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Video 1: Importanza di Proprietà Elettriche di Geomateriali Abbiamo parlato di caratterizzazione geomateriale, e oggi parlerò dell'elettricalcaratterizzazione. Vi troverete molto interessante notare che durante la nostra fisica 10 + 2 quando foderavamo le proprietà elettriche dei materiali, non ci siamo mai resi conto che dove questi conceptscan saranno utilizzati particolarmente nel regno dell'ingegneria civile, dell'ingegneria geotecnica. E ora nel regno della geomeccanica ambientale, le basi sono uguali e queste basi sono state ampliate per risolvere molto complicato problemi che un geotecnologista ambientale nel mondo di oggi. E questo è quello che si va a scoprire da oggi si discute .Così, sotto il regno della caratterizzazione elettrica, parlerò dell'importanza, ecco quali sono le proprietà elettriche, la resistività elettrica e la costante dielettrica dell'emateriale seguito dall'influenza di vari parametri sulle proprietà elettriche dei geomateri.I rapporti generalizzati che abbiamo sviluppato e che abbiamo proposto e che sono pubblicati in letteratura, che stanno aiutando le persone ad ottenere le proprietà elettriche che possono essere utilizzate per la comprensione di vari micromeccanismi in particolare che stanno avvenendo nel geomaterials.Now, questo sarà seguito dal rapporto tra le resistenze termiche ed elettriche. Si tratta di un concetto interessante dove possiamo dimostrare che come la migrazione del regime termico nei geomateriali può essere correlata con il regime elettrico o il potenziale regime che sviluppano il sistem.Now, questo sarà seguito dalle indagini di laboratorio e di campo che sono state condite dallo stato arte su diversi tipi di tecniche di misurazione, poi un po' su quella che è la conduzione teohmica in geomaterials.e poi introdurrò di nuovo il concetto di impedenza elettrica e questo sarà seguito ancora di più la determinazione delle proprietà dei geomateriali utilizzando l'impedenza, whichis uno stato dell'arte e del soggetto contemporaneo, che alcuni miei studenti hanno preso in esame prima anche per esibire come possono essere caratterizzati i terreni insaturi, si può stabilire un trasporto contaminante in terreni non saturi. E oggigiorno stiamo utilizzando il concetto di proprietà elettriche in definire la multi - fase dei geomateriali, in particolare il gas idrates.Così, ragazzi, mi riferisco al soggetto in cui stiamo realizzando che la propriettiescenza elettrica venga utilizzata come firma del materiale per dimostrare come avviene il meccanismo, andI riguarderà anche un po' su come il AC migra nei geomateriali che si alterano correnti e i modelli di base che sono sviluppati dai miei studenti per capire il flusso di correnti che si conosce, identico al flusso di acqua, il flusso di flusso termico e il flowof conosci flux elettromagnetico also.Così, questo concetto diventa molto interessante. E l'ultimo argomento di cui parlerò durante la lezione successiva sarebbe la magneticcaratterizzazione di geomaterials.Così, tanto per cominciare, quali sono l'importanza delle proprietà elettriche dei materiali nell'ingegneria geotecnica contemporanea, questo diventa essenziale per prevedere e determinare il parametro più integrativo legato al geomateriale che è il contenuto di acqua e la saturazione. Vedi passati sono i giorni in cui le persone usavano i campioni dal campo e li usavano per testarli e poi hanno usato per analizzare i risultati. Perché prima di tutto siamo consapevoli del limitazioni associate al campionamento fromil campo e portando i campioni in laboratorio, dove disturbaremo i campioni di particolarizia state.Quindi, nella maggior parte dei problemi, oggigiorno le persone sono interessate a misurare il contenuto d'acqua in situ e la saturazione in situ, ok?.Perché come ho discusso nelle lezioni precedenti, la maggior parte dei meccanismi dipende dal contenuto di acqua in situ. Quale è il contenuto volumetrico dell'acqua e la saturazione del geomaterial.Un buon esempio di questo sarebbe ogni qualvolta si parlasse dei fenomeni accoppiati in cui si parla dei fenomeni accoppiati di cui si parla umido, diciamo la migrazione di umidità fuori dal campione a causa di sfumature termiche, quindi, questo diventa un fenomena.I sarebbe molto desideroso di capire come la saturazione stia cambiando all'interno