Bentoniittipuskurin kytketty käyttäytyminen

PUSKURI-hankkeen tuloksia

Translated title of the contribution: Coupled behaviour of bentonite buffer: Results of PUSKURI project

Markus Olin, Kari Rasilainen, Aku Itälä, Veli-Matti Pulkkanen, Michal Matusewicz, Arto Muurinen, Lasse Ahonen, Markku Kataja, Pekka Kekäläinen, Antti Niemistö, Mika Laitinen, Janne Martikainen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Aku Itälän diplomityössä mallinnettiin LOT-tuloksia menestyksellä; lisäksi saatiin selkeä tilanneanalyysi kehittämisehdotuksineen bentoniitin THC-mallinnuksesta. Sekä pilotti-mittakaavan kokeita että koko loppusijoitustilan kehitystä mallinnettiin. VTT ja Numerola laativat kastumisen, diffuusion ja kationinvaihdon kytkevän mallin kolmeen laskentaympäristöön, jotka ovat Numerrin, COMSOL ja TOUGHREACT. Petri Jussilan väitöskirjassaan laatima THM-malli implementoitiin COMSOL-ympäristöön tavoitteena mallin edelleen kehittäminen. GTK:ssa suunniteltiin bentoniittien mineralogista karakterisointia eri menetelmillä. Montmorilloniitista tehtiin yksityiskohtainen 3D-kiderakennemalli, joka havainnollistaa bentoniitin käyttäytymiseen liittyviä prosesseja. Aalto-yliopistossa tutkittiin maamekaniikan yhtälöiden numeriikkaa. Jyväskylän yliopistossa Jussilan malliin lisättiin suurten muodonmuutosten kuvaus siten, että teorian alkuperäinen rakenne voidaan säilyttää (ns. hypoelastisen ja hyperelastisen teorian yhdistäminen). Bentoniitin elastoplastisten ominaisuuksien mittaamiseksi hydrostaattisessa puristuksessa kehitettiin kokeellinen menetelmä. Sitä modifioitiin niin, että voidaan määrittää vastaava käyttäytyminen myös yksiulotteisessa puristustilanteessa. Molempia menetelmiä voidaan soveltaa sekä elastisella että plastisella alueella. Röntgentomografiaan perustuvalla menetelmällä selvitettiin myös veden kulkeutumista kompaktoidussa bentoniitissa. Tulokset viittaavat siihen, että diffuusio dominoi veden kulkeutumista bentoniitissa.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages92
ISBN (Electronic)978-951-38-7718-7
ISBN (Print)978-951-38-7717-0
Publication statusPublished - 2011
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Research Notes
PublisherVTT
No.2587
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

Fingerprint

Bentonite
Dronabinol
Buffers

Keywords

  • bentonite
  • buffer
  • thermal
  • hydraulic
  • mechanical
  • chemical
  • modelling
  • spent nuclear fuel
  • disoposal

