戴 俊，朱清耀，馮昌超，楊 凡，翟惠慧

(西安科技大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院，陜西 西安 710000)

0 引言

在核廢棄物深埋處置、隧道掘進(jìn)以及深地層采礦過(guò)程中都涉及到巖石破碎問(wèn)題。如何高效、經(jīng)濟(jì)地破碎巖體，如何長(zhǎng)期且有效地保證掘進(jìn)后圍巖的穩(wěn)定性，是當(dāng)前需要解決的難題之一。傳統(tǒng)掘進(jìn)方式以鉆爆法和機(jī)械開(kāi)挖法為主。盡管這兩種掘進(jìn)方法工程應(yīng)用廣泛，但都存在著不可忽視的缺陷。

為減少實(shí)際工程中圍巖的擾動(dòng)，降低機(jī)械刀具的損耗，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)的破巖效果，微波輔助機(jī)械破巖技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[1-5]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量理論及試驗(yàn)研究。文獻(xiàn)[6]對(duì)不同照射路徑的巖石進(jìn)行了對(duì)比分析，得出巖石圍壓和微波照射路徑對(duì)巖石強(qiáng)度有顯著性影響。文獻(xiàn)[7]分析了不同微波加熱路徑下玄武巖的力學(xué)特性，得出在較高微波功率下連續(xù)照射巖石可以顯著降低巖石破碎時(shí)的能耗。文獻(xiàn)[8]通過(guò)建立有限元模型來(lái)研究微波加熱路徑對(duì)微波照射效果的影響，得出了在微波加熱過(guò)程中加入自然冷卻過(guò)程可以顯著提高微波照射效果。文獻(xiàn)[9-13]通過(guò)研究微波照射后巖石的基本力學(xué)性能，認(rèn)為巖石強(qiáng)度受照射時(shí)間及照射功率等多方面微波照射因素的影響。文獻(xiàn)[14]通過(guò)試驗(yàn)研究微波加熱方式、次數(shù)對(duì)巖石試件內(nèi)外溫度的影響。文獻(xiàn)[15]以試驗(yàn)及數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，得出了較高微波功率下鋼筋混凝土由拉拔劈裂轉(zhuǎn)變?yōu)槔位频慕Y(jié)論?；诖?，本文以花崗巖為研究對(duì)象，通過(guò)超聲波縱波波速試驗(yàn)和單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)探討相關(guān)強(qiáng)度損傷指標(biāo)，并進(jìn)行了對(duì)比分析，可為后續(xù)研究提供參考。

1 試驗(yàn)

花崗巖試樣取自河北省石家莊市平山縣，其外觀顏色為灰白色，實(shí)測(cè)密度為2.65 g/cm3，主要礦物成分為黑云母、石英和長(zhǎng)石等。分別采用切割機(jī)、取芯機(jī)和雙端面磨石機(jī)，對(duì)花崗巖試樣進(jìn)行分切、取芯和打磨，制得高徑比為2∶1的Φ50 mm×100 mm圓柱體共計(jì)79個(gè)，制備過(guò)程和加工精度嚴(yán)格按照YBJ 46—2005《公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行。

試件照射設(shè)備為南京奧潤(rùn)公司生產(chǎn)的ORW10SY-3T型大功率工業(yè)微波爐，額定電壓為380 V,輸出功率為0～10 kW。試件縱波波速測(cè)定采用NM-4B型非金屬超聲波分析儀。單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用西安科技大學(xué)能源學(xué)院國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的WANCE-單軸電液伺服試驗(yàn)機(jī)，量程為0～2 000 kN，控制速率為0.005 mm/s。