del campione di geomateriale in un periodo di tempo. Ed è così che determiniamo la conduttività idraulica non satinata della suoli. Un altro buon esempio è che come il fronte contaminante sta migrando nei geomateriali una funzione di saturazione e di umidità volumetrica dei geomateri.Così, oggigiorno questa è l'età dell'elettronica e la gente vorrebbe misurare o stabilire qual è il grado di compattazione della massa del suolo. La tecnica del cutter e il metodo di sostituzione della sabbia e il metodo dei balloon e tutti quei metodi sono stati davvero accantonati adesso. E guardando alla velocità e al ritmo dello sviluppo delle infrastrutture, diventa molto difficoltoso adottare le vecchie tecniche o le tecniche convenzionali di ricerca di grado di bussion.Così, le persone sono interessate a scoprire le densità in situ. Così che il grado di compattazione possa essere stabilito utilizzando sensors.Così, un'altra cosa che penso che vi stiate realizzando da questa discussione è che nell'era di oggi "selectronics era", quando l'elettronica è al suo peak.sai, tutti vorrebbero avvertire i parametri associati al geomaterialsby usando dei sensori e questo è di nuovo la proprietà elettrica i geomateriali diventano molto importanti.Così, la maggior parte delle tecniche di sensing di cui parlerò, richiederebbe elettricalproprietà dei geomateriali. La terza è la porosità, dalla discussione, che avevamo fino ad ora, spero abbiate realizzato che la porosità sia il parametro che richiede un impegno molto impegnativo da ottenere. E parlerò di questo separatamente anche come determinare la porosità dei thegeomateriali dando dettagli completi su come la modellazione della struttura porosa è donein le successive lectures.Così, una delle tecniche di reperimento o la porosità era quella di ricorrere alla diffusion.Così, quando si parlava del trasporto contaminante a diffusione, se vi ricordate di aver introdotto il concetto di voi conoscete l'equazione in cui è possibile conoscere il coefficiente di diffusione isa funzione di porosità e di libera diffusione del coefficiente di diffusione e da qui il porositycan si sta utilizzando in gran parte dei progetti, in particolare quelli di importanza strategica o erano, si sa, i porosità sono assolutamente frequentanti to0 ma si vuole ancora stabilire il tem.Un buon esempio sarebbe il design dei dormitori nucleari. Che tipo di materiali dovrebbero essere utilizzati in quali stati di compattazione devono essere collocati o compattati in modo che niente diffusore ai dormitori degli atomicreattori? .Analogamente, in caso di terreni anche tu devi aver notato che posso tagliare corto i fenomeni di advectionfenomeni, ma la diffusione predominates.Ora, a meno che tu non capisca la struttura porosa e come i pori sono interconnessi, è molto difficile fare la modellazione del geomaterials.Così, la porosità è un parametro che richiede un trattamento molto particolare e proverò a todo che la prossima è la conduttività idraulica, il test convenzionale per la determinazione dell'idratina ha diversi limiti tutti quanti ne sei consapevole. vogliono davvero scoprire il centimetro alla conduttività idraulica ofgeomateriali, che tipo di sistemi dovrei utilizzare, quale tipo di meccanismi che vorrei studiare e come se le proprietà elettriche possano essere sfruttate o meno. Ecco cosa sta diventando abbastanza utile nella discussione contemporanea. Ci sono alcuni sforzi che sono stati fatti per ottenere il potenziale di liquefazione della massa del suolo anche. Ciò significa che le persone hanno cercato di determinare la densità in situ e le pressureche poreacqua che si accumulano nella massa del suolo utilizzando sensori elettrici. Individuando e localizzando i guasti di geomembrane, il basale guarnizioni per le discariche quando teyget perforati, a causa del posizionamento e della compattazione. La questione più grande è che non c'è modo di ottenere se o per stabilire se i geomembranes sono falliti o sono stati perforati inserendoli nella formatura del GCLs o CCLs.Questo è il punto in cui le proprietà elettriche potrebbero essere utilizzate sotto le discariche e i lineamenti di argilla compatta o di argilla geotestile, quando i contaminanti migrano verso il geomateriale, la resistività scende e questo può essere misurare utilizzando i segnali elettrici e analizzarli per stimare effetti corrosivi