微波照射后花岗岩损伤机理试验

戴 俊，贠菲菲，王苑朴，薛贵堂，杨 凡

(西安科技大学 建筑与土木工程学院，陕西 西安 710054)

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随着社会经济与科学技术的发展，石油钻井和矿山开采等地下开挖工程均离不开岩石钻孔、破碎等工作[1-3]。目前，最普遍的破岩方法主要有爆破法和机械破岩法，但这两种方法均存在缺陷。因此，许多学者对一些新型辅助破岩方法进行了探索，如微波法、水射流法、等离子体法、电子束法以及内热核法等[4-7]。其中，微波法的研究应用较为深入，且发展较快。文献[8]采用高功率微波照射后，发现混凝土在不发生拉拔劈裂的情况下能直接将钢筋拔出，微波照射可回收混凝土中的钢筋。文献[9]对含层理矿石微波加热后的冲击破碎特性进行了研究，经微波加热后的矿石与未经微波加热的矿石相比,其强度显著降低。文献[10-12]对微波辅助机械破岩技术进行了探索，研究结果表明：微波照射后岩石内部会产生损伤，形成微裂隙，裂隙会随着微波持续照射而扩展、延伸、贯通，最终导致岩石强度降低。文献[13]将微波照射后的岩石浸水冷却，发现浸水能够对岩石产生更大的破坏效果。文献[14]对北山花岗岩进行了干燥和浸水岩石的微波加热试验，研究结果表明：水分对升温速率和波速的影响较大，对强度的影响较小。

目前，关于微波照射后岩石力学性质的变化及岩石损伤方面的研究还不够深入。因此，本文选取地下开挖工程中常见的花岗岩进行试验，基于岩石热效应分布、纵波波速、抗拉强度、相对动弹性模量以及损伤变量等指标，研究微波照射后岩石损伤的变化规律。……