Loading

The Alison August SALE! 🎉 25% Off PDF Certs & Diplomas!📜 Ends in : : :

Claim Your Discount!
Study Reminders
Support
Text Version

Set your study reminders

We will email you at these times to remind you to study.
  • Monday

    -

    7am

    +

    Tuesday

    -

    7am

    +

    Wednesday

    -

    7am

    +

    Thursday

    -

    7am

    +

    Friday

    -

    7am

    +

    Saturday

    -

    7am

    +

    Sunday

    -

    7am

    +

Vidéo 1: Importance des propriétés magnétiques Aujourd'hui, je parlerai de la caractérisation magnétique des géomatériaux et de la dernière partie des schémas de caractérisation du sol ou des géomatériaux qui ont fait partie de nos activités de recherche, et certains de mes étudiants travaillent très activement dans ce domaine de la géomécanique environnementale. Sous la direction de la caractérisation magnétique, je parlerai de l'importance des propriétés magnétiques des géomatériaux. Quels sont les facteurs qui les influencent et quelles sont les méthodes de mesure? De ces propriétés, puis quelques relations généralisées qui sont utilisées pour déterminer les propriétés magnétiques et en particulier la constante diélectrique et comment la dielectricconstante a été utilisée pour déterminer la teneur en eau volumétrique des géomatériaux, qui est une pensée très contemporaine. Donc, peu de recherches ont été faites dans ce domaine jusqu'à présent, et cela semble être une zone très prometteuse pour les chercheurs qui ont tendance, vous savez, à comprendre la nature. Donc, je suis sûr que même lorsque vous visitez un magasin départemental, je veux dire, le lecteur de bar lit le Et c'est tout le concept des propriétés magnétiques, la réflectance diélectrique et l'électricimpédance du matériau vient à la picture.Donc, les propriétés magnétiques dépendront de la propriété électrique de la matière que nous avons discutée lors de la conférence précédente, quand on parlait des propriétés électriques des matériaux, les matériaux non conducteurs ont tendance à stocker la charge et la capacité de stockage est en d'autres termes définis comme le comportement diélectrique de la matérial.Donc, les géomécaniques contemporains comme n'importe quel autre sujet dans la science moderne Et technologyis basé sur ce paramètre, comment déchiffrer la constante diélectrique de la matière et le relier avec des propriétés différentes. Donc, lorsque nous parlons des propriétés magnétiques, vraiment parlant, la propriété diélectrique est très importante et leurs applications que vous remarquerez en un court moment, la beauté de ce type de techniques lorsqu'elles sont utilisées pour la caractérisation du matériau isque je peux accéder aux détails du minutesdes géomatériaux en termes de minéralogie et notamment parce que les sols sont un système à phases multiples. à l'exception de la propriété magnétique des géomatériaux, rien ne semble être un schéma très complet de caractérisation. Là où la pesanteur peut être donnée à différents types de minéraux et leurs phases sont concerned.Donc, ceux d'entre vous auront une chance de travailler dans ce domaine, vous réaliserez que le bestway pour obtenir la composition minéralogique du sol serait de faire l'analyse de XRF, l'analyse des rayons-rayons-X et désolé pas XRF, l'analyse XRD, la diffraction des rayons X et à partir de là vous pouvez obtenir les types de minéraux et les phases qui sont présentes dans le system.Maintenant, chaque minéral et chaque phase de Donc, en fin de compte, nous pouvons parler de quelque chose comme vous le savez, une dielectricconstante efficace du système et je peux différencier les types de géomatériaux en fonction de leurs caractéristiques minéralogiques. Ainsi, lorsque nous parlons des propriétés magnétiques, la prémisse de base est que la constance diélectrique de chaque minéral et de sa phase est une empreinte digitale. Géomaterialsincluant la résistance au cisaillement, si vous parlez de la résistance au cisaillement est une fonction