background image

www.geologicacarpathica.sk

GEOLOGICA CARPATHICA, OCTOBER 2009, 60, 5, 431—436                                           doi: 10.2478/v10096-009-0031-2

Introduction

The  decaying  power  from  the  spent  fuel  in  the  high  level
waste  canisters  will  increase  temperature  and  initially  give
rise to a thermal gradient over the bentonite buffer by which
original  water  will  be  redistributed  parallel  to  an  uptake  of
water  from  the  surrounding  rock.  A  number  of  laboratory
test series, made by different research groups, have resulted
in  various  buffer  alteration  models.  The  most  popular  are
large laboratory and in-situ tests, done by radioactive waste
management agencies such as: ANDRA (France; Delay et al.
2007);  ENRESA  (Spain;  EUR,  ENRESA  2005),  NAGRA
(Switzerland;  Villar  et  al.  2005);  ONDRAF/NIRAS  (Bel-
gium; ONDRAF/NIRAS 2001); SKB (Sweden; Karnland et
al. 2000) in Europe, and many others in the world. The main
objective of these studies is to identify the processes occur-
ring in the Mock-Up tests during the heating and water satu-
ration of bentonites. The quantitative analyses of the changes
are  instrumental  for  understanding  the  nature  and  potential
consequences for future repositories. The Belgian Mock-Up
experiment  OPHELIE  (Verstricht  &  Dereeper  2002,  2003).
and Spanish experiment  FEBEX (EUR 2000; 2005) are very
good examples of large scale projects based on several heat-
ing tests simulating the conditions of a radioactive waste re-
pository, and reproducing the thermo-hydro-mechanical pro-
cesses  that  could  eventually  occur  in  the  repositories  using
the bentonitic barriers.

A  similar  experiment  –  Mock-Up-CZ  was  built  by  the

team  of  the  Czech  University  of  Technology  in  Prague  (Pa-
covský 2004; Pacovský et al. 2007). The main aim was to test
the stability of the local bentonite buffer material for the even-

Mineral stability of Fe-rich bentonite in the Mock-Up-CZ

experiment

IGOR STRÍČEK

1

, VLADIMÍR ŠUCHA

1

, PETER UHLÍK

1

, JANA MADEJOVÁ

2

 and IGOR GALKO

3

1

Department of Geology of Mineral Deposits, Comenius University, Mlynská dolina G, 842 15 Bratislava, Slovak Republic;

stricek@fns.uniba.sk

2

Institute of Inorganic Chemistry, Slovak Academy of Sciences, Dúbravská cesta 9, 845 36 Bratislava, Slovak Republic;

jana.madejova@savba.sk

3

G55 s.r.o., Bakossova 8, 974 01 Banská Bystrica, Slovak Republic;  g55@g55.sk

(Manuscript received September 4, 2008; accepted in revised form December 18, 2008)

Abstract: Bentonite is a basic component of most concepts of multibarrier systems in underground radioactive waste
repositories. It is important to determine the bentonite stability under the conditions close to the future real situation.
The paper brings the detailed mineral and structural analyses of smectites from the bentonitic material exposed to the
long term Mock-Up-CZ experiment. The compacted barrier blocks and residual filling contained 85 % of bentonite
from the Rokle deposit, 10 % of quartz sand and 5 % of graphite. They were exposed to temperatures of up to 90 °C for
almost 4 years. Quantitative mineral analyses, crystal size distributions, FTIR spectra, as well as cation exchange capacity
and  layer  charge  density  show  high  mineral  stability  of  the  Rokle  bentonite  under  the  conditions  of  Mock-Up-CZ
experiment. Small changes in the crystal sizes and slight change in the layer charge as a consequence of the experimen-
tal alteration could be linked to the hydration and the variation of the geochemical environment of the experiment.

Key words: Mock-Up experiment, long-term bentonite stability, bentonite barrier, Rokle bentonite, Fe-rich montmorillonite.

tual construction of the repository. In this paper we bring the
results of detailed mineral and structural analyses of smectites
from the bentonitic material used for the experiment.

