Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Steinsalz aus der flachen und steilen Lagerung

Um das Verständnis des Spannungs-Verformungs-Verhaltens von Clean Halit und Argillaceous Halit von der WIPP zu intensivieren, wurden dem Institut für Grundbau und Bodenmechanik der Technischen Universität Braunschweig 20 Bohrkernproben überlassen. Die gewonnenen Versuchsdaten dienen zur Ableitung von Parametern für höherwertige Stoffmodelle zur Beschreibung des Spannungs- und Zeit-Verformungs-Verhaltens der beiden Salzfazies. Steinsalz zeigt bei der hier angewandten Dehnungsrate ein sprödes Bruchverhalten. Bei kleinem Manteldruck erreichen die Prüfkörper einen Bruchzustand mit anschließendem Nachbruchbereich. Bereits unterhalb der Bruchspannung kommt es zu einer Volumendehnung, d. h. zu einer Auflockerung des Prüfkörpers durch Dilatanz infolge Mikrorissbildung. Mit Erreichen des Bruchzustands wird die Volumendehnungsrate am größten. Die optischen Unterschiede zwischen den Salzfazies lassen auf eine in Qualität und Quantität unterschiedliche Zusammensetzung von Verunreinigungen und Begleitmineralien schließen. Derartige Inhomogenitäten beeinflussen in Abhängigkeit des Volumenanteils das mechanische Verhalten. Daher ist zu vermuten, dass jeweils unterschiedliche Bruchmechanismen dominieren. Dieser Eindruck kann jedoch durch die Versuche nicht bestätigt werden.

Stress-strain behavior of rock salt of flat and steep storage.
In order to intensify the understanding of the stress-strain behavior of 'clean halite' and 'argillaceous halite' from the WIPP, the Institute of Soil Mechanics and Foundation Engineering of the Technische Universität Braunschweig were left 20 core samples. The experimental data obtained is used for deriving parameters for high-quality material models to describe the stress- and time-deformation behavior of the two salt facies. Rock salt shows a brittle fracture behavior at the used strain rate. With a low confining pressure the specimens reach the ultimate strength followed by the typical post failure behavior of rock salt. Already below the ultimate stress state there is a volume expansion observable, i.e. to a loosening of the specimen by dilatancy due to micro-cracking. The volumetric strain rate will be greatest when the fracture stress is reached. The visual differences between the two facies suggest varying composition of impurities and accompanying minerals. Such inhomogeneities affect the mechanical behavior depending on the volume ratio. It seems that in each case different fracture mechanisms dominate. This impression cannot be confirmed by the experiments.