In 1996 the Backfill and Plug Test Project started at the Äspö Hard Rock Laboratory (Sweden) managed by SKB (the Swedish Radioactive Waste Agency). The Backfill and Plug Test Project makes up an important part of SKB's research in order to store nuclear waste in a deep geological repository in a safe manner. ENRESA (the Spanish Radioactive Waste Agency) collaborates in this project with the Swedish companies SKB and Clay Technology in characterising the hydro-mechanical behaviour of the backfill material used to backfill a gallery.The backfill, obtained by mixing 30% of sodium bentonite MX-80 and 70% of crushed granite rock by weight, which maximum grain size was 20 mm, has been experimentally investigated. The experimental campaign took into account the salt water effects (up to 16 g/L) on its hydro-mechanical behaviour. Because of the bentonite content, its activity is quite large if compared with natural clayey soils.Therefore, changes in the pore fluid chemistry influence the hydro-mechanical behaviour of this mixture. Due to the current application of the mixture, as candidate for sealing galleries in a future repository for nuclear waste, interest was focused on the variation of permeability related to variation of salt concentration in pore fluid.Oedometer tests on specimens permeated with different salt water contents and water uptake tests permeated with different salt water contents were performed. Compaction tests with distilled and salt water were also performed. Osmotic suction was investigated on a different mixture of sodium bentonite and sand keeping the same weight ratio. Crushed granite was substituted by sand in order to use transistor psychrometers were used in this determination.The experimental study of the mixture included the design and calibration of a new mini-piezometer which allows performing constant and variable head tests in saturated clayey soils. Some numerical tools were also developed to analyse pulse tests performed in laboratory and in situ (tests performed in late March of 2003 in the ZEDEX gallery in the ÄHRL full-scale laboratory). Different methods (analytical, semi-analytical and numerical) were used to analyse the pulse tests performed in laboratory and in situ.Finally, the thesis focused on using a new finite element simulator, which solves thermo-hydro-mechanical-chemical (THMC) problems in a fully coupled way (Guimarães, 2002), to simulate the saturation process of a barrier for nuclear waste made up with this mixture. Interest was mainly focused on simulating the influence on the mixture hydraulic behaviour when salt concentration in pore fluid changed. A simple geochemical model, which took into account the ion exchange reaction between of Na+ and Ca2+, was considered. An empirical law of permeability variation with pore fluid salt concentration, obtained from the experimental information, was implemented in the finite element code. Effects of mixture molecular diffusion were also investigated, pointing out the importance of this parameter when transport of solutes in porous media is solved. Total suction was computed as the sum of matric suction and osmotic suction. Osmotic suction was calculated by obtaining salt concentrations and by using the Van't Hoff equation. In this way, osmotic suction was not assumed constant as it is usually considered in engineering practice.This thesis has contributed to the characterisation of a material, which is difficult to investigate, and it has provided with accurate information of the backfill permeability, one of the key parameters when designing a nuclear waste repository.

La tesi considera les configuracions de profunditat i control d'accés com els paràmetres principals de la recerca acadèmica. L'àmbit de la investigació es defineix per una escala intermitja i alternant, associada a la complexitat dels projectes urbans: desde l'escala domèstica, a l'escala de barri fins a la dimensió i la complexitat de les zones de desenvolupament urbà. La tesi pronuncia un discurs teòric i conceptual sobre la profunditat, verificat amb la re-lectura de projectes històrics i contemporanis que utilitzen diversos models de proximitat i accessibilitat. La investigació acadèmica inclou referències sobre la proximitat, la permeabilitat, les fronteres territorials i l'estudi de les configuracions de profunditat, juntament amb les seves condicions espaials, socials, culturals i ambientals. Diverses configuracions de profunditat que determinen els moviments lineals i múltiples entre els àmbits públics i privats, i entre els espais amb ús individual o col.lectiu, van ser estudiats i comparats. La idea d'espai col·lectiu i els seus sistemes relacionats de distàncies relatives és el file rouge de la investigació. La present tesi redefineix i enmarca el concepte de profunditat; explicant, classificant i comparant diferents models d'accessibilitat i el seu significat social o cultural. Diferents formes de definir els límits, juntament amb els nous conceptes d'espai públic, són estudiats i