Caracterización termo-hidro-mecánica de una bentonita de Cabo de Gata

Resumen

Se recogen y analizan los resultados de la caracterización termo-hidro-mecánica de una bentonita de Cabo de Gata (yacimiento Cortijo de Archidona en la Serrata de Níjar, Almería, España). Esta bentonita, constituida mayoritariamente por montmorillonita, es el material de referencia español elegido por ENRESA para utilizarlo como barrera de ingeniería en almacenamientos de residuos radiactivos de alta actividad. Su caracterización se ha realizado teniendo presentes las condiciones en que se verá en el almacenamiento: bloques de bentonita compactada a alta densidad sometidos a gradiente térmico y a diferentes condiciones de saturación. Se ha utilizado la bentonita granulada en fábrica, en la mayor parte de los casos compactada con su humedad higroscópica hasta densidades secas comprendidas entre 1,30 y 1,85 g/cm3. Se ha determinado la repercusión de la densidad, del tipo de agua y de la dirección de determinación en la conductividad hidráulica, la presión de hinchamiento y la deformación al saturar. Se han medido la permeabilidad al gas y la conductividad térmica de muestras con diferente grado de saturación. Se ha establecido la curva de retención para diferentes densidades secas en condiciones de volumen libre y confinado, siguiendo trayectorias de secado y humectación, a 20 y a 40 °C. Una importante parte del trabajo presenta los resultados de ensayos edométricos con succión controlada realizados a 20 °C siguiendo diferentes trayectorias de esfuerzos (cargas verticales entre 0,1 y 9 MPa, succiones entre 0,1 y 550 MPa). Se incluyen también resultados de ensayos edométricos con succión controlada realizados a 40, 60 y 80 °C. Se han puesto a punto nuevas técnicas experimentales, dado que -debido al comportamiento de este tipo de suelos (alta expansibilidad, muy baja permeabilidad, succiones en el agua muy altas)-, las técnicas de ensayo habituales en mecánica del suelo son de difícil aplicación. El análisis de los resultados obtenidos resalta la repercusión de la microestructura en el comportamiento macroscópico del material. Los resultados de los ensayos representan un avance en el conocimiento de las propiedades de las arcillas expansivas y pueden ser de gran utilidad para los investigadores dedicados a los fenómenos de deformación y flujo en los materiales arcillosos utilizados como barreras en almacenamientos de residuos.