(a) 210 s，5.3 kW (b) 180 s，5.3 kW圖1 微波照射后花崗巖試件

文獻(xiàn)[6]中花崗巖試件在微波功率為5 kW下照射5 min時(shí)，試件已經(jīng)整體破壞失穩(wěn)。文獻(xiàn)[7]中玄武巖立方體試件在微波照射功率為5 kW下照射150 s時(shí)，試件已經(jīng)整體熔融并崩壞。文獻(xiàn)[16]中磁鐵礦石試件在照射功率為1.2 kW下照射3 min時(shí)，試件強(qiáng)度達(dá)到最低。基于此，在正式試驗(yàn)前先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，確定微波照射參數(shù)。微波照射后花崗巖試件見(jiàn)圖1。在微波照射時(shí)間為210 s、照射功率為5.3 kW時(shí)，試件熔融并完全破壞，如圖1a所示；微波照射時(shí)間為180 s、照射功率為5.3 kW時(shí)，試件雖有裂紋但整體性良好，如圖1b所示。考慮到照射時(shí)間為210 s時(shí)，試件受損嚴(yán)重且整體強(qiáng)度喪失，將會(huì)導(dǎo)致力學(xué)試驗(yàn)誤差過(guò)大，故微波照射時(shí)間分別選取100 s和180 s；結(jié)合試驗(yàn)?zāi)康膶⑽⒉ㄕ丈涔β蚀_定為2.0 kW、3.3 kW、4.0 kW、5.3 kW和6.0 kW。并根據(jù)不同照射參數(shù)將花崗巖試件一共分為26組，每組3個(gè)，其中1組為原樣對(duì)照組。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 超聲波縱波波速試驗(yàn)

通過(guò)NM-4B型非金屬超聲波分析儀對(duì)花崗巖試件進(jìn)行了縱波波速測(cè)量，并繪制出不同照射時(shí)間下縱波波速與微波照射功率的關(guān)系曲線圖，如圖2所示。

圖2 不同微波照射時(shí)間下縱波波速隨照射功率變化關(guān)系圖

由圖2可知：當(dāng)微波照射時(shí)間一定時(shí)，縱波波速隨照射功率增大而減小。當(dāng)微波照射功率小于3.3 kW時(shí)，縱波波速隨微波照射功率增大降幅并不明顯；當(dāng)微波照射功率大于3.3 kW時(shí)，縱波波速隨微波照射功率增大而迅速下降。說(shuō)明在較低微波功率照射時(shí)，巖石損傷程度不明顯。當(dāng)照射時(shí)間為100 s時(shí)，縱波波速?gòu)恼丈涔β蕿?.0 kW的4.00 km/s降低到照射功率為6.0 kW的2.72 km/s，縱波波速衰減幅度達(dá)32%；當(dāng)照射時(shí)間為180 s時(shí)，從照射功率2.0 kW的4.10 km/s降低到照射功率為6.0 kW的2.42 km/s，縱波波速衰減幅度達(dá)40.98%。通過(guò)對(duì)比100 s和180 s照射時(shí)間下縱波波速衰減幅度，可以得出：增加微波照射時(shí)間和功率，縱波波速衰減程度均有所增長(zhǎng)。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是超聲波在巖石中傳播速度遠(yuǎn)大于在孔隙空氣中傳播速度，隨微波照射功率及照射時(shí)間的增加，巖石內(nèi)部產(chǎn)生大量微裂隙，超聲波繞過(guò)微裂隙進(jìn)行傳播，傳播路徑增長(zhǎng)，使得波速明顯降低。

為了描述微波照射前后花崗巖強(qiáng)度損傷程度，引入文獻(xiàn)[17]中基于縱波波速的損傷變量來(lái)定義微波照射前后花崗巖的損傷程度。損傷變量可表示為：

(1)

其中:Dv(w)為w功率照射冷卻至室溫后基于縱波波速的損傷變量；V(w)為w功率照射后試件縱波波速，km/s；V(0)為無(wú)微波照射下試件縱波波速,km/s。

由式(1)可知：當(dāng)V(w)=V(0)時(shí)，Dv(w)=0，花崗巖試件沒(méi)有損傷；當(dāng)V(w)=0時(shí)，Dv(w)=1，花崗巖試件完全損傷。