Cite this

Olin, M., Rasilainen, K., Itälä, A., Pulkkanen, V-M., Matusewicz, M., Muurinen, A., ... Martikainen, J. (2011). Bentoniittipuskurin kytketty käyttäytyminen: PUSKURI-hankkeen tuloksia. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Research Notes, No. 2587
Olin, Markus ; Rasilainen, Kari ; Itälä, Aku ; Pulkkanen, Veli-Matti ; Matusewicz, Michal ; Muurinen, Arto ; Ahonen, Lasse ; Kataja, Markku ; Kekäläinen, Pekka ; Niemistö, Antti ; Laitinen, Mika ; Martikainen, Janne. / Bentoniittipuskurin kytketty käyttäytyminen : PUSKURI-hankkeen tuloksia. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2011. 92 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2587).
@book{f7d380ab63694945903c703c3987955f,
title = "Bentoniittipuskurin kytketty k{\"a}ytt{\"a}ytyminen: PUSKURI-hankkeen tuloksia",
abstract = "Aku It{\"a}l{\"a}n diplomity{\"o}ss{\"a} mallinnettiin LOT-tuloksia menestyksell{\"a}; lis{\"a}ksi saatiin selke{\"a} tilanneanalyysi kehitt{\"a}misehdotuksineen bentoniitin THC-mallinnuksesta. Sek{\"a} pilotti-mittakaavan kokeita ett{\"a} koko loppusijoitustilan kehityst{\"a} mallinnettiin. VTT ja Numerola laativat kastumisen, diffuusion ja kationinvaihdon kytkev{\"a}n mallin kolmeen laskentaymp{\"a}rist{\"o}{\"o}n, jotka ovat Numerrin, COMSOL ja TOUGHREACT. Petri Jussilan v{\"a}it{\"o}skirjassaan laatima THM-malli implementoitiin COMSOL-ymp{\"a}rist{\"o}{\"o}n tavoitteena mallin edelleen kehitt{\"a}minen. GTK:ssa suunniteltiin bentoniittien mineralogista karakterisointia eri menetelmill{\"a}. Montmorilloniitista tehtiin yksityiskohtainen 3D-kiderakennemalli, joka havainnollistaa bentoniitin k{\"a}ytt{\"a}ytymiseen liittyvi{\"a} prosesseja. Aalto-yliopistossa tutkittiin maamekaniikan yht{\"a}l{\"o}iden numeriikkaa. Jyv{\"a}skyl{\"a}n yliopistossa Jussilan malliin lis{\"a}ttiin suurten muodonmuutosten kuvaus siten, ett{\"a} teorian alkuper{\"a}inen rakenne voidaan s{\"a}ilytt{\"a}{\"a} (ns. hypoelastisen ja hyperelastisen teorian yhdist{\"a}minen). Bentoniitin elastoplastisten ominaisuuksien mittaamiseksi hydrostaattisessa puristuksessa kehitettiin kokeellinen menetelm{\"a}. Sit{\"a} modifioitiin niin, ett{\"a} voidaan m{\"a}{\"a}ritt{\"a}{\"a} vastaava k{\"a}ytt{\"a}ytyminen my{\"o}s yksiulotteisessa puristustilanteessa. Molempia menetelmi{\"a} voidaan soveltaa sek{\"a} elastisella ett{\"a} plastisella alueella. R{\"o}ntgentomografiaan perustuvalla menetelm{\"a}ll{\"a} selvitettiin my{\"o}s veden kulkeutumista kompaktoidussa bentoniitissa. Tulokset viittaavat siihen, ett{\"a} diffuusio dominoi veden kulkeutumista bentoniitissa.",
keywords = "bentonite, buffer, thermal, hydraulic, mechanical, chemical, modelling, spent nuclear fuel, disoposal",
author = "Markus Olin and Kari Rasilainen and Aku It{\"a}l{\"a} and Veli-Matti Pulkkanen and Michal Matusewicz and Arto Muurinen and Lasse Ahonen and Markku Kataja and Pekka Kek{\"a}l{\"a}inen and Antti Niemist{\"o} and Mika Laitinen and Janne Martikainen",
note = "Project code: 41534",
year = "2011",
language = "Finnish",
isbn = "978-951-38-7717-0",
series = "VTT Tiedotteita - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2587",
address = "Finland",

}

Olin, M, Rasilainen, K, Itälä, A, Pulkkanen, V-M, Matusewicz, M, Muurinen, A, Ahonen, L, Kataja, M, Kekäläinen, P, Niemistö, A, Laitinen, M & Martikainen, J 2011, Bentoniittipuskurin kytketty käyttäytyminen: PUSKURI-hankkeen tuloksia. VTT Tiedotteita - Research Notes, no. 2587, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Bentoniittipuskurin kytketty käyttäytyminen : PUSKURI-hankkeen tuloksia. / Olin, Markus; Rasilainen, Kari; Itälä, Aku; Pulkkanen, Veli-Matti; Matusewicz, Michal; Muurinen, Arto; Ahonen, Lasse; Kataja, Markku; Kekäläinen, Pekka; Niemistö, Antti; Laitinen, Mika; Martikainen, Janne.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2011. 92 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2587).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Bentoniittipuskurin kytketty käyttäytyminen

