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Video 1: Importancia de las propiedades eléctricas de los geomateriales Hemos estado hablando de la caracterización geomaterial, y hoy voy a discutir acerca de la caracterización eléctrica. Usted encontrará muy interesante notar que durante nuestra física de 10 + 2 cuando estudiamos las propiedades eléctricas de los materiales, nunca nos dimos cuenta de que donde estos conceptos pueden ser utilizados particularmente en el ámbito de la ingeniería civil, la ingeniería geotécnica. Y ahora en el ámbito de la geomecánica ambiental, los fundamentos son los mismos y estos básicos se han extendido para resolver muy complicado mirar Y esto es lo que se va a averiguar a partir de hoy es debatido.Así que, bajo el ámbito de la caracterización eléctrica, hablaré de la importancia, las propiedades eléctricas, la resistividad eléctrica y la constante dieléctrica del tematerial, seguida de la influencia de varios parámetros sobre las propiedades eléctricas de los geomateriales. A esto seguirá el método de medición de las propiedades eléctricas. Las relaciones generalizadas que hemos desarrollado y que hemos propuesto y que se publican en la literatura, que están ayudando a la gente a obtener las propiedades eléctricas que pueden ser utilizadas para comprender varios micromecanismos en particular que están ocurriendo en los geomateriales.Ahora, esto será seguido por la relación entre las resistividades térmicas y eléctricas. Este es un concepto interesante donde podemos mostrar que cómo la migración del régimen térmico en los geomateriales puede estar relacionada con el régimen eléctrico o el régimen potencial que desarrolla el sistema.Ahora, esto será seguido por las investigaciones de laboratorio y campo que han sido conducteda estado de la arte en diferentes tipos de técnicas de medición, entonces un poco en lo que es la conducción teohmica en geomaterials.y luego voy a introducir el concepto de la impedancia eléctrica y esto será followedby de nuevo la determinación de las propiedades de los geomateriales mediante el uso de la impedancia, que un estado muy del arte y el tema contemporáneo, que algunos de mis estudiantes tienen usedas que he discutido antes también para exponer cómo los suelos insaturados pueden ser caracterizados, el transporte de contaminantes en los suelos insaturados se puede establecer. Y hoy en día estamos utilizando el concepto de propiedades eléctricas en definir la multi-fase de los geomateriales, en particular hidrates.Así, chicos, me referiré al tema en el que nos estamos dando cuenta de que las propiedades eléctricas pueden ser utilizadas como una firma del material para demostrar cómo se produce el mecanismo, y también cubriré un poco sobre cómo la AC migra en los geomateriales que está alternando actualmente y los modelos básicos que son desarrollados por mis estudiantes para entender el flujo de corriente que es usted sabe, idéntico al flujo de agua, el flujo de flujo térmico y el flujo de usted conoce el flujo electromagnético tambie.Así, este concepto se vuelve muy Y el último tema que voy a discutir durante la próxima conferencia sería la caracterización magnética de los geomateriales.Así que, para empezar, ¿cuáles son la importancia de las propiedades eléctricas de los materiales en la ingeniería geotécnica contemporánea, esto se convierte en esencial para predecir y determinar el parámetro más fundamental relacionado con el geomaterial que es el contenido de agua y la saturación. Las limitaciones asociadas a la toma de muestras del campo y la extracción de las muestras en el laboratorio, donde perturbaremos las muestras en particular su estado de humedad. Por lo tanto, en la mayoría de los problemas, hoy en día, la gente está interesada en medir el contenido de agua in situ y la saturación in situ, ¿verdad?.Debido a que como he discutido en las conferencias anteriores, la mayoría de los mecanismos dependen del contenido de agua in situ. Cuál es el contenido de agua volumétrica y la saturación del geomaterial.Un buen ejemplo de esto