del suolo e della struttura in acciaio sepolto. Questo è anche un soggetto molto contemporaneo che si occupa della maggior parte del settore, vuole esperti che possano stabilire lo stato della struttura che è sepolta all'interno della massa del suolo. E molti soldi vengono spesi dalle industrie per stabilire questo tipo di strutture sepolte tra cui i piles.Così, quelli di voi che potrebbero diventare un esperto domani nell'allestimento delle strutture, strutture sepolte che utilizzirete molte proprietà elettriche dei geomateriali. Per indagare gli effetti del congelamento del suolo sulle strutture sepolte, il congelamento e i fenomeni di scongelamento possono essere catturati anche utilizzando le proprietà elettriche. E ovviamente, se volete scoprire la salinità dei terreni agricoli, per le attività agricole, le proprietà elettriche sarebbero molto utili. Ci sono sensori che possono essere chiamateli come sensori di resistività o sensori di salinità del suolo. E potete registrare l'intera rete dei sensori per vedere se quella soilè più salina meno salina, che stiano perdendo la nutrizione e come ricostituire la nutrizione facendo, insomma, fecondazione. Un'altra serie di importanza è che questi sono i concetti che sono stati utilizzati per comprendere le proprietà elettriche del geomateriali. L'ipotesi di base è che per qualsiasi materiale, la costante dielettrica o la dielectricpermittività ne definisce le proprietà. In altre parole, per ogni materiale ci sarà una costante dielettrica. E il motivo è che la maggior parte dei geomateriali sono costituiti da ossidi di ioni silici, sodio, potassio, calcio e così on.Quindi, se avete fatto l'analisi chimica del materiale, potrete collegarlo sempre con la costante dielettrica del geomateriale. E la bellezza è che questa costante dielettrica potrebbe essere per il terreno secco, terreno partiallico o completamente saturo di soil.Quindi, se Conosco l'acqua e la costante dielettrica dell'acqua, quando l'acqua va e sitsina i vuoti dei geomateriali, questo diventa un sistema geomateriale idratante e posso misurare la costante dielettrica del sistema geomateriale dell'acqua. E posso dimostrare che le proprietà dielettriche stanno cambiando in un periodo di tempo. Molte tecniche di sensing sono sviluppate oggigiorno, che utilizzano questo concetto di misurazione della dielettrica o della permittività dielettrica.E a seconda della permittività dielettrica si può esprimere la permittività dielettrica in funzione delle misure volumetriche. Così, una volta che queste due sono note, posso manipolare le altre proprietà dei geomateriali. Buono esempi di sapienza, questi tipi di tecniche sono capacità di condensazione e frequenza domainprobes, FD li chiamiamo o sensori FD li chiamiamo. C'è un'altra serie di sensori che è noto come TDR probes time domain riflectometry probe. Entrambi in laboratorio oltre che in campo per misurare le proprietà elettriche simpatiche la permittività del materiale che è legato al contenuto di umidità volumetrica. E il contenuto di umidità volumetrica è legato alla saturazione e alla densità del materiale. Queste sono le tecniche che sono non invasive e non distruttive?. .Quindi, questo è il più vantaggio di ricorrere alle misurazioni elettriche, che non si sta cambiando la struttura del terreno, non si sta distrugge il campione, non si sta invadendo. E questo è il più grande vantaggio di ricorrere alle proprietà elettriche dei geomateriali. Qualsiasi domanda?Quanto sono accurati i risultati rispetto a quello sull'essiccazione, da questo. Se sto applicando la tensione attraverso due elettrodi, qual è l'inesattezza che sto per imporsi al sistema quindi bisogna rendersi conto di non vedere tutta la società è diplomata fromconvenzionale ai dispositivi elettronici. La vera risposta alla tua domanda sono queste misurazioni sono piuttosto precisi.Così, questo è uno dei concetti è che l'acqua capita di essere molto, si sa, dielectricmaterial.Così, è permittività dielettrica il 81 e per l'aria, è one.Quindi, ciò che indica è quando si tratta di terreni secchi, la permittività è goffa essere estremamente meno, ma quando si tratta di terreni bagnati o saturi, la permittività sarà estremamente alta a causa della presenza di water.Ok?.Ora puoi fare l'intera manipolazione all'interno di una scala da 1 a 81.And poi puoi vedere come si sta comportando tutto il sistema.

