BETON SEKUNDARNE OBLOGE SILOSA ODLAGALIŠČA NIZKO IN SREDNJE RADIOAKTIVNIH ODPADKOV, Trzin, 3. december 2020

Povzetki

Projekt odlagališča NSRAO v Sloveniji

Sandi Viršek, ARAO – Agencija za radioaktivne odpadke, Ljubljana

Jedrska tehnologija se po Svetu uporablja v različne namene. Uporabljajo jo za pridobivanje energije,
v medicini, industriji, raziskovalne namene… Pri tem nastaja majhna količina odpadkov, ki pa so
radioaktivni in jih je potrebno ustrezno odložiti. V prispevku je predstavljen projekt odlagališča nizko in
srednje radioaktivnih odpadkov v Sloveniji. Poudarek je na do sedaj že zaključenem postopku umeščanja
in postopku načrtovanja odlagališča, ki se bliža koncu.

Zahteve za varno ravnanje z radioaktivnimi odpadki

Bojan Hertl, ARAO – Agencija za radioaktivne odpadke, Ljubljana

V članku je predstavljen evropski zakonodajni okvir ravnanja z radioaktivnimi odpadki in povezava z
domačo zakonodajo ter strukturo varnostnih zahtev, ki izhajajo iz temeljnih varnostnih načel Mednarodne
agencije za atomsko energijo (IAEA). Nadalje so predstavljene splošne varnostne zahteve IAEA na
področju ravnanja z radioaktivnimi odpadki pred končnim odlaganjem.

Raziskave obstojnosti betonov za odlagališče radioaktivnih odpadkov v Belgiji

Janez Perko, Quoc Tri Phung, Diederik Jacques, Suresh Seetharam, Inštitut za okolje, zdravje in varnost, Belgijski Center za jedrske raziskave SCK CEN

Dolgotrajna obstojnost cementnih materialov je pomembna za zagotavljanje varnosti odlaganja radioaktivnih odpadkov. Razumevanje procesov staranja je še posebej pomembno za površinska odlagališča radioaktivnih odpadkov, ker varnost takega objekta v veliki meri zavisi od inženirskih barier. Dolgotrajne spremembe lahko vplivajo na varnostne funkcije sistema in komponent. V belgijskem sistemu upoštevamo tri glavne mehanizme degradacije ovir; izluževanje kalcija, karbonizacija in kombinirano izluževanje / karbonizacija in alkalna silicijeva v kondicionirani matrici. Razumevanje teh postopkov pomaga pri sprejemanju odločitev, povezanih z ovirami odlagališča. Po drugi strani pa je dolgoročna varnost objekta za ravnanje z odpadki odvisna od pasivne varnosti, ki temelji na dobrem razumevanju delovanja razgrajenega sistema. Teme, zajete v tem besedilu, prikazujejo eksperimentalna in modelirna prizadevanja za podporo odločanju v okviru odlagališča radioaktivnih odpadkov.

Odlagališče nizko in srednje radioaktivnih odpadkov

Franc Sinur, Boštjan Duhovnik, IBE Ljubljana

Odlagališče NSRAO je zasnovano kot objekt, v katerem se izvajajo vse dejavnosti, ki so potrebne za delovanje odlagališča in predvsem za odlaganje radioaktivnih odpadkov. Tako morajo biti zagotovljeni vsi objekti, sistemi in naprave, ki so potrebni za delovanje odlagališča kot samostojnega jedrskega objekta. Hkrati pa je del odlagališča (del upravno-servisnega objekta ter del krajinske ureditve prostih površin in vhodnega dela odlagališča) predviden tudi za seznanjanje javnosti z namenom in delovanjem odlagališča. V sklopu referata bodo predstavljeni objekti ter posebne zahteve, ki so potrebni za obratovanje in dolgotrajno skladiščenje nizko in srednje radioaktivnih snovi.

Predstavitev projekta študija proizvodnje, vgradljivosti in karakteristik končnih betonskih mešanic za izvedbo sekundarne armiranobetonske obloge silosa odlagališča NSRAO

Jakob Šušteršič in Sandi Drolc, IRMA Inštitut za raziskavo materialov in aplikacije

Že iz naslova tega prispevka je možno razbrati njegovo vsebino. Gre za predstavitev zelo obsežnega projekta, ki smo ga izvajali v treh fazah. Rezultati in ugotovitve posamezne faze so služile kot osnova za nadaljevanje projekta v naslednji fazi. Tako smo v prvi fazi izbrali osnovne materiale in izvedli predhodne preiskave betonov. Na osnovi dobljenih rezultatov smo določili štiri optimalne sestave betonov, ki smo jih v okviru druge faze preiskali v laboratorijih. Preiskovali smo lastnosti svežih in strjenih betonov, relevantnih za doseganje izredno visoke obstojnosti betona in življenjske dobe sekundarne obloge ter posredno celotnega silosa za odlaganje NSRAO. Te rezultate smo potrdili z meritvami in preiskavami na poskusnem polju v okviru prvega dela tretje faze projekta. Pri meritvah in preiskavah na poskusnem polju smo pridobili tudi nove rezultate in ugotovitve, ki smo jih uporabili pri pripravi osnovnih tehnoloških parametrov izvedbe sekundarne armiranobetonske obloge silosa odlagališča NSRAO. Te smo pripravili v okviru drugega dela tretje faze in so obravnavani posebej v naslednjem prispevku tega kolokvija.