Materials and methods

The material used for this study is part of an experimental

barrier exposed to the experimental conditions of a large phys-
ical  model  Mock-Up-CZ  (Pacovský  2004).  This  experiment
simulated the vertical placement of a container with radioac-
tive waste according to the Swedish KBS-3 system. The mod-
el  consisted  of  a  barrier  of  bentonite  blocks  and  the  heater.
Bentonite  barrier  was  closed  in  a steel  tank  with  a cylinder
diameter 800 mm and height 2230 mm and wall thickness of
8 mm. The top and bottom covers were made of 50 mm thick
steel.  These  individual  components  were  connected  using  16
bolts. The compacted blocks (

ρ

d

 = 1700 kg/m

3

) and filling of

residual  free  space  contained  85 %  of  bentonite  (from  the
Rokle deposit), 10 % of quartz sand and 5 % of graphite (from
the  conditioning  plant  at  Netolice)  (Pacovský  et  al.  1998,
2007). The model was saturated with synthetic granitic water
(Svoboda  &  Vašíček  2009).  The  maximum  temperature
reached in bentonite buffer was 90 °C. Temperature, swelling
pressure and hydration measurements were taken continuous-
ly from inside the bentonite barrier throughout the entire dura-
tion of the experiment, a period of 3 years and 9 months.

The  Rokle  bentonite  deposit  is  part  of  an  accumulation  of

argillized  volcaniclastic  rocks  in  the  Tertiary  stratovolcanic
complex of the Doupovské hory Mountains. The main miner-
al phase – Fe-rich montmorillonite was produced by the al-

background image

432

STRÍČEK, ŠUCHA, UHLÍK, MADEJOVÁ and GALKO

teration of basaltic ash in a stagnant, lacustrine environment.
Biotite  was  apparently  stable  during  the  alteration  of  the
hyaloclasts.  Anatase  and  possible  accessory  heulandite-cli-
noptilolite were also formed in small amounts. Goethite is the
youngest  oxidation  product  in  some  parts  of  the  bentonite.
Minute  fragments  of  sodium-rich  plagioclase,  potassium  feld-
spar,  quartz,  and  muscovite  are  ubiquitous  accessories  of  the
original hyaloclasts. Together with kaolinite, they formed from
the  underlying  fresh  or  kaolinized  orthogneiss  (Konta  1986;
Hradil et al. 2004).

A series of samples were taken from three different distanc-

es with regard to the position of the block in the experimental
vessel: close to the heater (T), from the block centre (C), close
to  the  hydration  system  (O)  and  the  last  one  from  the  hand-
compacted mixture (N). Samples were also divided in vertical
orientation  into  upper  part  (V),  central  part  (C),  and  bottom
part (S) with regard to their position in the block (Fig. 1).

Mineral  and  crystallochemical  changes  after  the  experi-

ment were tested by the following techniques:

The XRD analyses of oriented (clay fraction) and random

specimens  (bulk  fraction)  were  carried  out  using  a  Philips
PW  1710  (Cu

Κα  radiation  with  graphite  monochromator)

diffractometer.

Samples for quantitative analyses were milled in a McCrone

Micronizing Mill with internal standard ZnO to  < 20 µm size.
The XRD data were converted into wt. % minerals using the
RockJock  software  (Eberl  2003).  The  program  fits  the  sum
of stored XRD patterns of standard, pure minerals and amor-
phous phases (the calculated pattern) to the measured pattern
by varying the fraction of each standard pattern, by using the
Solver function in Microsoft Excel to minimize the degree of
fit  parameter  between  the  calculated  and  measured  pattern.
Data were normalized to 100 % at the end of analysis.

XRD  patterns  with  longer  exposure  times  were  used  for

calculations of particle crystal thicknesses using the Bertaut-
Warren-Averbach  (BWA)  technique  of  Drits  et  al.  (1998)
implemented in the MudMaster program (Eberl et al. 1996).

MudMaster  is  a program  used  to  calculate  crystal  thickness
from  the  interference  function,  which  is  extracted  from  in-
tensities  of  basal  XRD  reflections  by  dividing  them  by  the
Lorentz-polarization  and  structure  factors.  The  measure-
ments  of  the  smectite  crystal  thickness  were  performed  on
001  reflections,  recorded  for  clay  samples  saturated  with
ethylene glycol.