relacionats amb el discurs sobre la proximitat, profunditat i accessibilitat. Utilitzant la re-lectura dels dos models teòrics i els projectes construïts, la tesi descriuen diferents maneres d'aplicació i suggereix les possibles directrius per als projectes urbans.La profunditat es relaciona amb els models d'organització de l'espai en constant evolució de territoris agregats, inclosos o superposats: la definició i control d'accés proporciona un control territorial. Els mecanismes territorials es basen en la creació de relacions asimètriques: el control territorial tendeix a establir relacions verticals que eviten l'accés en igualtat o indiferència entre els usuaris de l'espai a totes les escales. La lectura jeràrquica de la profunditat, així com la no-jeràrquica, suggereix l'existència de sistemes de configuració, amb la determinació de diversos paràmetres urbanístics i agents operatius simultanis. Les dues teories coincideixen en la importància de la profunditat i la permeabilitat de les configuracions espaials. Després de diversos casos d'estudi, es conclou que la profunditat no només depèn de la quantitat de creuaments de fronteres territorials, o de la quantitat d'espais col.lectius dins d'una seqüència, sinò en la configuració d'espais compartits dins d'un projecte: és el valor de la integració de l'espai compartit el que defineix la qualitat de la configuració de la profunditat. Augmentar la quantitat d'espais col.lectius no implica necessàriament augmentar el valor de la profunditat: depèn de la configuració de la proximitat i la permeabilitat del projecte a diferents nivells, juntament amb la naturalesa de les tàctiques aplicades en la codificació de l'espai.En general, podem detectar una disminució del nivell de complexitat en molts projectes urbans, amb una codificació territorial menys subtil, que permet poca interpretació per part dels usuaris. Els projectes urbans recents no presenten configuracions de profunditat de menor o major longitud, però moltes vegades han obtingut una configuració més simple amb una definició més explícita dels territoris. La majoria dels projectes urbans recents mostren menys estratègies multiple-choice i són més funcionals. En molts projectes, el valor integrat depèn cada vegada més d'elements tipus corredor i de transicions territorials pre-planificades, evitant escenaris de solapament.Els espais col·lectius no són sinònims d'espais entre zones privades i públiques però són superfícies horitzontals extensibles depenent del temps, sovint incloent propietats privades o públiques. Les configuracions de profunditat no es basen en la distinció públic/privat tradicional sinò que depenen de la quantitat, naturalesa i característiques estructurals de l'espai col.lectiu, juntament amb diversos mecanismes de separació.El concepte de configuracions de profunditat no defineix un discurs morfològic simple sobre les seqüències quantitatives lineals de límits creuats: el disseny o la lectura de la profunditat es col·loca dins d'una configuració més complexa de proximitat, permeabilitat, valors d'integració i delimitació de les fronteres en un nivell físic, visual i territorial. La forma i la intensitat de compartir l'espai és determinant per el valor de profunditat. / La tesis considera las configuraciones de profundidad y control de acceso como parámetros los principales de la investigación académica. El ámbito de la investigación se define por una escala intermedia y alternada, asociada a la complejidad de los proyectos urbanos: desde la escala doméstica, a la escala de barrio, hasta la dimensión y la complejidad de las zonas de desarrollo urbano. La tesis pronuncia un discurso teórico y conceptual sobre la profundidad, comprobado con la re-lectura de proyectos históricos y contemporáneos que utilizan varios modelos de proximidad y accesibilidad. La investigación académica incluye referencias acerca de la proximidad, la permeabilidad, los límites territoriales y el estudio de las configuraciones de profundidad, junto con sus condiciones sociales, culturales y ambientales. Varias configuraciones de profundidad que determinan los movimientos lineales y múltiples entre los ámbitos públicos y privados, y entre los espacios con un uso individual o colectivo, fueron estudiados y comparados. La idea de espacio colectivo y sus sistemas relacionados de distancias relativas es el file rouge de la investigación. La presente tesis re-define y encuadra el concepto de profundidad; explicando, clasificando y comparando los diferentes modelos de accesibilidad y su significado social o cultural. Diferentes formas de definir los límites, junto con los nuevos conceptos de espacio público, son estudiados y relacionados con el discurso sobre la proximidad, profundidad y accesibilidad. Basándose en varios modelos teóricos y los proyectos construidos, la tesis describe diferentes maneras de aplicación y sugiere unas posibles directrices para los proyectos urbanos.La profundidad se relaciona con los modelos de organización del espacio en constante