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Qualification du modèle GRAAL 2.0 d'altération des verres
Acte de colloque   Open Access

Qualification du modèle GRAAL 2.0 d'altération des verres

Maxime Delcroix, Catherine Noiriel et Pierre Frugier
Conférence Matériaux 2022 (Lille, France, 24/10/2022–28/10/2022)
2022

Résumé

Implémenté dans le code de transport réactif CHESS/HYTEC, le modèle d█altération des verresGRAAL 2 a été conçu pour interpréter puis prédire les expériences d█altération des verresde confinement dans l█environnement chimique complexe de leur stockage géologique [1].Appliqué avec succès en 2020 à travers la modélisation de l█altération de verres AVM en eaupure et dans des solutions enrichies en magnésium, il permet la prise en compte des différentsphénomènes intervenant lors de la dégradation du verre (hydrolyse, interdiffusion, formationde gel passivant et de possibles phases secondaires). Issu du modèle GRAAL 1 [2], cettenouvelle version permet, entre autres, la prise en compte de l█environnement chimique et soninfluence sur la couche d█altération et la définition du seuil de densité minimum de passivation.En 2020, des expériences ont été menées sur l█altération à 90°C d█un verre de composition64.9% SiO2,-13.6% Na2O-17.3% B2O3-4.1% Al2O3 avec pour objectif d█étudier la capacitédu modèle à reproduire les phénomènes observés lors de la modification de la compositionchimique de l█environnement au contact du verre. Les paramètres variables étaientla composition de la solution altérante (solution chargée en sodium et en silicium) et le rapportsurface de verre sur volume de solution. La granulométrie des poudres de verre, l█effet del█atmosphère (carbonatation) ont également été étudiés. Enfin, des verres altérés à cœur ont étéremis en solution afin d█étudier spécifiquement la solubilité des gels, indépendammentde la présence du verre sous-jacent.La confrontation des résultats expérimentaux et des prédictions du modèle GRAAL permetle paramétrage puis la qualification du modèle. Le code de chimie transport a été interfacéavec un environnement de calcul Python afin d█automatiser le paramétrage, la représentationdes données et la quantification des écarts et des incertitudes.

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