The  FTIR  (Fourier  Transform  Infrared)  spectra  were  ob-

tained  using  a  Nicolet  Magna  750  spectrometer.  The  KBr
pressed  pellets  technique  (1 mg  of  sample  and  200 mg  of
KBr) was used for the transmission measurements.

The determination method of the CEC (cation exchange ca-

pacity) is based on the complete exchange of the naturally oc-
curring cations against a copper triethylenetetramine complex
[Cu (trien)]

2+ 

(Meier & Kahr 1999). Smectite samples (80, 100

and  120 mg)  were  added  to  50 ml  distilled  water  and  10 ml
solution of [Cu (trien)]

2+

. The suspensions were dispersed by

an ultrasonic treatment. After 5 min, the suspension was cen-
trifuged. The supernatant solution was separated and the con-
centration of the Cu(II) complex was determined by spectro-
photometry  (Cary  100,  Varian).  A standard  deviation  of  the
measurements is 4 % (Ammann et al. 2005).

The UV-Vis spectra of the R6G/clay dispersion were mea-

sured  using  the  same  spectrophotometer.  The  final  concen-
tration  and  loading  of  the  dye  solution  in  the  dispersions
were always 1

×10

—6 

M and 0.05 mol · g

—1

 of clay, respective-

ly.  Visible  spectra  were  measured  1  min  after  mixing  the
clay  dispersions  with  the  solution  of  R6G.  The  prepared
R6G/clay  dispersions  were  then  shaken  for  24  hours  to
achieve equilibrium in the systems. Another series of spectra
for aged dispersions was taken. The spectra of the clay dis-
persions  without  dye,  related  to  light  scattering  from  solid
particles,  were  subtracted  from  the  spectra  of  the  dye/clay
dispersions in order to obtain the pure spectra of the dye spe-
cies.  Second  derivative  spectroscopy  was  used  for  a  better
resolution of the individual bands in dye absorption spectra,
for  the  estimation  of  the  peaks’  position  of  arisen  forms  of
the dye, and for the comparison of the amounts of the species
reaction systems.

All  analyses  (except  quantitative  mineral  analyses)  were

made with  < 2 µm fractions separated from bulk samples by
sedimentation  in  distilled  water.  Prior  to  fractionation,  the
samples  were  dispersed  in  an  ultrasonic  bath  and  subse-
quently treated with sodium acetate buffer, hydrogen perox-
ide  and  sodium  dithionite  (partially  modified  Jackson  1975
in Šucha et al. 1991). Excess soluble salts were removed by
centrifugation followed by dialysis.

Results and discussion

Bulk analysis

Smectite is the main mineral phase in all samples accord-

ing  to  the  quantitative  XRD  analyses  with  contents  varying
between  42  and  46 %  as  determined  by  the  RockJock  soft-
ware (Table 1). The quartz content is between 16 and 22 %,
volcanic glass up to 9 %, calcite 8 %, and graphite 4 %. Oth-
er  accessory  minerals  (up  to  5 %)  were  biotite,  muscovite,

Fig. 1. Position of samples in the compacted block. The distance be-
tween the heater and the hydration system was 210 mm.

background image

433

MINERAL STABILITY OF Fe-RICH BENTONITE IN THE MOCK-Up-CZ EXPERIMENT

kaolinite,  illite,  goethite  and  in  some  samples  traces  of  the
anatase were detected. Vejsada et al. (2005) identified vari-
able amounts of possibly vermiculite in the Rokle bentonite
as a product of biotite alteration. No vermiculite was detect-
ed  in  the  present  study  which  can  be  explained  by  the  high
heterogeneity of the material in the deposit. The quantitative
mineralogical  composition  of  the  experimentally  altered
bentonite material is stable and does not show any variabili-
ty.  It  is  almost  identical  with  the  original  buffer  material
used for the experiment. This means that no significant mod-
ifications  occurred  in  the  bentonite  during  the  experiment
(Fig. 2).  The  presence  of  neoformed  calcium  sulphate  de-
scribed in other studies (Humbeeck et al. 2005; Karnland &
Birgersson 2006; Vinšová et al. 2008) was not confirmed in
the samples examined in this paper. The precipitation of cal-
cium sulphate in the Mock-Up-CZ test could be the result of
dissolution of pyrite (trace amount in Rokle bentonite; Vin-
šová et al. 2008) or presence of Ca

2+

 and SO

4

2—

 in synthetic

granitic water. The amount of gypsum is probably so small
that it is under the detection limit of the techniques used in
this study.