de la teneur en eau, d'accord?.Compressibilité est également fonction de la teneur en eau, le transport des contaminants dépend de la teneur en humidité, la conductivité hydraulique dépend de la teneur en eau compactioncaractéristique dépend de la teneur en eau. Bref, la recherche fondamentale se poursuit dans la direction pour obtenir le contenu en humidité du sol et en particulier dans la forme volumétrique, et la relier à la constante diélectrique, parce que la constante diélectrique peut être obtenue très facilement à l'aide de différentes techniques. Donc, c'est un bon exemple de la façon dont les géomatériaux se comportent lorsqu'ils sont conservés dans un champ magnétique. Donc, c'est la philosophie qui est utilisée pour comprendre et décrypter le responseof des géomatériaux. L'importance de l'étude de la caractérisation magnétique des géomatériaux est reflétée par le fait qu'il existe plusieurs techniques de détermination de la teneur en humidité, qui ont été maintenant sortde, noirlisées, noirlisées, dans le sens où les gens ont compris les limites. Donc ici ce que j'ai fait, c'est que j'ai lisé la technique classique comme la thermogravimetricanalyse, vous prenez une certaine quantité de sol et vous chauffez dans le four jusqu'à une certaintemperature et trouvez la différence de poids et de là vous pouvez calculer le contenu de l'humidité et certains d'entre vous doivent traiter la méthode du carbure de calcium, mais ces techniques ont leurs limites. Ce ne sont pas des techniques très précises. Vous devez prendre l'échantillon, l'amener au labo, puis faire le test ou parfois sur le terrain vous pouvez aussi faire ce test, mais là encore, vous devez sortir l'échantillon de la condition in-situ et ensuite faire l'analyse. Alors, il y a une école de pensée qui dit que vous avez déjà dérangé la sampleet il est très difficile de maintenir le, vous savez, ce que vous appelez ça comme une intégrité de l'intégrité de la sample.Donc, pour surmonter, c'est l'avenir de notre sujet, où beaucoup de techniques contemporaines ont été développées pour découvrir la teneur en humidité du sol. Le bilan infrarouge, que vous devez avoir remarqué Quand vous êtes allés dans notre labo, c'est une technique avancée pour découvrir la teneur en eau, la diffusion de neutrons est une autre technique, l'atténuation des ondes gamma est une autre technique, la chaleur pulsations. Donc, quand vous parlez de la caractérisation thermique du géomatériau dont j'ai parlé, comment une impulsion de chaleur peut être utilisée pour transmettre la chaleur par le géomatériel qui peut être lié à la teneur en humidité. Les micro-électromécaniques, vous le savez, nous les appelons comme mems.Donc, les gens essaient de développer ce type de circuits où différents types de sensorsqui sont basés sur MEMS, sont utilisés pour obtenir la teneur en humidité. Et j'ai guidé deux thèses de doctorat: Dr. Vinay et un est Dr. Susha Lakshmi.Où nous avons utilisé ces techniques et nous les avons comparées aussi parfois des opticaltechniques sont utilisées pour découvrir la teneur en humidité. Et comme je l'ai dit quand on parle des propriétés électriques des géomatériaux, TDR et les sondes de réflectométrie de domaine temporel et parfois les Les sondes capacitives sont utilisées pour déterminer la teneur en eau. Donc, vous devez vous demander si normalement, nous ne prenons pas au sérieux la détermination de la teneur en eau du sol.Mais si vous vous rendez compte dans le monde d'aujourd'hui, vous savez, la plus grande partie de l'accent est sur la détermination de la teneur en humidité du sol précisément et ensuite le lier avec les différentes propriétés du géomatérialsable qu'ils ont publié le papier intéressant que nous avons publié, elle était mon élève, Dr. Susha Lakshmi.Et le professeur Maryam est celui de MEMS, département de l'électronique nano de IIT Bombay.Nous avons collaboré et avons publié cet article un examen critique de la mesure de l'humidité du sol. Très récemment, vous pouvez