Brevet FR2628255A1 — publié le 19890908

La présente invention concerne un procédé pour le remplissage de cavités, avantageusement de récipients en béton armé au moyen de réactifs nucléaires qui y sont scellés ou enfermés ou bien de déchets dangereux, comme des déchets radioactifs, par un agent d'étanchéité ressemblant au béton. Dans la demande de brevet antérieur non publiée P 38 02 910.3, a été décrit l'enfoncement d'une centrale nucléaire sous la terre, o la centrale nucléaire est scellée dans un récipient en béton armé, qui se compose d'une paroi externe cylindrique avec un d8me hémis- phérique et une plaque d'assise en disque circulaire. Les cavités ou espaces creux qui restent dans le récipient sont utilement remplis d'un agent d'étanchéité comme cela a par exemple été décrit dans le DE PS 58 54 330. Si l'on utilise comme agent d'étanchéité un béton traditionnel, celui-ci se dilate en raison de la chaleur d'hydratation. Si l'on utilise le béton pour encapsuler ou sceller les réactifs nucléaires ou bien les déchets radioactifs, il résulte, de la décomposition de la matière radioactive, de la chaleur supplémentaire, qui stagne dans le récipient et conduit à une dilatation supplémentaire du béton introduit en tant qu'agent d'étanchéité. Mais un béton maigre traditionnel se dilatant sous l'effet de la chaleur exerce sur les parois des cavités ou espaces creux ou des récipients une pression si importante que les parois explosent ou bien que des crevasses peuvent s'y former. De telles crevasses dans les parois de cavités ne peuvent être admises en particulier lorsque - des matières dangereuses, comme par exemple des déchets radioactifs, doivent y être stockées. La présente invention a par conséquent pour tâche de proposer un agent d'étanchéité resssemblant au béton, pour une utilisation dans un procédé du type indiqué ci-dessus, qui n'exerce pas une pression contre les parois de l'espace creux ou cavité, en raison de l'effet de la chaleur, d'une grandeur pouvant conduire à une explosion des parois ou bien à la formation de crevasses. Selon l'invention, cette tâche est résolue dans le cas d'un procédé du type ci-dessus décrit par le fait que l'on utilise, comme agent d'étanchéité, un mélange de béton à consistance de terre, se composant de farine d'argile et/ou de cendres volantes et d'agrégat ainsi qu'une quantité si minime d'un agent liant que le béton conserve son caractère plastique avec adjonction d'un agent formant des pores d'air ou de gaz. Des mélanges de béton à consistance de terre se composant de ciment, agrégat et farine d'argile avec un très faible module d'élasticité et une haute déforma- bilité sont utilisés depuis longtemps dans des buts d'étanchéification. De tels mélanges prennent de plus en plus le caractère d'une terre cohérente avec l'augmentation de la teneur en ciment par rapport à la farine d'argile. En tant qu'agent liant, on peut également utiliser des cendres volantes. Les cendres volantes se décomposent en dégageant de l'oxyde de calcium ou respectivement de l'hydrate de calcium. Comme le processus de durcissement s'étend sur longtemps, les propriétés de résistance d'un mélange de ciment de terre avec des cendres volantes s'étendent sur un long temps, ce qui serait gênant pour le procédé selon l'invention. Selon une caractéristique de l'invention, on ajoute, au mélange de béton à consistance de terre, des cendres volantes inertes, c'est-à-dire des cendres volantes sans propriétés hydrauliques. L'oxyde de calcium est aJouté en une quantité minime proportionnellement aux cendres volantes. Par exemple, on ajoute une quantité minime de ciment de hauts fourneaux avec une grande proportion de scories, de façon que seule une partie des cendres volantes puisse réagir avec l'hydrate de chaux. Si la proportion de chaux est épuisée, la réaction s'arrête. La résistance du mélange reste faible, tandis que la haute proportion de cendres volantes augmente l'étanchéité du mélange. Un autre avantage du mélange réside dans le fait qu'il n'en résulte qu'une chaleur minime d'hydratation. Une autre amélioration de la