sería cuando hablamos de los fenómenos acoplados en los que hablamos, digamos que la migración de la humedad fuera de la muestra debido a los gradientes térmicos, por lo que, esto se convierte en un fenómeno acoplado. Sería muy ansioso de entender cómo la saturación está cambiando dentro de la muestra del geomaterial durante un período de tiempo. Otro buen ejemplo es que la forma en que el frente contaminante está migrando en los geomateriales es una función de saturación y de contenido de humedad volumétrica in situ de los geomateriales. Grado de compactación. Por lo tanto, hoy en día esta es la edad de la electrónica y a la gente le gustaría medir o establecer cuál es el grado de compactación de la masa del suelo. Así, la gente está interesada en encontrar las densidades in-situ. De modo que el grado de compactación se puede establecer mediante el uso de sensores.Así, una cosa más creo que se va a dar cuenta de esta discusión es que en la era de selectronics de hoy, cuando la electrónica está en su peak.usted sabe, a todos les gustaría sentir los parámetros asociados con los geomaterialsby utilizando sensores y esto es de nuevo la propiedad eléctrica los geomateriales se vuelven muy veryimportant.Así, la mayoría de las técnicas de detección de las que voy a hablar, requeriría electricalproperties de geomateriales. La tercera es porosidad, de la discusión, que teníamos hasta ahora, espero que usted haya realizadoque la porosidad es el parámetro que requiere un muy dedicado esfuerzos muy intricateparameter para obtener. Y voy a discutir acerca de esto por separado también cómo determinar la porosidad de los geomateriales al darle detalles completos de cómo el modelado de estructura porosa es donein las lectures.Así, una de las técnicas de encontrar o la porosidad era recurrir a la difusión molecular. Así, cuando usted estaba hablando del transporte de contaminantes a difusión, si usted recuerda que había introducido el concepto de usted sabe la ecuación en la que el coeficiente de difusión isa función de la porosidad y el coeficiente de difusión libre se puede conocer y por lo tanto la porosidad se puede obtener este concepto se está utilizando en la mayoría de los proyectos, particularmente que son de importancia estratégica o eran, usted sabe, las porosidades están absolutamente asistiendo a to0, pero todavía se quiere establecer. Un buen ejemplo sería el diseño de dormitorios nucleares. Del mismo modo, en el caso de los suelos también se debe haber notado que puedo cortar los fenómenos de advection.Ahora, pero la difusión predominates.Ahora, a menos que usted entienda la estructura porosa y cómo los poros están interconectados, es muy difícil de hacer el modelado de los geomaterials.Así, la porosidad es un parámetro que requiere un tratamiento muy especial y voy a tratar de hacer que el siguiente es la conductividad hidráulica, la prueba convencional para determinar la hidráulica tienen varias limitaciones de todos ustedes son conscientes de ello. Por lo tanto, la pregunta es, si yo realmente quiere encontrar la pulgada a la conductividad hidráulica de los geomateriales, qué tipo de sistemas debo utilizar, qué tipo de mecanismos que me gustaría estudiar y cómo las propiedades eléctricas pueden ser utilizadas o no. Esto es lo que se está volviendo bastante útil en la discusión contemporánea. Hay algunos esfuerzos que se han hecho para obtener el potencial de licuefacción de la masa de aceite también. Eso significa que la gente ha tratado de determinar la densidad in situ y las presiones de agua potable que se acumulan en la masa del suelo mediante el uso de sensores eléctricos. La mayor cuestión es que no hay forma de obtener si los geomembranos han fracasado o se han pinchado al colocarlos en la forma de los GCLs o CCL.Aquí es donde se pueden utilizar las propiedades eléctricas, donde la sensorexploración eléctrica se coloca debajo de los vertederos y los revestimientos de arcilla compactas o lineras.Así, cuando los contaminantes migran al geomaterial, la resistividad cae y esto se puede medir usando las