1.3 研究内容

为解决上述电磁无损检测技术中存在的主要问题,本书针对路面工程常用的水泥混凝土和沥青混合料两种材料进行介电特性和介电模型研究,研究工作拟采取的主要技术路线如图1.6所示。

图1.6 技术路线流程图

本书基于电磁波基本理论以及复合材料介电性能的一般规律,结合水泥混凝土、沥青混合料各自的特点,从理论上分析其介电性能和影响因素,包括电磁波频率、温度的影响,探讨温度和测试频率对水泥混凝土和沥青混合料介电特性的影响规律,建立综合考虑频率、温度的水泥混凝土和沥青混合料介电模型。

为分析两种复合材料的介电性能和验证理论模型,对水泥混凝土和沥青混合料的介电性能进行了室内试验研究,应用矢量网络分析仪搭载同轴探头测量了水泥净浆、骨料、水泥混凝土、沥青、沥青混合料的介电常数。同时,联合其他相关测试方法测定或计算各成分体积率,如由含气量测定仪测量试件空隙率。基于试验数据分析了影响两种复合材料介电性能的因素,检验理论介电模型的拟合效果和精度,并确定模型中的待定常数。

为了能将所建的综合介电模型应用于工程实践,本书基于水泥混凝土介电模型,建立了结构层厚度、含水量的计算公式,并结合相关参数和实测介电常数进行了结构层厚度、含水量的计算;由沥青混合料介电模型和实测介电常数进行含水量和成分体积率的计算,并分别与各自的实测值进行比较分析,通过实际工程应用来考核两种复合材料介电模型的应用效果和精度,进一步验证该技术可行性。