T2 - PUSKURI-hankkeen tuloksia

AU - Olin, Markus

AU - Rasilainen, Kari

AU - Itälä, Aku

AU - Pulkkanen, Veli-Matti

AU - Matusewicz, Michal

AU - Muurinen, Arto

AU - Ahonen, Lasse

AU - Kataja, Markku

AU - Kekäläinen, Pekka

AU - Niemistö, Antti

AU - Laitinen, Mika

AU - Martikainen, Janne

N1 - Project code: 41534

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Aku Itälän diplomityössä mallinnettiin LOT-tuloksia menestyksellä; lisäksi saatiin selkeä tilanneanalyysi kehittämisehdotuksineen bentoniitin THC-mallinnuksesta. Sekä pilotti-mittakaavan kokeita että koko loppusijoitustilan kehitystä mallinnettiin. VTT ja Numerola laativat kastumisen, diffuusion ja kationinvaihdon kytkevän mallin kolmeen laskentaympäristöön, jotka ovat Numerrin, COMSOL ja TOUGHREACT. Petri Jussilan väitöskirjassaan laatima THM-malli implementoitiin COMSOL-ympäristöön tavoitteena mallin edelleen kehittäminen. GTK:ssa suunniteltiin bentoniittien mineralogista karakterisointia eri menetelmillä. Montmorilloniitista tehtiin yksityiskohtainen 3D-kiderakennemalli, joka havainnollistaa bentoniitin käyttäytymiseen liittyviä prosesseja. Aalto-yliopistossa tutkittiin maamekaniikan yhtälöiden numeriikkaa. Jyväskylän yliopistossa Jussilan malliin lisättiin suurten muodonmuutosten kuvaus siten, että teorian alkuperäinen rakenne voidaan säilyttää (ns. hypoelastisen ja hyperelastisen teorian yhdistäminen). Bentoniitin elastoplastisten ominaisuuksien mittaamiseksi hydrostaattisessa puristuksessa kehitettiin kokeellinen menetelmä. Sitä modifioitiin niin, että voidaan määrittää vastaava käyttäytyminen myös yksiulotteisessa puristustilanteessa. Molempia menetelmiä voidaan soveltaa sekä elastisella että plastisella alueella. Röntgentomografiaan perustuvalla menetelmällä selvitettiin myös veden kulkeutumista kompaktoidussa bentoniitissa. Tulokset viittaavat siihen, että diffuusio dominoi veden kulkeutumista bentoniitissa.

AB - Aku Itälän diplomityössä mallinnettiin LOT-tuloksia menestyksellä; lisäksi saatiin selkeä tilanneanalyysi kehittämisehdotuksineen bentoniitin THC-mallinnuksesta. Sekä pilotti-mittakaavan kokeita että koko loppusijoitustilan kehitystä mallinnettiin. VTT ja Numerola laativat kastumisen, diffuusion ja kationinvaihdon kytkevän mallin kolmeen laskentaympäristöön, jotka ovat Numerrin, COMSOL ja TOUGHREACT. Petri Jussilan väitöskirjassaan laatima THM-malli implementoitiin COMSOL-ympäristöön tavoitteena mallin edelleen kehittäminen. GTK:ssa suunniteltiin bentoniittien mineralogista karakterisointia eri menetelmillä. Montmorilloniitista tehtiin yksityiskohtainen 3D-kiderakennemalli, joka havainnollistaa bentoniitin käyttäytymiseen liittyviä prosesseja. Aalto-yliopistossa tutkittiin maamekaniikan yhtälöiden numeriikkaa. Jyväskylän yliopistossa Jussilan malliin lisättiin suurten muodonmuutosten kuvaus siten, että teorian alkuperäinen rakenne voidaan säilyttää (ns. hypoelastisen ja hyperelastisen teorian yhdistäminen). Bentoniitin elastoplastisten ominaisuuksien mittaamiseksi hydrostaattisessa puristuksessa kehitettiin kokeellinen menetelmä. Sitä modifioitiin niin, että voidaan määrittää vastaava käyttäytyminen myös yksiulotteisessa puristustilanteessa. Molempia menetelmiä voidaan soveltaa sekä elastisella että plastisella alueella. Röntgentomografiaan perustuvalla menetelmällä selvitettiin myös veden kulkeutumista kompaktoidussa bentoniitissa. Tulokset viittaavat siihen, että diffuusio dominoi veden kulkeutumista bentoniitissa.

KW - bentonite

KW - buffer

KW - thermal

KW - hydraulic

KW - mechanical

KW - chemical

KW - modelling

KW - spent nuclear fuel

KW - disoposal

M3 - Report

SN - 978-951-38-7717-0

T3 - VTT Tiedotteita - Research Notes

BT - Bentoniittipuskurin kytketty käyttäytyminen

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Olin M, Rasilainen K, Itälä A, Pulkkanen V-M, Matusewicz M, Muurinen A et al. Bentoniittipuskurin kytketty käyttäytyminen: PUSKURI-hankkeen tuloksia. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2011. 92 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2587).