根據(jù)式(1)計(jì)算得出不同微波照射參數(shù)下花崗巖損傷變量，并繪制出基于縱波波速的損傷變量與微波照射功率的關(guān)系曲線，如圖3所示。

圖3 基于縱波波速的損傷變量與微波照射功率的關(guān)系曲線圖

由圖3可知：在不同照射時(shí)間下，基于縱波波速的損傷變量，隨微波照射功率增大呈近似斜直線型上升趨勢(shì)。當(dāng)照射時(shí)間分別為100 s和180 s，照射功率為2.0 kW時(shí)，花崗巖試件整體損傷程度增幅不大。但在相同照射功率下，照射時(shí)間為180 s時(shí)損傷程度遠(yuǎn)大于100 s時(shí)損傷程度。當(dāng)微波照射功率小于2.0 kW時(shí)，花崗巖試件強(qiáng)度損傷程度隨微波照射功率增大而增大，但增幅并不明顯。這主要是因?yàn)樵?.0 kW微波功率照射之前，花崗巖試件內(nèi)部受熱產(chǎn)生膨脹應(yīng)力使得試件原有微裂隙閉合，試件抗壓強(qiáng)度增大，故強(qiáng)度損傷程度增幅不大；在2.0 kW微波功率照射之后，隨著照射時(shí)間及照射功率的增大，試件內(nèi)部萌生大量微裂隙并與試件原有微裂隙發(fā)育、擴(kuò)展、貫通，從而阻礙超聲波的傳導(dǎo)，使得波速明顯降低，試件受損程度增大。

2.2 單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

2.2.1 不同照射參數(shù)下應(yīng)力-應(yīng)變曲線變化規(guī)律分析

通過(guò)單軸電液伺服試驗(yàn)機(jī)，對(duì)微波照射后花崗巖試件按照一定加載速率將其加載至破壞，測(cè)得應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)，并繪制出相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖，如圖4所示。

(a) 照射時(shí)間100 s

由圖4可知：在2.0 kW微波照射功率下，照射時(shí)間為100 s時(shí)軸向應(yīng)力最大。這主要是因?yàn)榛◢弾r內(nèi)部礦物成分不同，不同礦物成分的熱膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致熱膨脹不均勻而產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，但由于膨脹應(yīng)力未達(dá)到破壞巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度極限，反而使得試件內(nèi)部原有裂紋裂隙逐漸閉合，因此試件密實(shí)程度有所提高，軸向應(yīng)力達(dá)到最大。當(dāng)照射時(shí)間為180 s、微波照射功率為2.0 kW時(shí)，軸向應(yīng)變最小。分析其原因?yàn)樵嚰?jīng)微波照射后內(nèi)部裂隙、空洞受熱閉合，且在外部荷載的壓迫下，試件內(nèi)部裂紋裂隙進(jìn)一步閉合，從而使得軸向應(yīng)變達(dá)到最小。當(dāng)微波照射功率大于3.3 kW時(shí)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線產(chǎn)生較大變化，軸向應(yīng)力迅速降低，軸向應(yīng)變逐漸增大。這是由于花崗巖試件內(nèi)部礦物成分吸波產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)力，且熱膨脹應(yīng)力超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限，就會(huì)導(dǎo)致新的微裂隙產(chǎn)生，隨著照射時(shí)間及微波照射功率的增大，新產(chǎn)生的微裂隙與試件原有裂隙擴(kuò)展、貫通，從而使得軸向應(yīng)力降低，軸向應(yīng)變變大。從另一角度對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變曲線整體進(jìn)行論述，由熱力學(xué)定律可知，能量轉(zhuǎn)化是物質(zhì)物理變化過(guò)程的本質(zhì)現(xiàn)象,物質(zhì)破壞是能量驅(qū)動(dòng)下的一種失穩(wěn)現(xiàn)象[18]。隨著微波照射功率的增大，花崗巖試件不斷吸收能量，能量的增大導(dǎo)致試件內(nèi)部溫度的升高，溫度的升高引起花崗巖內(nèi)部礦物晶體成分的熱運(yùn)動(dòng)加劇，從而使得礦物成分之間的聯(lián)結(jié)力減弱，導(dǎo)致試件更容易發(fā)生破壞，強(qiáng)度降低。如圖4所示，微波照射后標(biāo)準(zhǔn)花崗巖試件從加載至破壞可分為4個(gè)階段。

裂紋裂隙壓密階段。這一階段的應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈上凹趨勢(shì)。花崗巖試件經(jīng)微波照射后體積略微增大，且在荷載的作用下，試件內(nèi)部裂紋裂隙受壓密實(shí)，從而導(dǎo)致試件體積呈略微變小的趨勢(shì)。此時(shí)應(yīng)力增長(zhǎng)較為緩慢，應(yīng)變快速增加也反映了試件被壓縮的過(guò)程。