obtenir la tenue de ce papier et ensuite vous pouvez réaliser ce qui se passe dans le sujet dans le scénario actuel, laissez-moi vous rappeler que toutes ces recherches sont faites parce que les gens utilisent des capteurs et différents types de sondes pour relier et surveiller tous les mécanismes qui se sont produits dans geomaterials.Alright?.C'est le concept de base que je suis sûr que vous devez avoir étudié dans vos 10 + 2 physique et que vous n'avez pas réalisé que nous sommes ceci peut être utilisé à l'avance R et D dans le domaine de l'ingénierie civile en particulier.La philosophie c'est que si je garde un petit échantillon de sol, dans un magnétomètre, il s'agit d'un magnétomètre qui fait vibrer l'échantillon magnétomètre. Et si je l'expose à différents champs magnétiques, à quel point le sol est magnétisé et que la thisaimantation est mesurée sous forme de moment magnétique, donc, à partir du point zéro. Le champ plus et plus magnétique que vous appliquez, vous vous souvenez, OE correspond à l'oysters.Alright.Et emu par gramme est le moment magnétique unit.Donc, à mesure que vous augmentez le champ magnétique. Le champ magnétique, le matériau est magnétisé. Et cette aimantation est calculée normalement sous forme de moment magnétique. Il y a une augmentation du moment magnétique et elle devient constante et ce point est connu sous le nom d'aimantation de saturation, Sm.En d'autres termes, c'est la capacité maximale de la masse du sol à laquelle vous pouvez magnétiser. Et ce concept, à notre avis, est très utile pour différencier les sols de différentes types.Donc, toutes ces philosophies ont été données par mon étudiant, Dr. Susha Lakshmi et earlierthey n'existaient pas dans la littérature. Ayant atteint l'aimantation maximale Supposons si je déagis la masse du sol en réduisant le champ magnétique ou en appliquant un champ magnétique inversé. Donc, c'est ainsi que l'hystérésis est complétée, c'est ce que l'on appelle une courbe hystérétique et cette courbe hystérétique peut être utilisée pour relier différents paramètres de sol avec le thème Les propriétés des soils.Donc, il y a deux propriétés que nous regardons pour les sols ou le géomaterial. On est connu sous le nom de magnétisation éminente, la magnétisation résiduelle correspond au champ 0magnétisme ce qui est la quantité d'aimantation qui reste dans le système et qui peut être à la fois positive aussi bien que négative selon le champ magnétique direction.Donc, le moment où vous l'inverserez, le RM deviendra négatif, puis le second paramètre qui normalement nous avons utilisé est la coercivité.Donc, la coercivité est CR et encore, vous avez deux valeurs de CR et deux valeurs de RM.Et à notre surprise, lorsque nous avons commencé à travailler sur les sols, nous avons réalisé que les sols suivent cette philosophie.Donc, voici ce que vous voyez c'est pour un sol donné, quand nous l'aitiliser et quand nous démagnons les résultats sur l'échelle magnétique, l'échelle de moment par rapport au jeu de champ magnétique, ce que vous observerez, c'est qu'il y a un peu d'hystérésis qui apparaît à thispoint.Alright.Donc, c'est là que nous passons la majeure partie du temps à filtrer les différents types de sols. Nous avons étudié environ 42 types de sols avec une méthodologie différente et nous sommes sortis avec ces résultats. Et pour moi, ce domaine de la courbe d'hystérésis qui est lié par RM et AH becomesa très important Donc, on appelle ça AH, la zone dans la curve.Donc, je suis sûr que vous devez vous rendre compte que ce sont les philosophies qui ont été utilizedto dériver quelque chose qui était dans notre esprit. Normalement, selon le type de magnétomètre à échantillon vibrante que vous utilisez, on va de-3 tesla à 3 tesla, ce qui est une quantité décente de champ magnétique à la température ambiante. Donc, une fois ce type de relation connu, vous pouvez faire beaucoup de choses avec it.Je ne vais pas couvrir l'ensemble de la discussion qui est disponible dans la thèse de Susha Lakshmi.