señales eléctricas y analizándolas. Esto es también un tema muy contemporáneo la mayor parte de la industria es quiere expertos que pueden establecer el estado de la estructura que está enterrado dentro de la masa del suelo. Y mucho dinero está siendo gastado por las industrias para establecer este tipo de usted sabe el estado de las estructuras enterradas incluyendo las piles.Así, aquellos de ustedes que podrían convertirse en un experto mañana en la adaptación de las estructuras, estructuras enterradas que va a utilizar una gran cantidad de propiedades eléctricas de los geomateriales. Y, por supuesto, si usted quiere averiguar la salinidad de los suelos agrícolas, para las actividades agrícolas, las propiedades eléctricas serían muy útiles. Hay sensores que podemos llamarlos como sensores de resistividad o sensores de salinidad del suelo. Pueden incorporarse al terreno. Y puede registrar toda la red de sensores para ver si los soilesson más salinos menos salinos, si están perdiendo la nutrición y cómo reabastecer la nutrición haciendo, usted sabe, fertilizar. Otro conjunto de importancia es que estos son los conceptos que se han utilizado en la comprensión de las propiedades eléctricas del geomateriales. La hipótesis básica es que para cualquier material, la constante dieléctrica o la dielectricpermitividad define sus propiedades. En otras palabras, para cada material habrá una constante dieléctrica única. Y la razón es que la mayoría de los geomateriales están compuestos de óxidos de iones de elemento de sílice, sodio, potasio, calcio y así. Por lo tanto, si usted ha hecho el análisis químico del material, siempre puede enlazarlo con la constante dieléctrica del geomaterial. Y la belleza es que esta constante dieléctrica podría ser ya sea para el suelo seco, el suelo parcialmente seco o completamente saturado soil.Así, si Sé que el agua y la constante dieléctrica del agua, cuando el agua va y se sitentra en los vacíos de los geomateriales, esto se convierte en un sistema geomaterial del agua y puedo medir la constante dieléctrica del sistema geomaterial del agua. Y puedo mostrar que cómo las propiedades dieléctricas están cambiando a lo largo de un período de tiempo. Muchas técnicas de detección se desarrollan hoy en día, que utilizan este concepto de medición de la dielectrica o la permitividad dieléctrica.Y dependiendo de la permitividad dieléctrica usted puede expresar la permisividad dieléctrica como una función de medición volumétrica. Por lo tanto, una vez que estos dos son conocidos, puedo manipular las otras propiedades de los geomateriales. Los buenos ejemplos de usted sabe, este tipo de técnicas son los accesorios de capacitancia y las sondas de dominio de frecuencia, las sondas FD las llamamos o los sensores FD que los llamamos. Hay otro conjunto de sensores que se conoce como prueba TDR sonda de tiempo de reflectometría. Así que ambas sondas están siendo utilizadas. Tanto en el laboratorio como en el campo para medir las propiedades eléctricas likedieléctricos la permitividad del material que está relacionado con el contenido de humedad volumétrica. Y el contenido de humedad volumétrica está vinculado con la saturación y la densidad del material. Estas son las técnicas no invasivas y no destructivas.Así, que es la más ventaja de recurrir a las mediciones eléctricas, que usted no está cambiando la estructura del suelo en absoluto. Usted no está destruyendo la muestra, usted no está investing. Y esa es la mayor ventaja de recurrir a las propiedades eléctricas de geomateriales para la caracterización. ¿Alguna pregunta?¿Qué tan precisos son los resultados con respecto a eso sobre el secado, de esto. Si estoy aplicando voltaje a través de dos electrodos, cuál es la inexactitud que voy a imponer al sistema así que usted debe darse cuenta de no ver toda la sociedad se está graduando de convencional a los dispositivos electrónicos. La respuesta real a su pregunta es estas mediciones son bastante precios.Así, este es uno de los conceptos es que el agua pasa a ser un muy, usted sabe, dielectricmaterial.Así, es la permisividad dieléctrica el 81 y para el aire, es one.Así, lo que indica es cuando usted está tratando con los suelos secos, la permitividad es goingto ser extremadamente menos, pero cuando se trata de los suelos húmedos o saturados, la permitividadva a ser extremadamente alta debido a la presencia de agua.Ahora usted puede hacer toda la manipulación dentro de una escala de 1 a 81.Y entonces usted puede ver cómo todo el sistema se está comportando.