線彈性階段。這一階段曲線呈斜直線型上升趨勢(shì)，應(yīng)力-應(yīng)變成比例關(guān)系。且隨著微波照射功率的不斷增大，各試件彈性階段斜率逐漸變小，軸向應(yīng)力增幅較快，此時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈線性關(guān)系。

屈服破壞階段。在線彈性階段末端應(yīng)力達(dá)到峰值后進(jìn)入屈服破壞階段。隨著試件所受荷載的不斷增大，試件發(fā)生較大變形。之前已經(jīng)閉合的微裂隙逐漸張開(kāi)并擴(kuò)展且伴隨有新裂紋的產(chǎn)生和發(fā)育，新老裂紋相互貫通、擴(kuò)展并伴隨著巖石試件體積擴(kuò)容。此時(shí)應(yīng)力隨著應(yīng)變的增大而快速下降，直到試件完全破壞。單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)圖如圖5所示。

圖5 單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)圖

強(qiáng)度殘余階段。這一階段巖石受荷載壓迫破碎，但是由于巖石試件本身結(jié)構(gòu)性的作用，致使試件殘存一定的承載能力，且隨著破壞后巖石試件強(qiáng)度逐漸達(dá)到殘余強(qiáng)度，巖石強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。

2.2.2 不同照射參數(shù)下峰值應(yīng)力-峰值應(yīng)變曲線變化規(guī)律分析

根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變變化關(guān)系圖，將不同照射參數(shù)下峰值應(yīng)力-峰值應(yīng)變進(jìn)行擬合，變化關(guān)系圖如圖6所示。

(a) 照射時(shí)間100 s

由圖6可知：在一定微波照射時(shí)間下，散點(diǎn)擬合峰值應(yīng)變曲線整體呈上升趨勢(shì)，即隨著微波照射功率的增大，峰值應(yīng)變也隨之升高。當(dāng)微波照射功率小于2.0 kW時(shí)，峰值應(yīng)變隨微波照射功率的增大呈略微降低趨勢(shì)，且在功率為2.0 kW時(shí)達(dá)到最小。說(shuō)明在較低微波功率照射下，巖石內(nèi)部礦物成分受熱產(chǎn)生膨脹應(yīng)力使試件原生裂隙閉合，進(jìn)一步驗(yàn)證了前文分析的結(jié)論。

在一定微波照射時(shí)間下，峰值應(yīng)力隨微波照射功率的增加，整體呈明顯下降趨勢(shì)。當(dāng)照射時(shí)間為100 s、微波照射功率為2.0 kW時(shí)，峰值應(yīng)力突然增大。當(dāng)微波照射功率為5.3 kW、照射時(shí)間分別為100 s和180 s時(shí)，峰值應(yīng)力均值由無(wú)微波照射下156.26 MPa分別衰減至106.95 MPa和99.24 MPa，降幅分別為31.56%和36.49%；當(dāng)微波照射功率為6.0 kW、照射時(shí)間分別為100 s和180 s時(shí)，峰值應(yīng)力降到最低，其峰值應(yīng)力均值由無(wú)微波照射下的156.26 MPa分別衰減至85.27 MPa和77.84 MPa，降幅分別為45.43%和50.19%。雖然峰值應(yīng)力整體表現(xiàn)為下降趨勢(shì)，但在3.3 kW微波照射功率之前，峰值應(yīng)力隨功率增大下降幅度并不明顯；當(dāng)微波照射功率大于3.3 kW時(shí)，峰值應(yīng)力隨功率增大迅速下降。說(shuō)明在一定照射參數(shù)下，微波對(duì)花崗巖的作用并不明顯，但隨著微波照射功率及照射時(shí)間增大，微波照射會(huì)顯著降低花崗巖的抗壓強(qiáng)度。

為描述微波照射花崗巖冷卻至室溫后強(qiáng)度損傷程度，引入文獻(xiàn)[19]中基于峰值應(yīng)力的損傷變量來(lái)定義微波照射前后花崗巖的損傷程度。損傷變量可表示為：

