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Vidéo 1: Importance des propriétés électriques des géomatériaux Nous avons parlé de caractérisation géomatériale, et aujourd'hui je vais discuter de la caractérisation électrique. Il est très intéressant de noter que lors de nos 10 + 2 physiques quand nous louons les propriétés électriques des matériaux, nous n'avons jamais réalisé que là où ces concepts peuvent être utilisés en particulier dans le domaine de l'ingénierie civile, le génie géotechnique. Et maintenant dans le domaine de la géomécanique environnementale, les bases sont les mêmes et ces bases ont été étendues pour résoudre très compliqué Donc, dans le domaine de la caractérisation électrique, je parlerai de l'importance, de ce que sont les propriétés électriques, de la résistivité électrique et de la constante diélectrique du thème suivi de l'influence de différents paramètres sur les propriétés électriques des géomatériaux. Ceci sera suivi par la méthode de mesure des propriétés électriques. Les relations généralisées que nous avons développées et que nous avons proposées et qui sont publiées Dans la littérature, qui aident les gens à obtenir les propriétés électriques qui peuvent être utilisées pour comprendre divers micromécaniques en particulier qui sont heureux dans les geomaterials.Maintenant, ceci sera suivi par la relation entre les résistivités thermiques et électriques. C'est un concept intéressant où nous pouvons montrer que la migration du régime thermique dans les géomatériaux peut être liée au régime électrique ou au régime potentiel qui développa le système. L'art sur différents types de techniques de mesure, puis un peu sur ce qui est la conduction ohmique dans les geomaterials.et alors je vais introduire le concept d'impédance électrique et ce sera de nouveau la détermination des propriétés des géomatériaux à l'aide de l'impédance, qui est un état de l'art et un sujet contemporain, que certains de mes étudiants ont déjà usedas comme j'ai discuté plus tôt aussi pour montrer comment les sols non saturés peuvent être caractérisés, le transport de contaminant dans les sols non saturés peut être établi. La définition de la multiphaseof les géomatériaux, en particulier les hydrates.Donc, les gars, je parle du sujet où nous réalisons que les propriétés électriques peuvent être utilisées comme une signature du matériau pour démontrer comment le mécanisme se produit, et je vais aussi couvrir un peu la façon dont le CC migre dans les géomatériaux qui est en alternance currentand les modèles de base qui sont développés par mes étudiants pour comprendre le flux de currentwhich is you know, identique au flux d'eau, le flux de flux thermique et le flux de vous connaissez le flux électromagnétique also.Donc, ces concepts deviennent très très très Et le dernier sujet dont je discuterais au cours de la prochaine conférence serait la magnéticCaractérisation des géomatériques.Donc, pour commencer, quels sont l'importance des propriétés électriques des matériaux dans le génie géotechnique contemporain, ce qui devient essentiel pour prédire et déterminer le paramètre le plus fondamentalaire lié au géomatériel qui est le contenu et la saturation de l'eau. Voir le jour où les gens ont utilisé pour prélever des échantillons du champ et ils ont utilisé pour les tester et ensuite ils ont utilisé pour analyser les résultats. Les limites associées à l'échantillonnage du champ et à l'apport des échantillons au laboratoire, où nous importons les échantillons particularlyleur état de l'humidité. Donc, dans la plupart des problèmes, de nos jours, les gens sont intéressés à mesurer la teneur en eau in situ et la saturation in situ, d'accord?.Parce que, comme j'en ai discuté lors des conférences précédentes, la plupart des mécanismes dépendent de la teneur en eau in situ, ce qui est la teneur en eau volumétrique et la saturation du géomatérial.Un bon exemple de cela serait quand on parle des phénomènes couplés où on parle, disons que l'humidité est sortie de l'échantillon à cause des gradients thermiques, donc, cela devient un phénomène couplé. Je serais très impatient de comprendre comment la saturation est en train de changer à l'intérieur de l'échantillon du géomaterial sur une période de temps. Un autre bon exemple est que la façon dont le front de contaminant miges dans les géomatériaux a une fonction de saturation et de teneur en eau volumétrique in situ des géomatériaux. Degré de compaction.De nos jours, c'est l'âge de l'électronique et les gens aimeraient mesurer ou établir le degré de compactement de la masse du sol. La technique de découpe de base et la méthode de remplacement du sable et la méthode du ballonnet et toutes ces méthodes ont vraiment été rayées maintenant. Et si on regarde la vitesse et le rythme du développement des infrastructures, il devient très difficile d'adopter les anciennes techniques ou Donc, les gens sont intéressés à trouver les