Clay fraction analyses

Since the smectite is the most important and the most sen-

sitive component of the buffer material, we focused our in-
terest  more  closely  on  the  clay  fraction  ( < 2 µm)  which  is
largely dominated by smectite. Crystallochemical character-
istic was determined by the FTIR. The spectrum of original
unaffected  buffer  material  and  the  spectra  of  samples  after
the experiment are very similar (Fig. 3). The OH deformation
bands  at  917 cm

—1

  (AlAlOH)  and  near  880 cm

—1

  (AlFeOH)

show  significant  substitution  of  octahedral  Al  by  Fe.  Other
features in the spectrum, common to all dioctahedral mont-
morillonites,  include  a complex  Si—O stretching  band  at
1039 cm

—1

 and Si—O—Al and Si—O—Si deformations at 526 cm

—1

Table 1: Quantitative mineral composition of samples.

% smectite 

quartz 

biotite 

muscovite 

kaolinite 

illite 

calcite 

graphite 

volcanic 

glass 

feldspar goethite  SUM % 

BUFFER 

MATERIAL 

46 16  4 

4  2 6  4  9  3  2  100 

87 TS 

45 20  2 

4  2 8  4  6  3  2  100 

87 TV 

44 19  3 

5  3 8  3  7  3  2  100 

87 OS 

43 19  4 

5  2 7  3  9  2  3  100 

87 OV 

42 19  3 

5  2 8  3  9  3  2  100 

87 NS 

46 17  4 

5  3 6  2  8  3  2  100 

84 S 

45 21  3 

4  1 7  2  7  3  3  100 

85 S 

43 22  3 

4  3 8  3  6  4  2  100 

 

Fig. 2. XRD patterns of unoriented specimens with inner standard ZnO. (S – smectite, M – mica, K – kaolinite, I – clays, Q – quartz,
Cc – calcite, G – graphite).

background image

434

STRÍČEK, ŠUCHA, UHLÍK, MADEJOVÁ and GALKO

and  470 cm

—1

  respectively.  The  band  at

802 cm

—1

 indicates the presence of an amor-

phous silica admixture. The weak diagnostic
bands of kaolinite at 3696 and 698 cm

—1

 and

the quartz doublet at 802 and 780 cm

—1 

were

also determined in the IR spectra. No changes
in the intensities or positions of the character-
istic OH and Si—O bands of montmorillonites
can  be  recognized  in  the  IR  spectra  of  the
samples  taken  from  different  parts  of  the
compacted  block  (Fig. 3).  Thus  the  IR  spec-
troscopy  confirms  the  crystallochemical  sta-
bility of the bentonite Rokle upon the select-
ed experimental conditions.

The  stability  of  smectite  crystals  (coher-

ently diffracting 1 nm thick 2 : 1 layers) was
determined  using  XRD  based  BWA  tech-
nique.  This  technique  is  able  to  detect  the
mean thickness of the crystals and the distri-
bution  of  their  sizes.  The  distribution
(Fig. 4)  is  almost  the  same  for  all  the  mea-
sured sample and is of an asymptotic shape.
The  shape  of  the  distribution  is  a good  pa-
rameter  to  test  the  differences  in  the  origin
or  evolution  of  the  samples  (Eberl  et  al.
1998; Šucha et al. 2001; Honty et al. 2004).
The similar shape of the crystal distribution
in  the  studied  set  of  samples  indicates  the
environment  with  no  or  little  influence  on
the system. However some differences were
detected  in  the  mean  crystal  sizes  (Fig. 5).
There  is  a systematic  decrease  of  the  mean
thickness  towards  the  edge  of  the  experi-
mental vessel where the source of hydration
is situated. We suspect that the intensive hy-
dration  may  have  a slight  impact  on  the
number  of  coherently  diffracting  smectite
layers.  Water  content  rises  gradually  from
15 % near the centre of experimental vessel
to  40 %  close  to  the  hydration  system.  The
swelling  phenomenon  in  highly  compacted
smectite  clay  was  studied  by  Saiyouri  et  al.
(2000). They found that a slight decrease in
the thickness of the smectite crystals can be
attributed to a partial splitting of them, prob-
ably caused by swelling under high pressure
conditions.  This  could  easily  be  the  case  of
the Mock-Up-CZ.