evolución de territorios agregados, incluidos o superpuestos: la definición y control de acceso proporciona control territorial. Los mecanismos territoriales se basan en la creación de relaciones asimétricas: el control territorial tiende a establecer relaciones verticales que evitan la igualdad o indiferencia en el acceso entre los diferentes usuarios del espacio a todas las escalas. La lectura jerárquica de profundidad, así como la no-jerárquica, sugiere la existencia de sistemas de configuración, con la determinación de varios parámetros urbanos y agentes operativos simultáneos. Ambas teorías coinciden en la importancia de la profundidad y la permeabilidad de las configuraciones espaciales. Después de varios casos de estudio, se concluye que la profundidad no sólo depende de la cantidad de cruces de fronteras territoriales, o de la cantidad de espacios colectivos dentro de una secuencia, sino en la configuración misma de espacios compartidos dentro de un proyecto: el valor de la integración del espacio compartido define la calidad de la configuración de la profundidad. Aumentar la cantidad de espacios colectivos no implica necesariamente un aumento del valor de la profundidad: eso depende de la configuración de la proximidad y la permeabilidad del proyecto a diferentes niveles, junto con la naturaleza de las tácticas utilizadas en la codificación del espacio.En general, podemos detectar una disminución del nivel de complejidad en muchos proyectos urbanos, con una codificación territorial menos sutil, que permite una interpretación menos libre por parte de los usuarios. Los últimos proyectos urbanos no presentan configuraciones de profundidad de mayor o menor longitud, pero en muchas ocasiones han obtenido una configuración más simple, con una definición de los territorios más explícita. La mayoría de los proyectos urbanos recientes muestran menos estrategias de multiple-choice y son cada vez más funcionales. En muchos proyectos, el valor de integración depende cada vez más de elementos tipo corredor y transiciones territoriales pre-planificadas, evitando escenarios de solape.Los espacios colectivos no son sinónimos de los espacios entre ámbitos privados y públicos pero son superficies horizontales extensibles, dependiendo del tiempo, a menudo incluyendo las propiedades privadas o públicas. Las configuraciones de profundidad no se basan en la distinción público/privado tradicional sino que dependen de la cantidad, naturaleza y características estructurales del espacio colectivo, junto con varios mecanismos de separación.El concepto de configuraciones de profundidad no define un discurso morfológico simple, acerca de las secuencias cuantitativas y lineales de límites cruzados: el diseño o la lectura de la profundidad se coloca dentro de una configuración más compleja que contiene la proximidad, permeabilidad, valores de integración y delimitación de los límites en un nivel físico, visual y territorial. La forma y la intensidad de compartir el espacio es determinante para el valor de la profundidad. / The thesis considers depth configurations and access control the main parameters of academic research. The investigation domain is defined by an intermediate and alternating scale, associated with the complexity of urban projects: from the domestic scale, to the scale of the neighborhood till the dimension and complexity of urban development areas. The thesis pronounces a theoretical and conceptual discourse about depth, tested by re-reading historical and contemporary projects that used various models of proximity and accessibility. The academic investigation includes references about proximity, permeability, territorial boundaries and the study of depth configurations, together with its spatial, social, cultural and environmental conditions. Various depth configurations that determine linear and multiple movements between public and private realms, between spaces with individual or collective use, were studied and compared. The idea of collective space and its related systems of relative distances is the file rouge of investigation. The present dissertation redefines and frames the concept of depth and explains, classifies and compares different models of accessibility and their very social or cultural meaning. Different ways of defining boundaries, together with new concepts of public space are studied and linked with the discourse about proximity, depth and accessibility. Using re-reading of both theoretical models and built projects, the thesis describes different ways of application and suggests possible guidelines for urban design projects. Depth is related to models of space organization in ever-changing aggregated, included or overlapped territories: defining and controlling access provides territorial control. Territorial mechanisms are based on creating asymmetrical relationships: territorial control tends to establish vertical relationships that avoid equal or indifferent accessibility between different space users at all scales. Hierarchical