Osnovni tehnološki parametri izvedbe sekundarne armiranobetonske obloge silosa odlagališča NSRAO

Rok Ercegovič, IRMA Inštitut za raziskavo materialov in aplikacije

Andrej Unetič, HSE Invest

Prispevek podaja opis predhodnih preiskav materialov in betonov v sklopu raziskovalno razvojne
naloge in osnovne tehnološke parametre za izvedbo odlagališča nizko in srednje radioaktivnih
odpadkov NSRAO, ki zajemajo materiale, karakteristike betonske mešanice, proizvodnjo betona,
opremo za vgradnjo betona, izvedbo del, delovne stike, nego betona, kontrolo ter izdelavo testnega
polja in plezajoče opaže.

Vezivna komponenta betona sekundarne obloge silosa odlagališča NSRAO

Andrej Ipavec, Salonit Anhovo d.d., Anhovo

V prispevku je pojasnjena izbira cementnega veziva, ki bo uporabljeno v betonu sekundarne obloge silosa odlagališča NSRAO. Na kratko so najprej povzeti glavni vzroki za postopno propadanje betona, ki je sicer vseprisoten in nepogrešljiv material v sodobnem gradbeništvu. Opisane so glavne značilnosti mikrostrukture v cementnem kamnu (mineraloška sestava in struktura por), ki v veliki meri določajo ključne lastnosti betona. Podan je pregled ključnih zahtevanih karakteristik betona sekundarne obloge silosa odlagališča NSRAO. Obrazložen je izbor vezivne komponente betona, ki vključuje kombinacijo dveh različnih vrst cementa in mineralnega dodatka tipa II.

Alkalno-dolomitna reakcija v betonu

Violeta Bokan Bosiljkov, Petra Štukovnik, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana

Marjan Marinšek, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, Ljubljana

V prispevku podajamo pregled rezultatov preiskav alkalno-dolomitne reakcije v betonu, ki so bile opravljene v raziskovalni skupini Univerze v Ljubljani, sestavljeni iz ekspertov različnih tehničnih in naravoslovnih ved. Preiskave so potekale na različnih sestavah betonov. Uporabili smo tri različne čiste portlandske cemente in tri različne dolomitne agregate. Kot referenčne sestave so služile sestave z apnenčastim agregatom. Alkalno-dolomitno reakcijo smo pospešili z izbranimi vodnimi raztopinami, ki omogočajo različno hitro pospešeno staranje cementnih kompozitov. Napredovanje reakcije smo na ravni mikrostrukture spremljali z mikroskopskimi metodami (optični mikroskop in SEM/EDS). Vzporedno smo spremljali vpliv reakcije na makroravni, preko tlačne in upogibne trdnosti, modula elastičnosti in spremembe dimenzij prizem, ki so predstavljale maltno raven obravnavanih betonov. Vpliv alkalno-dolomitne reakcije v običajnih pogojih in na ravni betona smo študirali na samozgoščevalnih sestavah, zaradi velikega deleža praškastih kamnitih delcev, ki hitro prekristalizirajo. Zato se spremembe mikrostrukture zaradi alkalno-dolomitne reakcije odražajo kot spremembe v trdnosti, modulu elastičnosti in obstojnost pri teh sestavah bistveno prej kot pri običajnih vibriranih betonih. Rezultati preiskav so pokazali, da reakcija napreduje s časom za vse dolomitne agregate in vrste čistega portlandskega cementa. Začne se z dedolomitizacijo v agregatnih zrnih in oblikovanjem sekundarnega CaCO3 v hidratizirani cementni pasti, zaključi pa z oblikovanjem »nove faze«, ki je bogata z Mg, Si in Al ioni. Napredovanje alkalno-dolomitne reakcije vpliva na mehanske lastnosti in obstojnost betonov z dolomitnim agregatom. Za zdaj rezultati nakazujejo, da reakcija »rani« mikrostrukturo betona in s tem omogoči lažji vdor agresivnih ionov, ki povzročajo pospešeno propadanje betona.

Odpornost betona proti karbonatizaciji

Aljoša Šajna, Zavod za gradbeništvo Slovenije, Ljubljana

Karbonatizacija betona je proces reakcije portlandita z ogljikovim dioksidom iz zraka. Karbonatizacija zniža pH vrednost betona na vrednost, ki uničuje zaščitni sloj armature pred procesom korozije in zato skrajšuje življenjsko dobo armiranobetonskih konstrukcij. Zahteve za odpornost betonov in konstrukcij proti koroziji zaradi karbonatizaciji (stopnja izpostavljenosti XC) najdemo v standardu za beton EN 206, standardu za projektiranje Eurocode 2 ter v nekaterih nacionalnih dodatkih, npr. SIST 1026. Nekateri v članku prestavljeni rezultati preiskav izvedeni na ZAGu ali za nacionalne projekte dokazujejo, da karbonatizacija lahko negativno vpliva tudi na lastnosti samih betonov. Zato predlagamo, da se v primeru zahtevnejših objektov odpornost betona proti karbonatizaciji preverja eksperimentalno z uporabo razpoložljivih standardiziranih in nestandardiziranih testnih metod.

Ocena kakovosti strukture betona na osnovi rezultatov preizkusa zmrzovanja / tajanja

Andrej Zajc in David Polanec, IRMA Inštitut za raziskavo materialov in aplikacije

Referat obravnava možnost grobe ocene strukture betona iz rezultatov preskusov odpornosti
betona proti zmrzovanju / tajanju.