densités in situ. Donc, le degré de compactement peut être établi en utilisant des sensors.Donc, une chose de plus que vous réaliserez à partir de cette discussion est que dans l'ère "selectronics" d'aujourd'hui, quand l'électronique est à son peak.vous savez, tout le monde aimerait sentir les paramètres associés aux géomatérialsà l'aide de capteurs et c'est encore la propriété électrique que les géomatériaux deviennent très important.Donc, la plupart des techniques de détection dont je parlerai, exigeraient Le troisième est la porosité, de la discussion, que nous avions jusqu'à présent, j'espère que vous avez réalisé que la porosité est le paramètre qui nécessite un effort très dévoué très compliqué à obtenir. Et j'en discuterons séparément aussi comment déterminer la porosité des géomatériaux en vous donnant des détails complets sur la façon dont la modélisation de la structure poreuse fait don des conférences subséquentes. Donc, une des techniques de recherche ou la porosité était de recourir à la diffusion.Donc, quand vous parlions du transport de contaminant vers Diffusion, si vous vous en souvenez, j'ai introduit le concept de vous connaissez l'équation où le coefficient de diffusion isa fonction de la porosité et du coefficient de diffusion libre peut être connu et donc la porositypeut être obtenu ce concept est utilisé dans la plupart des projets, en particulier ceux qui sont d'importance stratégique ou étaient, vous savez, les porosités sont absolument présents à 0 mais vous voulez quand même les établir. Un bon exemple serait la conception des dortoirs nucléaires. Quel type de matériaux devrait être utilisé à ce que les états de compacté du concret doivent être placés ou compactés pour que De même, si vous ne comprenez pas la structure poreuse et la façon dont les pores sont interconnectés, il est très difficile de faire la modélisation des geomatériques.Donc, la porosité est un paramètre qui nécessite un traitement très spécial et je vais essayer de faire que la suivante est la conductivité hydraulique, le test conventionnel pour déterminer l'hydraulique a plusieurs limites que vous connaissez tous. On veut vraiment trouver le pouce à la conductivité hydraulique des géomatériaux, le type de systèmes que je devrais utiliser, le type de mécanismes que j'aimerais étudier et la question de savoir si les propriétés électriques peuvent être utilisées ou non. Il y a des efforts qui ont été faits pour obtenir le potentiel de liquéfaction de la masse d'huile aussi. Cela signifie que les gens ont essayé de déterminer la densité in situ et les presseurs de poreeau qui se construisent dans la masse du sol à l'aide de capteurs électriques. La plus grande question est qu'il n'y a aucun moyen d'obtenir ou d'établir que les géomembranes ont échoué ou qu'ils ont été perforés en les plaçant dans le coffrage des GCLs ou CCLs.Ceci est l'endroit où les propriétés électriques peuvent être utilisées, où le senseur électrique peut être placé sous les sites d'enfouissement et les doublures d'argile compacte ou d'argile géotextile. Ainsi, lorsque les contaminants migrent vers le géomatériau, les gouttes de résistivité peuvent être quantifiéesen utilisant les signaux électriques et en les analysant. Pour estimer les effets corrosifs de l'huile et de la structure en acier enfouie, c'est aussi un sujet très contemporain que la plupart de l'industrie veut des experts qui peuvent établir l'état de la structure qui est enfouie à l'intérieur de la masse du sol. Et beaucoup d'argent est dépensé par les industries pour établir ce type d'état des structures enfouies, y compris les piles.Donc, ceux d'entre vous qui pourraient devenir experts demain dans le réaménagement des structures, les structures enfouies, vous utiliserez beaucoup de propriétés électriques des géomatériaux. Et bien sûr, si vous voulez découvrir la salinité des sols agricoles, pour les activités agricoles, les propriétés électriques seraient très utiles. Il y a des capteurs qui peuvent être des capteurs de résistivité ou des capteurs de salinité du sol. Ils peuvent être intégrés dans le sol. Et vous pouvez enregistrer le réseau entier des capteurs pour voir si les soilsare sont plus salins moins salins, s'ils perdent la nutrition et comment réapprovisionner la nutrition en faisant, vous savez, fertiliser. L'importance est qu'il s'agit des concepts qui ont été utilisés pour comprendre les propriétés électriques de la L'hypothèse de base est que pour n'importe quel matériau, la constante diélectrique ou la dielectricpermittivité définit ses propriétés. En d'autres termes, pour chaque matériau il y aura une constante diélectrique unique. Et la raison est que la plupart des géomatériaux sont composés d'oxydes d'ions d'éléments de silice, de sodium, de potassium, de calcium et ainsi de suite. Donc, si vous avez fait l'analyse chimique du matériau, vous pouvez toujours le relier à la constante diélectrique du géomatériel, et la