Video 2: Resistividad eléctrica y constante Dieléctrica Así que las propiedades eléctricas son resistividad eléctrica en 10 + 2 física Estoy seguro de que todos ustedes han comenzado y la constante dieléctrica K. Por lo tanto, hay dos métodos amplios de determinación de las propiedades eléctricas. Uno es que llamamos como métodos de resistividad de baja frecuencia donde la frecuencia de la corriente es de menos de cien hertz.Sin embargo, hay una segunda categoría que se conoce como alta frecuencia, métodos eléctricos, donde las frecuencias están a la altura de la orden de mega a giga hertz.Así, supongamos si le hago una pregunta cuál es la ventaja de empujar en déjenos decir ACat una frecuencia muy alta en un material, ¿qué pasará?¿Por qué se requieren frecuencias muy altas de la corriente para ser bombeada a la muestra, qué altas frecuencias altas harían?.Respuesta rápida sería cuando la frecuencia AC es más el paso de la corriente se convierte en easyas en comparación con la corriente que es de baja frecuencia.Por lo tanto, este concepto ha sido utilizado para analizar los resultados de las firmas eléctricas de los materiales.Ahora, las ventajas de estas técnicas sobre otros métodos es que estos son no destructivos, y estos son rápidos y fáciles de tiempo estas técnicas pueden ser utilizados bajo condiciones in-situ. Por lo tanto, sólo voy a insertar una sonda o un sensor y entonces puedo obtener las propiedades. Ahora, en cuanto a la exactitud de los resultados se refiere, usted tiene que confiar en las medidas son la mejor manera sería usted repetir los experimentos y ver la fiabilidad de los resultados. Otra cosa interesante es cuando hablamos de la propiedades eléctricas de los geomateriales, la microestructura del suelo o las geomateriales gets.Así, uno de mis doctorales hizo su tesis de doctorado Dr. Suchit Gumasthe, que ha tratado de cuantificar el grado de que usted sabe, anisotropía en el sistema en la masa del suelo al cuantificar el grado de floculación y cuál es el grado de dispersión de los clays.Así, espero que usted puede darse cuenta de que cuando usted puede ir hasta este minutest detalles de la fabricación de los geomateriales, sus medidas van a ser bastante preciso.Ahora, hay dos cosas más que debemos recordar que las propiedades eléctricas de thegeomaterials son su respuesta al campo eléctrico aplicado. Y estoy seguro de que usted debe haber llegado a través de esta función en su física 10 + 2 que dielectricconstante es la proporción de epsilon s.epsilon s es la permisividad del suelo dividido por epsilon no epsilon notis la permisividad del espacio libre. Así, utilizamos estos conceptos para decodificar el geomaterial.I le mostrará cómo. Ahora, viene los parámetros que están influyendo en las propiedades eléctricas de geomateriales, porosidad y la estructura de poro es el número uno. Y porque el paso de la corriente a través del geomaterial es debido a su El contenido de agua, el nivel de salinidad, el nivel de salinidad, la capacidad de intercambio de cationes del soil.