钙芒硝矿石呈青灰色，钙芒硝矿体中含有大量透明发亮或浅黄色的不规则钙芒硝块状晶体，单从矿体看不出明显的层理和节理结构。钙芒硝置于空气中易受潮，表面析出大量的白色结晶体，如图4-14、图4-15所示。

试样取样地点为四川蓉兴化工有限公司下属钙芒硝矿，该矿采用井下炮采和硐室水溶法共采方式开采钙芒硝，矿床埋深为地下300 m，本研究所用矿石取自3号矿层，矿石经爆破后掉落于巷道中，选取其中形状较规则的石块，高度约30 cm，长、宽40～50 cm，共取25块，重约3 t，用矿车运至地面后，立即用塑料薄膜缠紧包裹，防止遇水溶蚀、风化。经化学分析测得，所取钙芒硝矿石品位为42.86%，矿石中，钙芒硝占75%，伊利石、蒙脱石、石英、云母等其他泥杂质占25%，为难溶性盐岩矿石，具体矿物含量如表4-2所示。

图4-14　钙芒硝矿石（自然状态）

图4-15　钙芒硝矿石（风化后）

表4-2　钙芒硝的矿物组分及含量(www.daowen.com)

钙芒硝试件在加载前需要将其放入加热的水溶液中溶浸10 h，此过程在具有加热、保温功能的不锈钢制保温桶内进行。另外，还配有温度计、烧杯、量筒等试验用具，保温桶配有温控开关，可保证长时间温度恒定。

具体试验步骤如下：

（1）将自然状态的1～9号试件量取完尺寸和质量并记录完数据后，分别对其进行CT扫描，经多次调试后，最终确定下CT扫描参数：扫描电压，140 k V；扫描电流，180μA。扫描9个试件的位置坐标、扫描中心坐标始终保持不变。每个试件扫描完成得到试件全高范围内1 500张断面图。

（2）将在自然状态下扫描完成的9个试件置于试验设计温度的水溶液中溶浸10 h，试验中水溶液体积设定为12 L，溶浸装置装有顶盖，溶浸过程中关上顶盖，防止水分挥发散失，保证溶浸液体积不变。试件溶浸完成后进行物理参数测量，随后立即进行力学试验。注：1号试件在溶浸结束后，对其溶浸后状态再进行一次CT扫描，扫描参数与步骤（1）相同，其他试件溶浸后未进行CT扫描。

（3）对溶浸后的试件进行单轴压缩试验，加载速率为0.002 mm/s。其中，1号、4号、7号试件当轴向载荷加载到1 MPa时，停止加载；2号、5号、8号试件分别加载到4.8 MPa，3.5 MPa，1.5 MPa时停止加载，停止加载时的轴向荷载大小为相应试验条件下单轴抗压强度值的1/2；3号、6号、9号试件在达到峰值强度后停止加载。

（4）将单轴压缩后的1～9号试件进行CT扫描，扫描参数与步骤（1）中参数相同，得到试件加载后的CT图像，每个试件扫描完成得到试件全高范围内1 500张断面图。