Polarización inducida de materiales ricos en arcilla — Parte 5: Influencia de la hiper-alcalinidad en bentonitas

Un total de 54 nuevas muestras de core se construyen mezclando bentonita MX80 rica en esmectita y arena de Fontainebleau (sílice) para estudiar el efecto de una solución de poro hiper-alcalina (incluyendo la presencia de potasio) sobre las propiedades de polarización inducida de estas mezclas. Se realizan dos tipos de experimentos. En el primer conjunto de experimentos, realizamos mediciones de polarización inducida 10 minutos después de la preparación de las muestras de core (experimentos estáticos) para una amplia variedad de contenidos de agua y saturaciones. El segundo conjunto de experimentos se lleva a cabo durante más de 1000 horas para estudiar el efecto potencial de la illitización sobre las propiedades de polarización inducida (experimentos de series temporales). De hecho, la presencia de potasio en la solución de poro hiper-alcalina favorece la transformación de la esmectita en illita. Además, esperamos un reemplazo de cationes (sodio reemplazado por calcio y potasio) en la red de poros interfoliares de la esmectita. Para los experimentos estáticos, las relaciones desarrolladas en los trabajos anteriores de esta serie respecto a la dependencia de las conductividades en fase y en cuadratura con respecto al contenido de agua y la saturación siguen siendo válidas. Para los experimentos de series temporales, observamos una disminución en las conductividades en fase y en cuadratura a lo largo del tiempo. Estas tendencias pueden ajustarse a una función exponencial decreciente. Este comportamiento se explica por la cinética del proceso de illitización y su efecto sobre la capacidad de intercambio de cationes del material. La polarización inducida aparece, por lo tanto, como una técnica prometedora para monitorear el efecto de soluciones hiper-alcalinas asociadas con el lixiviado de concreto y la permeación de un sellador de bentonita en instalaciones de disposición geológica profunda que podrían ser potencialmente utilizadas para residuos radiactivos de alto nivel y de larga vida.