1 引言
目前，已有试验研究表明：微波照射能够降低岩石强度，劣化岩石特性等[1-5]；微波照射条件下影响岩石强度的主要因素有：岩石矿物组成、微波照射功率、微波照射时间、岩石含水率等[6-7]。微波照射引起岩石内部损伤本质还不成熟，CT技术能在不干扰试验进行的条件下，提供一种将外部试验条件与岩石内部某种特性变化相结合的检测方法[8]，通过CT断层扫描技术，可以得到微波照射下岩石内部损伤演化情况，从细观角度分析微波照射引起岩石损伤演化机理。
2 CT技术原理
通过岩石的CT试验可以获取试验过程中能够反映岩石特性变化的数据和图像信息。由CT识别原理可知，CT数及其方差反映了物质的密度大小和密度分布情况，葛修润院士认为岩石损伤研究中真正关心的问题是损伤过程中岩石密度的变化，在一定条件下，可以直接用具有初始损伤的岩石材料密度和CT均值来进行损伤变量的计算[9]，其计算公式如下：
（1）
式中： ——初始损伤状态的CT均值；
——任意损伤状态的CT均值；
——初始损伤影响因子，其值应大于1；
——闭合效应影响因子，其值与岩石孔隙率有关。
本文主要研究微波照射作用对岩石细观损伤演化的影响，其主要为岩石受热膨胀[10]，未得到应力应变曲线，无需闭合效应影响系数修正，对初始损伤影响因子可根据已有结论对 、 两个参数进行拟合确定，可得如下损伤变量D计算公式为：
（2）
式中符号意义同上。
3 试验概况
3.1 试验设备
本试验所采用的微波照射装置是一台工业微波炉，其额定电压为380V，输出功率0–10kW。整个试验装置由微波发射器和微波加热仓两部分组成，两者之间通过由合金构成的方形微波管道连接。CT探伤设备是由上海博钰医疗器械有限公司生产的型号为Brilliance16的PHLIPS16层螺旋CT机，原装工作站型号workspace，发射排为24排，速度0.4s，如图1所示。本试验还采用了磨平机、切片机、取心机、打磨机和切石机等。

（a）微波发生器 （b）CT探伤设备
（a）microwave generator （b）CT detection device
图1 试验设备
Fig.1 test equipment
3.2 试样制备与试验方法
本试验选取河北省平山县花岗岩和陕西秦岭丰裕口花岗岩, 依次通过取芯、切割、打磨，将选取的岩样加工成标准试件，试件加工尺寸为Φ50mm×50mm，每种加工30个试件，放在干燥环境内静置48h使其初始参数相同，经微波照射后进行CT扫描试验观察裂纹发展情况。将加工好的岩石试件在水中浸泡不同时间，按照浸泡时间的不同分为四组：不浸泡、浸泡6h、浸泡12h、浸泡24h；每组包含3个试件。将浸泡后的岩石试件经微波照射（参数设定为10kW、6min）后做岩石力学试验，试件的冷却方式为浸水冷却。
4 试验结果与机理分析
（1）微波照射后岩石的CT扫描试验

（a）河北平山县花岗岩 （b）陕西秦岭花岗岩
（a）Hebei pingshan county granite （b）Shanxi qinling granite
图2 花岗岩250mm扫描层“危险区域”示意图
Fig.2 granite “danger zone” diagram of 250mm scanning layer
微波照射后，对产地不同的两种花岗岩试件进行CT扫描，如图2所示，图中标定了诱发损伤的“危险区域”，并根据（2）式计算微波照射下各岩石的损伤变量，如表1所示。
从图2可知微波照射下岩石损伤是由含吸波物质的一些“危险区域”引起的，从a图可以看出河北平山县花岗岩经微波照射后其损伤有三处，从其中两处可以看到存在裂纹，且两处裂纹区域贯通，其他部分明显变暗；从b图看出秦岭花岗岩经微波照射