beauté est que cette constante diélectrique pourrait être soit pour le sol sec, le sol partiallysec ou complètement saturé soil.Donc, si Je connais l'eau et la constante diélectrique de l'eau, quand l'eau va et se place dans les vides des géomatériaux, cela devient un système de géomatériaux d'eau et je peux mesurer la constante diélectrique du système géomatérial de l'eau. Et je peux montrer que les propriétés diélectriques changent sur une période de temps. De nombreuses techniques de détection sont développées de nos jours, qui utilisent ce concept de mesure de la dielectricimmobilière ou de la permittivité diélectrique.Et en fonction de la permittivité diélectrique, vous pouvez exprimer la permittivitédiélectrique en fonction des mesures volumétriques. Donc, une fois ces deux propriétés connues, je peux manipuler les autres propriétés des géomatériaux. De bons exemples de ces techniques sont des accessoires capacitifs et des sondes de fréquence, des sondes FD que nous les appelons. Il y a un autre ensemble de capteurs qui est connu sous le nom de sondes de réflectométrie de domaine TDR. Ces deux sondes sont utilisées. La permittivité du matériau qui est lié à la teneur en eau volumétrique ; et le contenu volumétrique de l'humidité est lié à la saturation et à la densité de ces matériaux. Il s'agit des techniques qui ne sont pas invasives et non destructive.Alright?. Donc, c'est le plus grand avantage du recours à des mesures électriques, que vous ne modifiez pas la structure du sol. Vous ne détruiserez pas l'échantillon, vous ne l'inviterez pas, et c'est le plus grand avantage du recours aux propriétés électriques des géomatériaux pour la caractérisation.La vraie réponse à votre question est que ces mesures sont assez precise.Donc, c'est l'un des concepts est que l'eau arrive à être a très, vous savez, dielectricmaterial.Donc, c'est la permittivité diélectrique les 81 et pour l'air, elle est one.Donc, ce qu'elle indique c'est que lorsque vous faites affaire avec les sols secs, la permittivité est goingto. être extrêmement moindre, mais quand vous traitez avec les sols humides ou saturés, la permittivitéva être extrêmement élevée à cause de la présence d'eau.Maintenant, vous pouvez faire toute la manipulation à l'intérieur d'une échelle de 1 à 81.Et puis vous pouvez voir comment le système entier se comporte.

Vidéo 2: Résistivité électrique et constante diélectrique Les propriétés électriques sont donc la résistivité électrique en 10 + 2 physique Je suis sûr que vous avez commencé et la constante diélectrique K. Donc, il y a deux grandes méthodes de détermination des propriétés électriques. On appelle des méthodes de résistivité à basse fréquence où la fréquence d'îlot actuel est de cent hertz.Cependant, il y a une seconde catégorie qui est connue sous le nom de fréquence élevée, les méthodes électriques, où les fréquences sont jusqu'à l'ordre de méga à giga hertz.Donc, supposons que si je vous pose une question ce qui est l'avantage de pousser en nous laisse dire ACat une très haute fréquence dans un matériau, qu'est-ce qui va se passer?Pourquoi avez-vous besoin de très hautes fréquences du courant à pomper dans l'échantillon, quelles sont les hautes fréquences?.La réponse rapide serait quand la fréquence AC est plus le passage du courant devient easyas par rapport au courant qui est de basse fréquence.Donc, ce concept a été utilisé pour analyser les résultats des signatures électriques des matériels.Maintenant, les avantages de ces techniques par rapport à d'autres méthodes sont que ces techniques sont non destructives, et elles sont rapides et faciles la plupart du temps ces techniques peuvent être utilisées sous des conditions in situ. Donc, je vais juste insérer une sonde ou un capteur et ensuite je peux obtenir les propriétés. Maintenant, en ce qui concerne l'exactitude des résultats, vous devez compter sur les mesuresseurs, vous devez répéter les expériences et voir à quel point les résultats sont fiables. Une autre chose intéressante est quand on parle de Les propriétés électriques des géomatériaux, la microstructure du sol ou les gets.So, un de mes doctorants a fait sa thèse de doctorat Dr. Suchit Gumasthe, qui a essayé de quantifier le degré de votre connaissance, anisotropie du système dans la masse du sol en quantifiant le degré de floculation et quel est le degré de dispersion des clays.Donc, j'espère que vous réalisez que lorsque vous pouvez aller jusqu'à ce détail de la fabrication des géomatériaux, vos mesures vont être assez precise.Maintenant, il y a deux autres choses dont nous devrions nous rappeler que les propriétés électriques de Les géomatériaux sont leur réponse au champ électrique appliqué. Et je suis sûr que vous avez dû traverser cette fonction dans votre physique 10 + 2 que dielectricconstant est le rapport de epsilon s.epsilon s est la permittivité du sol divisée par epsilon pas epsilon la permittivityde l'espace libre. Donc, nous