Évaluation des caractéristiques de mortiers comportant un volume élevé d’ajouts cimentaires

Résumé de la présentation/du document technique présenté dans le cadre du :
28^e Congrès international sur la mécanique structurale en technologie des réacteurs (SMiRT)
Du 10 au 15 août 2025

Préparé par :
Cédric Androuët
Commission canadienne de sûreté nucléaire
Ludovic Fülöp
Centre national de recherche technique (VTT) de Finlande
Miguel Ferreira
Centre national de recherche technique (VTT) de Finlande

Résumé :

En s’appuyant sur l’expérience internationale acquise dans le déclassement in situ de réacteurs expérimentaux, deux réacteurs expérimentaux canadiens qui sont à l’état de stockage sous surveillance depuis une trentaine d’années, soient le réacteur nucléaire de démonstration (NPD) et le réacteur de Whiteshell n^o 1 (WR-1), sont prévus d’être déclassés in situ. Ces projets de déclassement aboutiraient à deux installations de stockage définitif. Le demandeur propose une approche qui consiste à encapsuler les structures souterraines au moyen de deux mortiers spécialement formulés, après avoir démantelé les structures en surface et les avoir soit enlevées, soit enfouies et injectées de mortier de manière souterraine. Enfin, le demandeur installerait un couvercle en béton et une couverture artificielle à faible perméabilité pour assurer la fermeture.

Les deux projets de déclassement in situ ont en commun que les structures scellées par injection de mortier se trouveraient sous la nappe phréatique, ce qui constitue un élément d’intérêt. Par conséquent, le comportement à long terme des mortiers spécialement formulés et des structures existantes, en ce qui concerne l’écoulement des eaux souterraines et le transport des solutés, doit être bien analysé et compris du point de vue de l’évaluation des risques pour la santé humaine et l’environnement.

La Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN) réalise un projet de recherche visant à caractériser certaines propriétés des deux mortiers que comptent utiliser les Laboratoires Nucléaires Canadiens (LNC) dans le cadre des projets de déclassement in situ du réacteur NPD et du réacteur WR-1. Ce projet de recherche vise à aider le personnel de la CCSN à évaluer la validité des hypothèses formulées dans les rapports d’analyse de la sûreté et, de façon plus générale, la capacité des mortiers proposés à remplir leur fonction dans le cadre des projets de déclassement in situ.

Cet article examinera en détail le projet de recherche expérimental réalisé par la CCSN, qui se poursuit. En particulier, en plus de certaines des propriétés habituelles des mortiers (comme la maniabilité, la teneur en air, la température et la résistance à la compression uniaxiale, notamment), le programme expérimental évaluera également le ressuage, la ségrégation statique, le comportement adiabatique, le module d’élasticité, la résistance à la traction ainsi que la densité, l’absorption et les propriétés liées à la lixiviation des deux mortiers. Le retrait sera également évalué, avec une concentration particulière sur le comportement déformationnel au jeune âge des deux mélanges. Enfin, le comportement à (plus ou moins) long terme des mortiers sera évalué au moyen d’une caractérisation de leur conductivité hydraulique à différentes échéances et pour différentes conditions d’ouverture de fissures.

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