Systematic  changes  in  CEC  values  were

observed  neither  among  the  Mock-Up-CZ
samples,  nor  in  comparison  with  the  initial
sample  (Fig. 6).  All  differences  can  be  as-
signed to the error of the CEC determination
(Ammann et al. 2005) and to the small varia-
tions in smectite content.

The  molecular  aggregation  of  cationic

dyes  on  the  surface  of  smectites  should  be
able  to  distinguish  the  changes  in  the  layer
charge  density  (Bujdák  et  al.  2003;  Czi-

Fig. 3. FTIR spectra of samples.

Fig. 4. Particle thickness distribution of smectite crystals.

Fig. 5. Mean thickness of smectite particles.

background image

435

MINERAL STABILITY OF Fe-RICH BENTONITE IN THE MOCK-Up-CZ EXPERIMENT

Fig. 6. Cation exchange capacity of <2 µm fraction.

Fig. 7. Second-derivative spectra calculated from the absorption spectra of R6G/clay sys-
tems measured 24 hours after mixing the components.

Conclusions

The  detailed  analyses  of  the  bentonite

based material used in the Mock-Up-CZ
revealed  stability  of  the  mineral  compo-
sition  and  the  crystallochemical  charac-
teristics  of  smectite  which  is  the  main
barrier component. We can conclude that
no deterioration of the smectite’s stabili-
ty  occurred  during  the  experiment.  No
recrystallizations have been observed in-
side the buffer block, nor in the backfill
material. A slight decrease in the crystal
sizes  could  be  assigned  to  the  impact  of
hydration  and  the  slight  change  in  the
layer  charge  could  be  due  to  change  of
geochemical  environment  inside  the  ex-
periment.  High  iron  content  smectite  is
very sensitive to such a change.

According  to  the  obtained  data  the

mineral  stability  of  the  Rokle  bentonite
can  be  ensured  over  a long  period  of
time if the conditions are similar to those
of the Mock-Up-CZ experiment.

Acknowledgments: We thank the Centre
of Experimental Geotechnics (CEG), Fac-
ulty  of  Civil  Engineering,  CTU  for  pro-
viding  us  with  the  samples,  Dr.  Adriana
Czimerová,  Institute  of  Inorganic  Chem-
istry,  Slovak  Academy  of  Sciences  for
R6G  spectra  analyses  and  Dr. 

ubica

Puškelová,  Geological  Institute,  Slovak
Academy  of  Sciences  for  XRD  analyses.
Financial  support  from  the  Slovak  Grant
Agency VEGA (Project 1/3072/06) is ac-
knowledged.

merová et al. 2006). Šucha et al. (2009) demonstrated the re-
lation  between  Rhodamine  6G  (R6G)  spectra  and  low/high
charge  smectites.  According  to  these  findings  the  bands  at
about 551 nm could be assigned to the monomers related to
low  charge  smectites  and  the  band  at  468 nm  to  H-aggre-
gates which are formed at the sites with the high layer charge
density. Overall it seems that the original smectite represent-
ed  here  by  the  buffer  material  is  of  low  layer  charge.  The
R6G spectra changed slightly during the Mock-Up test. The
intensity of the band related to H-aggregates increased and the
band of monomers decreased as demonstrated by Fig. 7. Tak-
ing  into  account  the  findings  referred  to  above,  this  would
mean a very small increase in the layer charge during the test.

