The modern investigation of the thermo-mechanical behavior of salt started in the mid-1930"s and, for what appears to be a very narrow discipline, "salt mechanics" has acquired considerable technical depth and sophistication. The last three decades have been especially productive in constitutive model development and laboratory investigations of time-dependent creep behavior. This has been largely due to anticipated use of domal or bedded salt deposits as sites for radioactive waste repositories and to expanded need for hydrocarbon and feedstock storage caverns. Salt is an interesting material, in that it is "metal like"; and, therefore, constitutive modeling can draw upon a large body of metal deformation information to arrive at appropriate models of behavior. Testing apparatus and methods have centered on either uniaxial or triaxial compression to obtain steady state and transient creep responses. Flow and fracture potentials have been defined. Validation attempts of the models against field data, although limited, have proved promising.
La recherche moderne sur le comportement thermo-mecanique du sel a commence au milieu des annees 30 et, dans ce qui apparalt comme un discipline très restreinte, la "mecanique des sels" a pris une dimension technique et un niveau de complexite considerables. On a vu se developper, surtout au cours des trente dernières annees, la modelisation constitutive et la recherche en laboratoire sur le comportement au fluage pendant une duree determinee. Cat interêt a ete principalement suscite par l"utilisation prevue de gisements salins en forme de dômes ou en couches comme depôts de dechets radioactifs, et par le besoin d"entreposer des hydrocarbures et des provendes dans des cavernes. Le sel est un materiau interessant, parce qu"il est un "presque metal", et que sa modelisation constitutive peut tirer parti de nombreux renseignements sur la deformation des metaux pour mettre au point des modèles de comportement adequats. Les appareils et les methodes d"essai se cont concentres sur la compression axiale ou triaxiale pour connaltre l"etat statique et le fluage transitoire. On a egalement determine les possibilites d"ecoulement et de fracturation. La validation des modèles par rapport aux donnees sur le terrain, même si celles-ci sont limitees, revèle un avenir prometteur.
Moderne Untersuchungen des thermomechanischen Verhaltens von Steinsalz begannen in der Mitte der dreiβiger Jahre und erreichten als "Salzmechanik" eine bemerkenswerte technische Reife, obwohl ihre Anwendung zunachst beschrankt war. Die letzten dreiβig Jahre waren besonders produktiv in der Entwicklung von konstitutiven Modellen und Laboruntersuchungen des zeitabhangigen kriechverhaltens. Das inzwischen hohe Interesse am Salzkriechen beruht auf der erwarteten Einlagerung von Ö1, Naturgas, und radioaktiver Abfalle in Speicherraume in Lagersalzen und Salzstöcken. Da Salz "metallahnlich" ist, kann seine konstitutive Beschreibung auf breite kenntnisse in der Metallkunde zurueckgreifen. Laboruntersuchengen und experimentelle Einrichtungen haben sich entweder auf einachsige oder auf sogenannte triaxiale Messungen des Übergangskriechens und stationaren kriechens konzentriert. Flieβ- und Bruchpotentiale sind erstellt worden. Bislang vorliegende Gueltigkeitsermittlungen der Stoffgesetze in untertagigen Groβversuchen sind vielversprechend.
Our objective here is to summarize the state-of-the- technology of the constitutive modeling of salt behavior or "salt mechanics." This discipline is both one of very ancient and venerable technology application and of modern sophistication and growth. In meeting the objective, we discuss some historical perspectives, laws of salt creep, recent advances in constitutive descriptions of creep, innovations in laboratory testing, and efforts toward validation of a predictive technology for long-term extrapolation of salt response.
Principal utilization of "salt mechanics" over the last three decades has been initially in development of the deep potash mines and solution mined storage cavities. These engineered structures may not have required sophisticated analysis methods or advanced salt mechanics concepts to solve problems affecting operation.