as well as non-hierarchical reading of depth suggests the existence of configurational systems, with several determining urban parameters and simultaneously operating agents. Both theories coincide in the importance of depth and the permeability within spatial configurations. After various case studies, we conclude that depth does not only depend on the amount of territorial boundaries crossed, or on the amount of collective spaces within a sequence, but on the way of configuring shared spaces within a project: it is the integration value of the shared space that defines the quality of the depth configuration. Increasing the amount of collective spaces does not necessarily increase the value of depth: this depends on the configuration of proximity and permeability of the project at different levels, together with the nature of applied tactics of space codification. In general, we can detect a decreasing level of complexity in many urban projects, with less subtle territorial codification, almost not allowing the user's interpretation. Last century's urban projects do not present longer or shorter depth configurations but in many occasions obtained a much more simple configuration, compensated by explicitly defined territories. Most recent urban projects show less multiple-choice strategies and are more functionally based. In many projects, the integrated value depends increasingly on corridor elements and pre-planned territorial transitions, avoiding overlap scenarios. Collective spaces are no synonyms for areas forced between clearly private and public spaces: they are time-dependent stretchable horizontal interfaces, often including private or public properties. Collective spaces rather depend on the way of sharing space. Depth configurations are not based on the traditional private/public distinction but depend on the amount, the nature and the structural qualities of collective space, together with several spacing mechanisms. The concept of depth configurations does not define a simple morphological discourse about linear quantitative sequences of crossing boundaries: the designing or reading of depth is placed within a more complex configuration of proximity, permeability, integration values and delimiting boundaries on a physical, visual and territorial level. The way and intensity of sharing space is determining for depth value.

The thesis involves the development and implementation of a new and robust control system based on permeability trends but at the same time capable of reducing aeration proportionally to permeate flux. Permeability was made a key parameter for directly comparing temporary changes in membrane performance. Transmembrane pressure and flux were gathered every 10 seconds and permeability values were automatically calculated; different mathematical algorithms were applied for the signal filtering of on-line data. Short term and long term permeability trends were compared once a day, and a control action was applied proportionally to the short term/long term permeability ratio without exceeding the aeration flow recommended by the membrane suppliers. / El treball presentat a la tesi inclou el desenvolupament i la implementacio d’un nou sistema de control robust basat en les tendencies de la permeabilitat i, al mateix temps, capac de reduir l’aeracio de forma proporcional al flux de permeat. S’ha seleccionat la permeabilitat com el parametre clau per comparar directament els canvis temporals en el funcionament de les membranes. La pressio transmembrana i el flux es mesuren cada 10 segons i llavors la permeabilitat es calcula automaticament. El senyal de les dades recollides en linia es filtra adequadament mitjancant diversos algoritmes matematics. L’algoritme de control compara diariament una tendencia a curt termini de la permeabilitat amb una tendencia a llarg termini de la permeabilitat, i s’aplica una accio de control proporcional al quocient de les dues tendencies, sense excedir mai el cabal d’aeracio recomanat pels fabricants de membranes.

Els concentrats de plasma (SDAP) i d'immunoglobulines (IC) són suplements dietètics destinats als animals de granja i que han estat proposats com alternativa a l'ús dels antibiòtics com a promotors del creixement. Un dels primers efectes descrits en els animals alimentats amb aquests suplements va ser l'increment de la taxa de creixement. Aquesta millora del creixement és deguda, en part, a que hi ha un augment del consum de pinso i a que es produeix una menor estimulació del sistema immunitari. Aquesta hipòtesi està recolzada per estudis que demostren que una activació immunitària produeix una reducció en la ingesta d'aliments, així com un increment de la utilització dels nutrients per part de les cèl·lules del sistema immunitari.En aquest treball, s'ha estudiat els efectes de la suplementació dietètica amb proteïnes plasmàtiques (concentrat de plasma i concentrat d'immunoglobulines) sobre diferents aspectes de la fisiologia intestinal en rates inflamades amb l'enterotoxina B