在对1～9号试件施加不同轴向应力后，对各试件进行CT扫描，得到试件全高范围内1 500张断面图，基本包括了试件全高内的所有内部结构特征。CT图像的灰度是岩石内部相应部位密度值的函数，因此可以通过CT图像灰度的变化来定性、定量地观察岩石试件内部的裂纹分布情况，希望通过钙芒硝在递进变形阶段中的断面结构图像，观测到试样中裂纹、扩展、闭合、分叉、贯通等损伤活动过程。

1.35℃水溶液溶浸后轴向载荷作用下裂纹变化规律

图4-16为钙芒硝试件在不同状态下的CT扫描断面图，由于轴向荷载为1 MPa，由应力加载产生的裂纹主要集中在试件顶部和底部，因此选择靠近顶部的第150层断面图进行对比分析。图4-16（a）为自然状态下的钙芒硝，钙芒硝为复盐，其成分大部分为硫酸钠，在CT图像中显亮，密度大且致密，其中掺杂少部分泥质杂质，密度较硫酸钠小，呈斑状阴影，与硫酸钠胶结组合无序分布，钙芒硝盐岩原生孔裂隙较少，没有明显裂纹。通过试验发现试件在35℃水溶液中溶浸作用下，钙芒硝试件外侧出现暗色圈，这是由于在试件外表面发生溶解重结晶而形成的，并产生新的裂隙，裂隙之间溶蚀边缘相通，试样边缘可溶矿物首先被溶解，形成孔隙通道，随后溶液进入该孔隙通道，在新的固液界面继续溶解可溶矿物，使孔隙通道体积越来越大。在应力作用下，钙芒硝又会新增裂纹区域，同样可以明显观察到该区域裂纹的起点也位于试件边缘，边缘遇水溶蚀，产生众多细小的裂隙，加载轴向应力后，边缘裂隙处出现应力集中现象，使之继续开裂从而形成更大的裂隙。可见在该组低应力试验条件中，溶浸作用对裂纹的生成起了重要的作用，既使矿物溶解产生了较多孔隙，也使钙芒硝强度产生弱化现象，使之在加载应力后容易产生裂隙并扩展。

图4-16　35℃溶浸后轴向加载试件断面

从试件CT扫描断面图中可以发现，即在35℃溶液溶浸作用后加载轴向应力试验条件，轴向载荷为1 MPa时，断面上肉眼可见的宏观裂纹数量很少，由图4-16（b）可见，裂纹长度和宽度都不大，断面中间部位几乎无可见裂纹；当轴向荷载增大到4.8 MPa时，此时应力值约为其抗压强度的一半，处于弹性或微弹性裂隙稳定发展阶段，断面内的裂纹数量明显增加，但整体上裂纹较细，越靠近边缘，裂纹越密集，长度越长，宽度也越大，中部裂纹稀疏，且裂纹排列方向杂乱无章，互相交错。当轴向荷载达到8.4 MPa时，试件处于破坏阶段，断面出现两条明显的贯通裂缝，这是单轴抗压试件破裂的最明显特征。

2.65℃水溶液溶浸后轴向载荷作用下裂纹变化规律(www.daowen.com)

如图4-17（a）所示，溶浸温度为65℃、轴向荷载为1 MPa的断面图中，裂纹明显比溶浸温度35℃、轴向荷载1 MPa时多，且裂纹不仅仅局限于试件边缘，其宽度较细，如“丝状分布”，试件边缘上溶蚀圈的面积也有所增大。当轴向荷载增大到3.5 MPa时，断面上出现了大量交织在一起的裂缝，其宽度比轴向荷载为1 MPa时大，且呈“血管状”分布，裂缝间充填物的灰度经判别并非空气，应为试件在水中溶解时形成的溶蚀通道，可溶矿物通过这些裂缝从试件内部以溶质的形式运移到外界溶液中，当把试件从溶浸液中取出，原裂缝间流动的可溶物又会重新结晶填充于其中；当轴向应力超过峰值又降到6.2 MPa时，断面上出现贯通裂缝，试件内部与外界环境通过裂缝连通，裂纹数量较3.5 MPa时少，且分布范围较广，没有出现局部密集排布现象。

图4-17　65℃溶浸后轴向加载试件断面

3.95℃水溶液溶浸后轴向载荷作用下裂纹变化规律

如图4-18所示，当溶浸温度为95℃、轴向应力为1 MPa时，断面上的裂纹分布情况与65℃时相似，当应力值增大到1.5 MPa时，断面上的裂纹宽度变大；当轴向应力达到峰值强度进入破裂阶段，应力下降到2.2 MPa时，试件出现开度较大的裂缝，可以明显看出裂缝从试件边缘的溶蚀圈开裂并向试件内部延伸发展，最终闭合。由于溶解作用由表及里进行，试件外部经过溶蚀重结晶，试件的损伤程度也从内而外逐渐变大，因此在加载时，先在溶蚀圈出现裂尖并开裂。

图4-18　95℃溶浸后轴向加载试件断面