(2)

其中：Dσ(w)為w功率照射冷卻至室溫后基于峰值應(yīng)力的損傷變量；σ(w)為w功率照射冷卻至室溫后試件峰值應(yīng)力，MPa；σ(0)為無(wú)微波照射下試件峰值應(yīng)力，MPa。

根據(jù)式(2)計(jì)算得出基于峰值應(yīng)力的損傷變量。為便于分析，繪制基于峰值應(yīng)力的損傷變量與微波功率的關(guān)系曲線圖，如圖7所示。

圖7 基于峰值應(yīng)力的損傷變量與微波照射功率的關(guān)系曲線圖

由圖7可知：照射時(shí)間為100 s時(shí)，基于峰值應(yīng)力的損傷變量曲線走勢(shì)為先減后增，而在微波照射功率為2.0 kW時(shí)基于峰值應(yīng)力的損傷變量為-0.103。這是因?yàn)樵谳^低微波照射功率及較短照射時(shí)間下，巖石內(nèi)部膨脹系數(shù)相對(duì)較小的礦物成分受熱膨脹，填充并壓縮其內(nèi)部微孔隙，使得巖石強(qiáng)度與無(wú)微波照射的巖石強(qiáng)度相比略顯增長(zhǎng)，巖石更為致密；照射時(shí)間為180 s時(shí)，基于峰值應(yīng)力的損傷變量曲線整體趨勢(shì)呈現(xiàn)單調(diào)遞增狀態(tài)，而在微波照射功率為2.0 kW時(shí)基于峰值應(yīng)力的損傷變量為0.018 2，與無(wú)微波照射時(shí)的沒(méi)有損傷試件相比，已為受損狀態(tài)，只是試件受損程度相對(duì)較小。而在微波照射功率為2.0 kW時(shí)，花崗巖試件由照射時(shí)間為100 s的無(wú)損狀態(tài)變?yōu)檎丈鋾r(shí)間為180 s的受損狀態(tài)，進(jìn)一步說(shuō)明照射時(shí)間對(duì)巖石強(qiáng)度損傷的影響。

2.2.3 微波照射后花崗巖彈性模量變化規(guī)律分析

圖8為彈性模量及EW/E0(EW/E0定義為任意照射功率下的彈性模量(EW)與無(wú)微波照射下彈性模量(E0)的比值)與不同照射參數(shù)的關(guān)系。

(a) 照射時(shí)間100 s

由圖8a可知：隨著照射功率的增大，彈性模量呈下降趨勢(shì)，花崗巖彈性模量從無(wú)微波照射下的50.57 GPa降為照射功率為6.0 kW的28.93 GPa，降幅達(dá)42.79%。在照射時(shí)間為180 s時(shí)(見(jiàn)圖8b)，花崗巖彈性模量由無(wú)微波照射下的51.36 GPa降為照射功率為6.0 kW的19.91 GPa，降幅達(dá)61.23%。由EW/E0可知：照射時(shí)間為100 s且照射功率為6.0 kW的彈性模量?jī)H為無(wú)微波照射時(shí)的0.52倍；照射時(shí)間為180 s且照射功率為6.0 kW的彈性模量?jī)H為無(wú)微波照射時(shí)的0.35倍，說(shuō)明在不同照射時(shí)間下微波照射功率對(duì)彈性模量影響顯著且成反比。

為描述微波照射花崗巖冷卻至室溫后強(qiáng)度損傷程度，引入文獻(xiàn)[19]中基于材料彈性模量的損傷變量來(lái)定義花崗巖冷卻至室溫后的強(qiáng)度損傷程度。損傷變量計(jì)算公式為：

(3)

其中：DE(w)為w功率照射冷卻至室溫后基于彈性模量的損傷變量；E(w)為w功率照射冷卻至室溫后試件彈性模量，GPa；E(0)為無(wú)微波照射下試件彈性模量,GPa。