Vidéo 2: Méthodes de mesure des propriétés magnétiques Juste une façon rapide d'analyser les résultats. La surface de la courbe d'hystérésis a été liée au coefficient diélectrique des minérals.Donc, une fois que vous avez magnétisé et déagité le sol, il peut être lié à la valeur K et une fois que vous connaissez la valeur K, je peux le relier à la thêta qui est l'humidité volumétrique de la soil.Je vais donc vous dire comment c'est fait. Et puis nous sommes sortis avec la relation que la constante diélectrique est une fonction de la zone de l'hystérésis. La zone de l'hystérésis devient un paramètre de nombre, qui contient toutes les informations sur les géomatériaux. Et ce que nous avons fait, c'est que nous avons fait une étape à l'avance et que nous avons associé cette valeur K à la teneur en humidité volumétrique. Les recherches sur les caractéristiques magnétiques du sol et leur influence sur les dielectricresponse.Un travail très fondamental réalisé par mon étudiant Applied Clay science en 2018.La philosophie est comme si la teneur en eau volumétrique a deux composantes, l'une isque la porosité et l'autre est la saturation ou la teneur en eau qui est présente dans le format de la densité sèche. C'était le processus de réflexion que nous avions et pour vous montrer ce que nous dirons en fin de compte que nous utilisons ce type d'équipements qui sont disponibles dans notre laboratoire.C'est ce que l'on appelle une sonde TDR, que vous avez déjà discutée dans la classe de la façon dont les sondes TDR sont utilisées pour obtenir les formes d'onde TDR et ces TDR waveformscan doivent être analysés pour obtenir la constante diélectrique des géomatériaux. Maintenant, si je mesure la teneur en humidité et si je connais la valeur de TDR, la constance diélectrique peut corelier les deux et je peux voir pour une constante diélectrique donnée, combien la teneur en humidité du sol serait be.Maintenant, il s'agit d'une sonde de capacitance typique, qui est connue sous le nom d'un dispositif Decagon. Par conséquent, ces techniques ont également été utilisées par nous pour surveiller l'état de santé des landobs.Donc, une de mes étudiantes, la Dre Agnes, a travaillé et en particulier le Dr Patil ces 2 ont fait des analyses de doneTDR et de capacité pour analyser les décharges en direct et de passer du haut vers le bas des sites d'enfouissement, vous savez, ce qui est le Et maintenant, nous essayons de travailler sur les modèles pour définir l'état de la décomposition et de la dégradation des déchets solides municipaux sur une période de temps. Donc, ce sont des techniques intéressantes que les gens essaient d'utiliser dans le contexte actuel. Ce sont des relations intéressantes, qui sont utilisées pour cela, ces relations peuvent être utilisées à diverses fins, ces relations peuvent être utilisées à diverses fins, cette équation est connue comme l'équation de topp à la partie supérieure du PP et ce qu'elle montre, c'est que la dielectricconstante d'une masse de sol est une fonction de l'humidité volumétrique. Il y a une autre forme d'écriture de la valeur thêta C qui est égale à la porosité du volume de sol multiplié par la saturation. Je pense que vous pouvez réaliser que l'obtention de thêta C est assez compliqué, parce que vous pouvez estimer la saturation sous conditions.Porosité, c'est un grand question.Donc, je parlerai de la façon dont la porosité des sols est déterminée, et donc, vraiment parlant dans des échantillons de laboratoire, bien sûr, vous pouvez essayer de faire de la porosityand La saturation que ce soi est une tâche fastidieuse, si elle n'est pas inexacte, il est facile de se procurer la teneur en humidité gravimétrique.Vous pouvez sortir l'échantillon du champ, l'amener au labo, obtenir la teneur en eau multipliée par son gamma d et qui vous donne le contenu volumétrique de l'humidité. "La conversation entre le professeur et l'élève commence" Monsieur, dès que nous avons étudié cela comme SWCCcourbes, je pensais à cette détermination de la teneur en eau gravimétrique avec celle de la méthode sèche du four. Cela n'est pas correct, parce que nous ne pouvons jamais nous débarrasser de l'humidité totale du sol. D'abord que nous avons utilisé, alors pouvons-nous obtenir cette valeur exacte, comme la vraie teneur en eau, parce que dans les argiles, nomades combien vous continuez à sécher, dès que la succion est là, vous ne pouvez pas getthe real water content value. Quelle que soit la valeur que nous get.Donc, c'est une bonne option?Parce que c'est une méthode rapide dans notre labo, j'ai aussi vu. Vous avez juste des rayons électromagnétiques et ça vous donne la bonne valeur. Donc, la réponse à votre question est la réponse la plus simple à votre question est de lire le thispaper où nous avons écrit tous nos sentiments, et beaucoup d'émotions aussi, que ce qui doit être fait et ce