déformabilité, avec la résistance à la compression et la flexion et étanchéification restant simultanément au même niveau élevé du béton à consistance de terre, est obtenue lorsque sont produits dans le mélange, par des formeurs de pores d'air, des micropores d'air en une quantité de 3 à 10% en volume, par mélange intensif. Ces micropores d'air ressemblant à des cellules ou alvéoles ne sont pas détruits, même par de relativement hautes pressions. Même dans le cas d'une pleine saturation d'eau de l'adjuvant du grain, leur volume diminue, lors d'une compression, de manière que les corps puissent se dilater dans les pores. Par l'addition d'un agent formant des pores d'air (agent LP), la partie visqueuse du comportement visco-élastique du béton ressemblant à la terre est augmentée. Le mélange de béton utilisé selon l'invention est particulièrement adapté comme agent d'étanchéité dans des récipients en béton armé avec des parois relativement rigides ou bien également dans des cavités dans la roche o sont entreposés des déchets radioactifs. Le béton englobe les déchets radioactifs, et la totalité de la cavité se trouve remplie. Même lorsque le béton, en raison de la chaleur d'hydratation et de la désagrégation radioactive du produit entreposé se dilate, cela ne produit, en raison de son faible module d'élasticité et de sa haute visco- élasticité, aucune pression suffisamment importante sur les parois pour que des crevasses soient à craindre. Le béton selon la présente invention peut être utilisé particulièrement avantageux pour l'étanchéification dans le cas de barrages et de toute couche d'étanchéification dans le sol. Le béton selon l'invention contient un espace de compression suffisamment important, sans que l'eau doive en être exprimée et sans qu'une pression non fiable s'exerce sur les parois l'enveloppant, lorsqu'il est utilisé en tant que béton maigre. En raison de ses bonnes propriétés viscoélastiques, le béton selon l'invention conserve, même à l'état comprimé, ses bonnes propriétés de résistance. Il possède un bon effet d'étanchéification et une bonne stabilité à son état comprimé. Les mélanges de béton utilisés selon l'invention peuvent par exemple présenter les compositions suivantes: 1. 20 kg de HOZ 35 L: ciment de haut fourneau 35 L (ciment de haut fourneau à prise lente ayant une résistance d'au moins N/mm2) 200 kg de cendres volantes kg d'argile broyée 1300 kg d'agrégat 0/16 mélange sable-graviers 350 kg d'eau 0,2 kg de formeur de pores d'air LPS, Société GrUnau (produits moussants à base de savon) Ce mélange donne un béton ayant les propriétés suivantes: Facteur de correction de perméabilité: k = 12 x 10 11 m/s Teneur en pores: 5,8 % en volume Module de compression: K = 30 MN/m2 Module d'élasticité: ='55 MN/m2 À snîd essgTonp eu tmnrTolTo ep ep xol ap uoT; uiwmosuoo s.dv eauma uo9.q eT enb.e.ga1,nb;ue; ue easez e;:rd epuLei snld eT eanb eJaTuwm ep 'wnToIeo ep apXxoI OeAm JDJ 0o essTnd sa;jeuT se:ueIoA se.pueo sep aeTd aun elnes enb uo5$; ep 'eS1UIToA seJpueo ep uoTVSvTn,T ep seo T SUWp eTsToqo Zsae uewTo ep no xnrqo ep 4..d ml ÀapTIoS sdjoo un 4UeTAap Ze sepTnbT ST, s. 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Procédé pour le remplissage de cavités, avantageusement de récipients en béton armé, avec des réactifs nucléaires qui y sont enfermés ou autres déchets *5 dangereux, comme des déchets radioactifs, avec un agent d'étanchéité ressemblant au béton, caractérisé en ce que l'on utilise, en tant qu'agent d'étanchéité, un mélange de béton se composant de farine d'argile et/ou de cendres volantes et de matières d'agrégat ainsi que d'un agent liant en une quantité si minime que le caractère plastique du béton est préservé, avec adjonction d'un agent formant des pores d'air ou de gaz. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, en tant qu'agent liant du ciment ou de la chaux. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'utilisation de cendres volantes, la proportion de chaux ou de ciment est maintenue si minime que seule une partie des cendres volantes inertes peut réagir avec l'oxyde de calcium.