¿ Por qué?, mientras más la capacidad de intercambio de cationes del geomaterial, los cationes se adhieren a la superficie y actúan como el conductor del correcto Todo derecho. Por lo tanto, en comparación con el sentido, la multa Por supuesto, la temperatura juega un papel importante en la conferencia anterior que estaba hablando cuando se pasa la corriente a través de los cables, el calor se genera y si los suelos no son ableto disipar la temperatura rápidamente, el calor dentro de la masa del suelo aumenta, lo que indirectamente aumenta la temperatura del conductor o de los cables.Ahora, una vez que la temperatura de los cables aumenta su resistencia va a aumentar y una vez que la resistencia del cable aumenta la ampacidad gotas o la cantidad de calor Así, la temperatura es un fenómeno que puede ser considerado como un fenómeno acoplado, podría ser debido a la calefacción del geomaterial, cómo la temperatura del conductor es cambiador o si paso la corriente a través del conductor, debido a esta conducción, cómo los temperaturegets generados en el sistema y como se discutió en algún momento las propiedades eléctricas podrían ser influenciados por el tipo de corriente que se utiliza, estoy seguro de sus 10 + 2 físicos debe haber aprendido que la corriente es de tipo no-calefacción, que uno es una corriente de calefacción son Por lo tanto, DC es una corriente de calentamiento y AC es una corriente de no calentamiento por lo que, usted sabe la respuesta. Por lo tanto, supongamos que si usted está utilizando una corriente de corriente continua, las posibilidades son que las propiedades del suelo interms de su contenido de humedad se alterarían debido al calentamiento de la muestra y tatis la razón la mayor parte del tiempo de alta frecuencia AC se utiliza para estas mediciones y la thersipostura ofrecida por el material cuando se utiliza AC de altas frecuencias se conoce como impedancia. La impedancia es la resistencia que depende de la frecuencia de la corriente. En este contexto, porque somos ingenieros geotécnicos, pensé que será un bien ideato dibujar un paralaje entre los parámetros que influyen en la potencialidad de licuefacción de los suelos y cómo se pueden utilizar las propiedades eléctricas para mapearlos. Así, la forma y el tamaño de los granos se pueden mapear fácilmente utilizando propiedades eléctricas de geomaterial. Y sabemos que la licuefacción está asociada con un material de grano grueso que es muy regular en formas o un esférico en el shape.Así, probamos el estudio de la forma del grano y el efecto de tamaño mediante el uso de la impedancia y el éxito. Estos estudios siguen siendo porosidades y densidades relativas que se relacionan de nuevo con la licuefacción potencial puede ser fácilmente capturado por las propiedades eléctricas y la variaciónen tabla.Así, ¿qué tabla es la variación en nada más que la saturación como una función de la profundidad, incluyendo su zona.Alright capilar? .Así, si usted deriva una relación donde la saturación es una función de la restricción dieléctrica del material, que es una función de la profundidad, usted puede mapear la tabla de agua también. firmas del material una lot.Así, la filosofía es como esta resistividad la función de la relación void y void ratiois una función de la densidad.Por lo tanto, si puedo mapear estos tres parámetros mediante la realización de buenas propiedades eléctricas experimentes.Puedo incluso averiguar el potencial de licuefacción de los soiles.Así, en la red si usted busca usted encontrará que hay algunos esfuerzos que han sido madebe investigadores en este contexto. Y por favor recuerde todo esto se está haciendo in situ, por lo que, aquellos de ustedes que son conscientes de las desventajas de encontrar o licuarEl potencial de tamaño por parte de la SPT condicional apreciaría que esta técnica le daría el potencial de licuefacción bajo el estado in situ y se puede controlar cuando los sistemas van a licuar esto también se puede extender al hecho de que el delta de la resistividad que es un cambio en la resistividad va a ser una función de cambio en la relación de vacío y el cambio en la densidad de los esfuerzos de geomateriales se puede hacer para encontrar el valor crítico, si usted recuerda la relación de vacío crítico cuando se cizalla el amplio, y luego se traza la dilatación y la compresibilidad de los suelos. Y entonces se define una banda de 10 a 15% de la relación de vacío que se encuentra bajo la categoríade la ración de vacío crítico donde el sistema se vuelve constante. Se puede utilizar como señal eléctrica de referencia para establecer el potencial de licuefacción de los suelos.