qui ne devrait pas être fait et à moins que vous ne lisiez ce papier, je suis sûr que vous ne comprenez pas quelles sont les difficultés associées à la détermination de l'humidité. Donc, ce que j'ai dit, c'est que plus tôt ce paramètre n'a pas été pris très au sérieux.Mais maintenant, si vous lisez l'histoire du développement de la SWCC, vous réaliserez que le SWCC est également utilisé pour différencier les types d'humidité présents dans la masse de l'huile. "Professeur-conversation entre le professeur et l'élève" Donc, quand on parle de types d'humidité présents dans la masse du sol, la prédétermination est très important.Donc, revenir à votre question que pour comme méthode de séchage au four SWCC ne va pas vous aider, mais alors ce qui est la sortie. C'est une question d'aldroite. Et rappelez-vous, quand vous allez dans cet article, vous réaliserez que le matterwhich organique présent dans le sol joue un rôle très important quand vous réchauffez le soil.Donc, la méthode du four de détermination de l'humidité gravimétrique ne semble pas être un très préciseméthod, en particulier pour les sols qui sont organiques en nature.Oui, parce que les sols se désintégreraient, que les sols seraient brûlés, ou les sols contaminés par des organes avec, disons, matière organique, ou matière organique volatile. Alors, ce que j'essaie de montrer ici, c'est que même le calcul de l'humidité volumétrique n'est pas une tâche aussi simple, parce que la porosité doit être déterminée. Et je vais discuter de vous savez, les méthodologies sont susceptibles d'être employépour la détermination de la porosité séparément.Plus tôt, on avait insisté sur la détermination de la porosité à se rappeler quand on parlait du transport des contaminants, et de la réponse électromagnétique des géomatériaux, comment le currentpasse à travers le matériau, comment la chaleur migre à travers le géomatériel est tout ce que nous avons à parler de la porosité des géomatériaux. Parfois les gens utilisent le modèle de mélange TP, ce sont les différentes phases des soilsqui sont prises en compte en parlant de sa constant.Donc, le modèle de mélange de TP est connu comme le modèle de mélange multiphase. Eta est la porosité du géomaterial Sr est la saturation, le degré de saturation, le pourcentage du contenu minéral. Donc, ce que vous devez faire, c'est que vous devez obtenir les résultats de XRD et en utilisant un logiciel qui est normalement connu sous le nom d'expert high score vous devez savoir quel est le pourcentage d'un minéral qui est présent dans la masse du sol. Donc c'est une philosophie très intéressante pour comprendre l'équation de la façon dont il a été développé. En fait, c'est la constante diélectrique de la phase minéralogique un multipliée par sa fraction plus la constante diélectrique de la phase 2 multipliée par sa fraction et 1-porosityva vous donner le contenu solide, la correction et la porosité multipliée par la saturation et une saturation moins la saturation vous donnera le fluide interstitielle. Donc KPF1 est le fluide interstitielle 1 un KPF2 est le fluide interstitielle 2.Et les 2 types de fluides interstitielles normalement nous l'air et l'eau. Qu'est-ce qui va se passer?Le second composant disparaît, parce que cela devient 0, complètement saturé matérial.Donc, il se trouve que c'est l'eau du fluide interstitiel, c'est de l'air et puis nous avons une 1-porosityinto des fractions minéralogiques multipliées par la constance diélectrique. Donc, ce type de modèles est utilisé et les gens ont été successful.Maintenant, la plus grande question serait de supposer si quelqu'un veut étendre ce modèle à un système à trois phases ou nous disons un système de géomatère en plusieurs phases, les hydrates de gaz, alors cela devient vraiment très compliqué, parce que le terme de saturation même se comporterait deux composants Donc, maintenant nous travaillons sur ce modèle, comment utiliser le modèle de mélange de TP et extendit à un système multi-phases où vous avez plusieurs minéraux dont vous avez plusieurs types offluids, qui sont présents dans le système. Et c'est un domaine de recherche très contemporain sur lequel je voudrais travailler pour another5, 6 ans. Ça va être assez compliqué, mais une analyse très intéressante peut être développée, qui va vous dire sous des conditions in situ, ce qui existe dans les sédiments, n'importe quel type D'altération claire, minéralogique, physique, chimique, bactériologique peut être detectedby à l'aide de sondes ce que je dois faire est de mesurer la constante diélectrique, puis de le relier aux phases des matériaux présents dans le système.Maintenant, c'est ce que nous pourrions réaliser dans le domaine de la caractérisation magnétique des soils.Donc, il reste encore beaucoup à faire. Il n'y a pas d'autre technique, ou bien représentée ou capturées à l'aide de ces techniques.