Thermal properties of an engineered barrier in the presence of saline pore fluid

Sumi Siddiqua

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: GEOENVIRONMENTAL - I Landfills , Contaminated Soils & Groundwater

ABSTRACT: Thermal conductivity is an important engineering parameter considered in the design of the clay-based barriers for different concepts of deep geological repositories. These barriers are designed to have high thermal conductivity values to dissipate the heat generated from nuclear waste containers towards the surrounding host rock in the repository. The barrier material will contain significant salt content due to the infiltration of high saline groundwater and desiccation due to the thermal gradient caused by the dissipation of heat from the containers. This paper studies the impact of the saline pore fluid on the thermal conductivity of the bentonite-sand buffer, a barrier material considered in the Canadian concept of deep geological repository. Bentonite-sand buffer specimens were prepared with 250 g/L CaCl2 solution and the thermal conductivity values were compared with the data obtained from literature for specimens prepared from the same material using distilled water as the pore fluid as opposed to saline solution. The comparison indicated that an increase in the salt content of the barrier material decreased the thermal conductivity.

RÉSUMÉ: La conductivité thermique est un paramètre d'ingénierie importante pris en compte dans la conception des barrières à base d'argile pour différents concepts de dépôts en couches géologiques profondes. Ces obstacles sont conçus pour avoir des valeurs de conductivité thermique élevée pour dissiper la chaleur générée par les conteneurs de déchets nucléaires vers la roche hôte environnante dans le référentiel. Le matériau de barrière contient la teneur en sel importante en raison de l'infiltration de l'eau souterraine saline élevée et à la dessiccation due au gradient thermique causé par la dissipation de chaleur des récipients. Cet article étudie l'impact du fluide salin des pores de la conductivité thermique du tampon bentonite-sable, un matériau barrière considéré dans le concept canadien de stockage géologique profond. spécimens tampons bentonite sable ont été préparées avec une solution de CaCl2 250 g / L et des valeurs de conductivité thermique ont été comparées aux données obtenues à partir de la littérature pour les échantillons préparés à partir du même matériau à l'aide d'eau distillée comme liquide de pores par opposition à une solution saline. La comparaison a indiqué qu'une augmentation de la teneur en sel de la matière formant barrière réduit la conductivité thermique.

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Cite this article:
Sumi Siddiqua (2016) Thermal properties of an engineered barrier in the presence of saline pore fluid in GEO2016. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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