Kokeellinen tutkimus kiven murtumisprosessivyöhykkeestä

Selvittää kiven murtuman energiankulutuksen koostumusta ja ehkäistä mikrosäröilyn riskiä ydinjätteen, hiilidioksidin ja vedyn varastoinnissa sekä kiven murtumisen mekanismeja. Suoritettiin kokeellinen tutkimus kiven murtumisprosessivyöhykkeestä (FPZ). Tutkimuksessa FPZ:n teoreettinen pituus laskettiin käyttämällä J-integraalia yhdistettynä murtuman nivelsiteen jännitysjakaumaan. Siirtymät mitattiin koko prosessin ajan digitaalisen kuvakorrelaatioteknologian (DIC) avulla. Analysoimalla siirtymäjakaumia eri kuormitusvaiheissa kunkin näytteen murtunut nivelside jaetaan kolmeen vyöhykkeeseen: ehjä vyöhyke, halkeaman etenemisvyöhyke ja murtumaprosessialue (FPZ). FPZ:n pituus ja migraationopeus määritettiin ja halkeaman etenemisnopeus tutkittiin. FPZ:n mikrorakennetta tutkittiin käyttämällä optista mikroskopiaa, XRD- ja röntgenfotoelektronispektroskopiaa (XPS). FPZ ja tehollinen Youngin moduuli otettiin käyttöön halkeaman kärjen aukon siirtymän laskentamallien muokkaamiseksi.