// Langzeit-Sicherheitsuntersuchungen

REPOPERM-II

Verbleibende Porosität und Permeabilität des kompakten, zerkleinerten Steinsalz-Verfüllmaterials in einem HAW-Endlager, Phase II

Das Projekt hatte zum Ziel, das Wissen über das Materialverhalten von kompaktem, zerkleinertem Salz bei sehr geringen Porositäten zu erhöhen. Die Analysen von Dünnschnitten zeigten, dass mit zunehmender Verdichtung einer Probe die verbleibenden Wege vermehrt an den Grenzflächen größerer Körner liegen. Die Zugabe von 1,2% Salzlösung während der Verdichtung hatte offensichtlich den Effekt, dass die kleinen Körner im feinkörnigen Abschnitt "verbunden" wurden, was zu neuen kristallinen Strukturen führte. Die Permeation nach trockener Verdichtung deutet darauf hin, dass während der Permeation Auslaugungen stattfanden, was zur Bildung eines "Gefäßsystems" führte, das permeabel sein könnte. In Bezug auf die reale Situation in einem Endlager könnte dies darauf hinweisen, dass das Auftreten eines frühen Sole-Drucks im zerkleinerten Salz zur Bildung eines unerwünschten Systems größerer Poren führen könnte. Um ihre Eignung für die Modellierung der Verdichtung von granularem Steinsalz zu testen, wurde die DEM als explorative Analyse verwendet. Zwei verschiedene Computerprogramme wurden für diese Analyse verwendet, der PFC3D-Code und der 3DEC-Code. Abschließend muss festgestellt werden, dass beide Codes erhebliche Verbesserungen benötigen, bevor sie zur Simulation von Verdichtungsprozessen bei sehr geringen Porositäten eingesetzt werden können. Eine computertomografische Analyse wurde auf verschiedenen Proben angewendet, die zeigte, dass der Porenraum in seiner Konnektivität als isotrop betrachtet werden muss. Durch die Anwendung eines Ansatzes, der die lokale Porositätstheorie und die Perkolationstheorie kombiniert, auf rekonstruierte Porenstrukturen, erhält man eine Vorstellung von der kritischen Porosität (Perkolationsschwelle). Es kann festgestellt werden, dass für Porositäten von mehr als 5% ein vollständig verbundenes und damit perkolierendes Porennetzwerk berücksichtigt werden muss. Für Porositäten von 1% oder weniger kann davon ausgegangen werden, dass das Porennetzwerk kaum oder sogar nicht verbunden ist.