utilisons ces concepts pour décoder le geomaterial.Je vais vous montrer how.Now, vient les paramètres qui influencent les propriétés électriques des géomatériaux, la porosité et la structure des pores est numéro un. Et parce que le passage du courant par le géomatérial est à cause de Hérentporosité et sa structure de pore, donc je suis sûr que vous avez compris ces concepts de la perméabilité est plus dans l'état floculé du géomaterial ou des sols comme état dispersé. Cela signifie que la structure des pores a à jouer avec Important à l'orientation le grainshave pour jouer un rôle très important. Le contenu en eau, le niveau de salinité, la capacité d'échange cationique du soil.Pourquoi?, plus la capacité d'échange cationique du géomatériau, les cations sont goingto adhérent sur la surface et ils agissent comme le chef de correction Tout à droite. Bien sûr, la température joue un rôle important dans la conférence précédente j'étais en train de talkingabout quand vous passez le courant à travers les câbles, la chaleur est générée et si les sols ne sont pas capables de dissiper rapidement la température, la chaleur à l'intérieur de la masse du sol augmente, ce qui augmente indirectement la température du conducteur ou du cables.Maintenant, une fois que la température des câbles augmente leur résistance va augmenter et une fois la résistance du câble augmente l'ampicacité gouttes ou la quantité de chaleur Donc, la température est un phénomène qui peut être considéré comme un phénomène couplé, il couldbe à cause du chauffage du géomaterial, de la façon dont la température du conducteur est changingor si je passe à travers le conducteur, à cause de cette conduction, de la façon dont les températuregets générés dans le système et comme discuté au retour des propriétés électriques qui sont influencées par le type de courant qui est utilisé, je suis sûr de votre physicsyou de 10 + 2 doit avoir appris que le courant est de type non-échauffement, que l'on est un currentyou de chauffage Drot.Donc, DC est un courant de chauffage et AC est un courant non chauffant pourquoi donc, vous connaissez l'obligation de répondre. Donc, supposons que si vous utilisez un courant DC, les chances sont que les propriétés du sol se sont modifiées à cause du chauffage de l'échantillon et que la plupart du temps haute fréquence AC est utilisé pour ces mesures et la theresistance offerte par le matériau lorsque vous utilisez le courant alternatif est connu comme impédance. Impedance est la résistance qui dépend de la fréquence du courant. Ideato dessine une parallaxe entre les paramètres qui influencent la potentialisation de la liquéfaction des sols et comment les propriétés électriques peuvent être utilisées pour les cartographier. Ainsi, on peut facilement cartographier la forme et la taille du grain en utilisant des propriétés électriques de géomatériaux. Et nous savons que la liquéfaction est associée à des matériaux à grain grossier qui sont très réguliers dans les formes ou dans une forme sphérique de forme. Donc, si vous dérirez une relation où la saturation est fonction de la constance diélectrique du matériau, qui est fonction de la profondeur, vous pouvez aussi cartographiez la nappe phréélectrique. Des forces externes telles que des effets de cisaillement, ainsi, certains de mes doctorants travaillent maintenant dans cette région de vous savez ce qui se passe vraiment lorsque le cisaillement a lieu et si nous annulons la réponse de cisaillement à l'aide de l'électricité Signatures du matériau a lot.So, la philosophie est comme cette résistivité la fonction de vide ratio et void ratiois une fonction de densité.Donc, si je peux cartographié ces trois paramètres en effectuant de bonnes propriétés électriques expérimentas.Je peux même découvrir le potentiel de liquéfaction des soils.Donc, sur le net si vous recherchez, vous trouverez qu'il y a des efforts qui ont été faits par le chercheur dans ce contexte. Et s'il vous plaît souvenez-vous que tout ceci est fait in-situ, donc, ceux d'entre vous qui sont conscients des inconvénients de la découverte ou de la liquéfactionLe potentiel ionique de la taille par le SPT conditionnel apprécierait que cette technique vous donne le potentiel de liquéfaction à l'état in situ et que vous canmonitor lorsque les systèmes vont liquéfier ceci peut aussi être étendu au fait que la résistivité est un changement dans la résistivité est une fonction de changein le rapport de vide et le changement dans la densité des efforts géomatériaux peuvent être faits pour trouver la valeur critique e, si vous vous souvenez du rapport de vide critique lorsque vous cisez le sol, et ensuite vous tracez la dilatance et la compressibilité des sols. Le rapport de vide qui tombe sous le seuil de la ration de vide critique où le système devient constant, ce qui peut être utilisé comme signal électrique de référence pour établir la potentialisation de la liquéfaction des sols.