d'Staphylococcus aureus (SEB). Els animals utilitzats han estat rates Wistar-Lewis mascles de 21 dies d'edat (deslletament). Aquests animals han estat alimentats durant 14 dies amb pinsos suplementats amb un 8% de concentrat de plasma (SDAP) o bé amb 4,7% de concentrat d'immunoglobulina (IC). Les rates han estat administrades intraperitonealment amb 50 μg de SEB els dies 30 i 33 i s'han sacrificat al cap de 48 h (35 dies).El SEB no modifica cap de les variables sistèmiques analitzades: ni immunoglobulina G (IgG) ni la IgA sèriques així com tampoc diferents variables hematològiques ni les diferents poblacions limfocitàries analitzades a la melsa. En canvi, les rates inflamades presenten un increment important en l'activació dels limfòcits T col·laboradors, tant a les plaques de Peyer (PP) com a ganglis limfàtics mesentèrics (GLM). Ambdós teixits estan implicats en la inducció de la resposta immunitària. Els animals inflamats amb SEB també mostren un increment del contingut d'aigua en femtes, infiltració de neutròfils a la mucosa intestinal i un increment de la permeabilitat capil·lar a la zona.El SEB també altera les funcions de barrera i d'absorció de nutrients. L'enterotoxina redueix l'expressió de proteïnes de la unió estreta i de la unió adherent (ZO-1 i β-catenina, respectivament), així com del transportador de la D-glucosa, afectant així tant la funció de permeabilitat com la d'absorció de nutrients.L'alimentació amb pinsos suplementats amb SDAP o IC evita l'efecte de l'enterotoxina sobre l'activació dels limfòcits T col·laboradors de les plaques de Peyer, sense prevenir l'activació dels limfòcits T dels ganglis limfàtics mesentèrics, ni la infiltració de neutròfils a la zona mucosal ni l'increment de la permeabilitat capil·lar de la zona. La suplementació dietètica amb SDAP (i en menor grau el IC) redueix el contingut d'aigua en femtes i atenua els efectes del SEB sobre l'epiteli, tant sobre l'absorció de nutrients com sobre l'expressió de proteïnes de les unions estreta i adherent.En resum, l'addició de concentrats de plasma a la dieta en l'etapa que segueix el deslletament afecta la distribució d'algunes poblacions limfocitàries durant la resposta a la inflamació induïda per una enterotoxina de S. aureus, que impedeix una activació exagerada del sistema immunitari; alhora, l'SDAP afavoreix l'absorció d'alguns nutrients energètics i la integritat de l'epiteli. Tot plegat recolza la hipòtesi que la suplementació dietètica amb SDAP millora l'aprofitament energètic dels nutrients i redueix la probabilitat que agents químics i infecciosos puguin penetrar a la circulació sanguínia a través de la barrera epitelial. / The aim of this study was to determine the potential modulatory effects of diets supplemented with spray-dried animal plasma (SDAP) or immunoglobulin concentrates (IC) on the of intestinal physiology of rats challenged with "Staphylococcus aureus enterotoxin B" (SEB). Lewis rats were fed diets containing 8% of SDAP, 4.7% of IC or milk proteins (Control diet) from postnatal day 21 (weaning) for 14 days. On days 30 and 33, rats were given SEB (50 μg; i.p.). SEB induced an intestinal inflammation characterized by effects on intestinal immune system, on barrier function and on nutrient absorption. SEB administered rats showed an increase in T lymphocytes activation (in particular T helper lymphocytes) in Peyer's Patches and in mesenteric lymph nodes, both responsible of immune response induction. Inflamed rats also showed an increase in water content in feces, neutrophil infiltration in intestinal mucosa, as well as an increase in local capillary permeability.SEB also alter barrier and nutrient absorption functions. The enterotoxin reduces the expression of proteins of the tight junction and of the adherent junction (ZO-1 and β-catenina, respectively), as well as the transporter of D-glucosa.Feeding with SDAP or IC supplementation prevents the effect of the enterotoxin on the activation of T helper lymphocytes in Peyer's patches. The dietary supplementation with SDAP (and in lower extent IC) reduces water content in feces and attenuates SEB effects on the epithelium, as well as on nutrients absorption and on the expression of proteins from tight and adherent junctions.In conclusion, the addition of plasma concentrates on feeding in the weaning period affects the distribution of some lymphocyte populations in the immune response to S. aureus, which prevents an overstimulation of intestinal immune system; at the same time, SDAP enhances the absorption of different energetic nutrients and the integrity of the epithelium. All in all supports the hypothesis that dietary supplementation with SDAP improves the nutrient intake and reduces the probability that chemic and infectious agents can enter to blood stream across the epithelial barrier. KEY WORDS: "Staphylococcus aureus", rat, intestinal inflammation, permeability, gut-associated immune tissue, SGLT-1, tight junction, spray-dried animal plasma, immunoglobulin concentrate, protein supplementation.