根據(jù)式(3)計(jì)算得出基于彈性模量的損傷變量。為便于分析，繪制基于彈性模量的損傷變量與微波功率的關(guān)系曲線圖，如圖9所示。

圖9 基于彈性模量的損傷變量與微波照射功率的關(guān)系曲線圖

由圖9可知：在不同微波照射時(shí)間下，基于彈性模量的損傷變量隨照射功率的增大整體呈單調(diào)遞增趨勢(shì)，2.0 kW之后顯著增大。根據(jù)單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果可知：3.3 kW之前，花崗巖試件受熱產(chǎn)生膨脹應(yīng)力使試件內(nèi)部原有微裂隙閉合，巖石抗壓強(qiáng)度增大，因此在較低功率照射下巖石強(qiáng)度損傷程度并不明顯。3.3 kW之后，隨微波照射功率的增大，微波照射下產(chǎn)生的熱對(duì)巖石強(qiáng)度劣化起主要作用，基于彈性模量的損傷變量隨微波照射功率的增大而明顯增大，宏觀表現(xiàn)為花崗巖試件表面形成大量裂紋，并交叉貫通形成斷裂面。微波照射后花崗巖單軸壓縮破壞圖如圖10所示。

(a) 4 kW,100 s

2.2.4 基于不同物理力學(xué)參數(shù)的損傷變量對(duì)比分析

為對(duì)比不同微波照射參數(shù)下基于不同物理力學(xué)參數(shù)的損傷變量，將不同縱波波速、峰值應(yīng)力、彈性模量的損傷變量繪圖，如圖11所示。

由圖11可知：在相同微波照射時(shí)間、不同照射功率下，基于彈性模量的損傷變量與基于峰值應(yīng)力的損傷變量曲線變化規(guī)律整體較為相似，因而能夠較好地反映微波照射前后花崗巖強(qiáng)度損傷的程度。而基于縱波波速的損傷變量明顯大于基于基本力學(xué)參數(shù)的損傷變量，若通過(guò)縱波波速來(lái)反映微波照射后花崗巖基本力學(xué)性質(zhì)的變化，在一定程度上會(huì)產(chǎn)生較大的偏差。這是由于巖石本身屬于非均質(zhì)材料，而縱波波速與巖石自身的密實(shí)程度和連續(xù)程度有關(guān)，基于彈性力學(xué)的縱波波速的損傷變量忽略了溫度對(duì)巖石密度及泊松比的影響，從而致使其不能準(zhǔn)確反映巖石的損傷程度[20-24]。

(a) 照射時(shí)間100 s

3 結(jié)論

(1)一定范圍的微波照射雖然能使花崗巖試件受損，但損傷程度并不明顯。隨著微波照射參數(shù)的增大，縱波波速的衰減幅度增大，基于縱波波速的損傷變量隨之增大，花崗巖試件的損傷程度也越為明顯。

(2)花崗巖試件在不同微波照射參數(shù)下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線大致經(jīng)歷了4個(gè)階段,且在微波照射功率大于3.3 kW時(shí)曲線形態(tài)發(fā)生較大變化。隨著照射功率的增大，試件的延性變化并不明顯，表現(xiàn)為峰后花崗巖應(yīng)力迅速減小，而應(yīng)變變化卻很小。

(3)在不同微波照射功率下，花崗巖試件峰值應(yīng)力隨微波照射功率增大整體呈下降趨勢(shì)，而相對(duì)應(yīng)的花崗巖試件峰值應(yīng)變隨微波照射功率的增大而增大。

(4)不同照射時(shí)間下，微波照射功率對(duì)花崗巖試件彈性模量影響顯著且成反比。在照射功率3.3 kW之前，基于彈性模量的損傷變量增幅不大，宏觀表現(xiàn)為巖石受損程度并不明顯。在照射功率3.3 kW之后，微波照射所產(chǎn)生的熱對(duì)試件強(qiáng)度劣化起主要作用，基于彈性模量的損傷變量隨微波照射功率的增大而明顯增大。

(5)在相同照射參數(shù)下，基于彈性模量的損傷變量與基于花崗巖峰值應(yīng)力的損傷變量變化規(guī)律較為相似，因而能夠較好地反映巖石強(qiáng)度損傷程度；而基于縱波波速的損傷變量由于忽略了巖石密度以及泊松比的影響，從而會(huì)使結(jié)果與實(shí)際單軸壓縮狀態(tài)下所得到的結(jié)果有較大的偏差。