摘要： 坚硬的石灰岩吸波能力较弱 ,在较低功率下开展微波辐射损伤路径优化及致裂效果分析对 低能耗高效率破岩具有重要的意义 。采用较低功率(P=1.4 kw)微波辐射石灰岩表面最高温度至 100、200、250 和 300 ℃ ,分析其峰值强度、弹性模量、应变等力学参数以及质量、P波波速及微观结 构随升温的变化规律 。结果表明:平均单轴抗压强度为 129 MPa的石灰岩试样辐射不同温度后弹 性模量、变形模量随作用温度升高而下降 ,应变随作用温度升高先增加后减小最后再增加 ,质量损 失和强度折损由快趋缓的"拐点”分别为 200 和 250 ℃ 。宏观和微观观测表明试件表面裂纹与内 部熔融区域都在表面温度为 200 ℃时出现 ,进一步设定表面温度200 ℃为关键温度节点 ,开展恒定 功率辐射至不同温度(路径 1) 、差异功率辐射到相同温度(路径 2) 、恒定功率辐射不同温度后水冷 处理(路径 3)3 种损伤路径的微波辐射实验 ,得到损伤效果依次为:路径 3+路径 1+路径 2 ,最后通 过数值模拟和切片观察验证表面温度 200 ℃后的破坏类型为熔融破裂且有双点沟通型破坏 ,研究 成果为较弱吸波能力坚硬岩石的损伤路径优化及低能耗高效率破岩提供了借鉴与参考。

关键词: 岩石力学, 较低功率微波辐射; , 坚硬石灰岩, 损伤路径, 致裂效果

中图分类号: 

• TU45