The  observation  of  Vinšová  et  al.  (2008)  indicating  illitiza-

tion  and  beidelitization  of  smectite  in  some  local  parts  of  the
Mock-Up-CZ experimetal column, were not confirmed even us-
ing extremely detailed mineralogical examination. Unfortunate-
ly no analytical evidence is available in Vinšová et al. (2008) to
support the observations and to compare with our data.

References

Amman L., Bergaya F. & Lagaly G. 2005: Determination of the cat-

ion exchange capacity of clays with copper complexes revisit-
ed. Clay Miner. 40, 441—453.

Bujdák J., Iyi N., Kaneko Y., Czimerová A. & Sasai R. 2003: Mo-

lecular  arrangement  of  rhodamine  6G  cations  in  the  films  of
layered silicates: the effect of the layer charge. Physical Chem-
istry Chemical Physics 
5, 4680—4685.

Czimerová  A.,  Bujdák  J.  &  Dohrmann  R.  2006:  Traditional  and

novel methods for estimating the layer charge of smectites. Ap-
plied Clay Sci.
 34, 2—13.

Delay J., Vinsot A., Krieguer J.M., Rebours H. & Armand G. 2007:

Making of the underground scientific experimental programme
at  the  Meuse/Haute-Marne  underground  research  laboratory,
North Eastern France. Physics and Chemistry of the Earth 32,
2—18.

Drits  V.A.,  Eberl  D.D.  &  Środoń  J.  1998:  XRD  measurement  of

mean thickness, thickness distribution and strain for illite and il-
lite/smectite crystallites by the Bertaut-Warren-Averbach tech-
nique. Clays and Clay Miner. 46, 461—475.

background image

436

STRÍČEK, ŠUCHA, UHLÍK, MADEJOVÁ and GALKO

Eberl D.D. 2003: User’s guide to Rockjock – a program for deter-

mining quantitative mineralogy from powder X-ray diffraction
data. U.S. Geological SurveyOpen-File Report 3—78, 40.

Eberl D.D., Drits V., Środoń J. & Nűesch R. 1996: MUDMASTER:

a  program  for  calculating  crystallite  size  distributions  and
strain from the shapes of X-ray diffraction peaks. U.S. Geolog-
ical Survey, Boulder
Open-File Report.

Eberl D.D., Drits V.A. & Środoń J. 1998: Deducing growth mecha-

nisms  for  minerals  from  the  shapes  of  crystal  size  distribu-
tions. Amer. J. Sci. 298, 499—533.

EUR 19147 EN 2000: Full-scale engineered barriers experiment for

a  deep  geological  repository  for  high-active  waste  in  crystal-
line host rock – Phase I (FEBEX project). European Commis-
sion, Nuclear Science and Technology
Project Report.

EUR, ENRESA 2005: Full-scale engineered barriers experiment for

a  deep  geological  repository  for  high-active  waste  in  crystal-
line  host  rock  –  Phase  II  (FEBEX  project).  European  Com-
mission, Nuclear Science and Technology
Project Report.

Honty M., Uhlík P., Šucha V., Čaplovičová M., Franců J., Clauer N.

&  Biroň  A.  2004:  Smectite-to-illite  alteration  in  salt  bearing
bentonites (The East Slovak Basin). Clays and Clay Miner. 52,
5, 533—551.

Hradil D., Grygar T., Hrušková M., Bezdička P., Lang K., Schnee-

weiss O. & Chvátal M. 2004: Green earth pigment from Kadaň
region,  Czech  Republic:  use  of  rare  Fe-rich  smectite.  Clays
and Clay Miner.
 52, 767-778.

Humbeeck  H.V.,  Verstricht  J.  &  Gatabin  C.  2005:  The  Mock-Up

OPHELIE: A large scale backfill test for HLW disposal. Inter-
national Meeting, Clays in Natural & Engineered Barriers for
Radioactive Waste Confinement, Abstracts
, France.

Jackson M.L. 1975: Soil chemical analysis – advanced couse. Pub-

lished by the author, Madison, Wisconsin, 1—386.

Karnland  O.  &  Birgersson  M.  2006:  Montmorillonite  stability.

With special respect to KBS-3 conditions. SKB Technical Re-
port
, TR-06-11.

Karnland  O.,  Sandén  T.,  Johannesson  L.E.,  Eriksen  T.E.,  Jansson

M., Wold S., Pedersen K., Motamedi M. & Rosborg B. 2000:
Long term test of buffer material. Final report on the pilot par-
cels
. SKB TR 00-22.

Konta J. 1986: Textural variation and composition of bentonite de-

rived from basaltic ash. Clays and Clay Miner. 34, 3, 257—265.

Meier L.P. & Kahr G. 1999: Determination of the Cation Exchange

Capacity  of  clay  minerals  based  on  the  Complexes  of  the
Copper(II)  ion  with  Triethylenetetramine  and  Tetraethylene-
pentamine. Clays and Clay Miner. 47, 3, 386—388.

ONDRAF/NIRAS 2001: SAFIR 2 – Safety Assesment and Feasi-

bility Interim Report 2. NIROND 2001-06 E.

Pacovský  J.  1998:  Research  on  bentonite  barriers  in  underground

repository  of  nuclear  waste.  Proceedings  of  the  International
Symposium on Problematic Soils
, Sendai, 615—618.

Pacovský J. 2004: The use of the Mock-Up-CZ physical model for

the  design  of  a geotechnical  barrier  for  a deep  repository.  In:
Proceedings  of  the  Fifteenth  Southeast  Asian  Geotechnical
Conference,
 SEAGS, Pathumthani, Thailand, 669—680.

Pacovský  J.,  Svoboda  J.  &  Zapletal  L.  2007:  Saturation  develop-

ment in the bentonite barrier of the Mock-Up-CZ geotechnical
experiment. Physics and Chemistry of the Earth 32, 767—779.

Saiyouri  N.,  Hicher  P.Y.  &  Tessier  D.  2000:  Microstructural  ap-

proach and transfer water modelling in highly compacted un-
saturated swelling clays. Mech. Cohes.-Frict. Mater. 5, 41—60.

Svoboda  J.  &  Vašíček  R.  2009:  Preliminary  geotechnical  results

from  the  Mock-Up-CZ  experiment.  Applied  Clay  Sci.
doi:10.1016/j.clay.2008.12.012. in print.

Šucha V., Środoń J., Zatkalíková V. & Franců J. 1991: Mixed layer

mineral  of  illite/smectite  type:  separation,  identification,  use.
Miner. Slovaca 23, 267—274 (in Slovak with English abstract).

Šucha  V.,  Środoń  J.,  Clauer  N.,  Elsass  F.,  Eberl  D.D.,  Kraus  I.  &

Madejová  J.  2001:  Weathering  of  smectite  and  illite-smectite
under temperate climatic conditions. Clay Miner. 36, 403—419.

Šucha V., Czimerová A. & Bujdák J. 2009: Surface properties of il-

lite-smectite minerals detected by interactions with Rhodamine
6G dye. Clays and Clay Miner. 57, 361—370.

Vejsada J., Hradil D., Řanda Z., Jelínek E. & Štulík K. 2005: Ad-

sorption of cesium on Czech smectite-rich clays – a compara-
tive study. Applied Clay Sci. 30, 1, 53—66.

Verstricht J. & Dereeper B. 2002: The Mock-Up OPHELIE a large

scale  backfill  test  for  HLW  disposal.  International  Meeting,
Clays  in  Natural  and  Engineered  Barriers  for  Radioactive
Waste Confinement, Abstracts
, Reims, France.

Verstricht J. & Dereeper B. 2003: The OPHELIE Mock-Up experi-

ment First step in the demonstration of the feasibility of HLW
disposal. Abstr. in WM’03 Conference, Tucson, AZ.

Villar M.V., García-Sineriz J.L., Bárcena I. & Lloret A. 2005: State

of the bentonite barrier after five years operation of an in situ
test simulating a high level radioactive waste repository. Eng-
ng. Geol. 
80, 175—198.

Vinšová  H.,  Jedináková-Křížová  V.,  Kolaříková  I.,  Adamcová  J.,

Přikryl R. & Zeman J. 2008: The influence of temperature and
hydration  on  the  sorption  properties  of  bentonite. J.  Environ-
mental Radioactivity 
99, 2, 415—425.