Video 2: Resistenza elettrica e Agente Dielettrico Quindi le proprietà elettriche sono resistenze elettriche in 10 + 2 Fisica Sono sicuro che tutti voi avete iniziato e la costante dielettrica K. Quindi, ci sono due ampi metodi di determinazione delle proprietà elettriche. Uno è noi che chiamiamo metodi di resistività a bassa frequenza dove la frequenza di corrente è inferiore a cento hertz.Tuttavia, c'è una seconda categoria che è nota come frequenza alta, metodi elettrici, dove le frequenze sono all'ordine di mega - giga hertz.Quindi, supponiamo se ti faccio una domanda qual è il vantaggio di spingere in lasciarci dire ACat una frequenza molto alta in un materiale, cosa accadrà?Perché si richiedono frequenze molto alte della corrente da pompare nel campione, quali pesanti frequenze elevate farebbero?.Una risposta rapida sarebbe quando la frequenza AC è più il passaggio di corrente diventa facile rispetto alla corrente che è di bassa frequenza.Così, questo concetto è stato utilizzato per analizzare i risultati delle firme elettriche di materials.Now, i vantaggi di queste tecniche rispetto ad altri metodi sono che questi sono non distruttivi e questi sono veloci e facili di più di tempo queste tecniche possono essere utilizzate sotto condizionamenti in situ. Così, io inserirò una sonda o un sensore e poi potrò ottenere la proprietà.Ora, per quanto riguarda la precisione dei risultati, dovrete affidarvi alle misure il modo migliore sarebbe ripetere gli esperimenti e vedere quanto siano affidabili i risultati. Un'altra cosa interessante è quando si parla di le proprietà elettriche dei geomateriali, la microstruttura del terreno o la geomateriale gets.So, uno dei miei studiosi di dottorato ha fatto la sua tesi di dottorato Dr. Suchit Gumasthe, che ha cercato di quantificare il grado di sapienza, anisotropia nel sistema nella massa del suolo quantificando il grado di flocculazione e qual è il grado di dispersione del clays.So, spero che possiate rendervi conto che quando potrete andare fino a questo dettagli minutori le vostre misurazioni saranno piuttosto preziose. Ora, ci sono altre due cose che dovremmo ricordare che le proprietà elettriche di i thegeomaterials sono la loro risposta al campo elettrico applicato. E sono sicuro che tu debba essere arrivato in questa funzione nella tua 10 + 2 fisica che dielectriccostante è il rapporto di epsilon s.epsilon s è la permittività del suolo diviso per epsilon non epsilon notis la permittivitàdel libero space.Quindi, utilizziamo questi concetti per decodificare il geomaterial.Vi mostrerò how.Now, arrivano i parametri che stanno influenzando le proprietà elettriche dei geomateriali, la porosità e la struttura dei pori è numero uno. E perché il passaggio della corrente attraverso il geomateriale è a causa dei suoi l'ereditarietà e la sua struttura pore, quindi sono sicuro che tu sia arrivato attraverso questi concetti di whypermeability è più nello stato flocculato del geomateriale o dei terreni come paragonato il loro stato disperso. Questo significa che la struttura dei pori deve giocare con l'orientamento il grainshave per giocare un ruolo molto importante. Il livello di salinità, la capacità di cambio della cazione del geomateriale, le cazioni sono gocce adunziate sulla superficie e fungono da conduttore di corretta All right.Quindi, rispetto al senso, la multa materiali grattugiati che hanno addebitato meglio la grainssarebbe migliore. Certo, la temperatura gioca un ruolo importante nella lezione precedente Ho parlato di quando si passa corrente attraverso i cavi, il calore viene generato e se i terreni non sono in grado di dissipare velocemente la temperatura, il calore all'interno della massa del suolo aumenta, una volta che la temperatura dei cavi aumenta la loro resistenza aumenta e una volta la resistenza del cavo aumenta le gocce di anacità o la quantità di calore whichis farsi emettere nella massa del suolo aumenta anche alright.Quindi, la temperatura è un fenomeno che può essere considerato come un fenomeno accoppiato, è couldbe a causa del riscaldamento del geomateriale, come cambia la temperatura del conduttore, a causa di questa conduzione, a causa di questa conduzione, di come le temperaturegine generate nel sistema e come discusse qualche volta indietro le proprietà elettriche siano influenzate dal tipo di corrente che si usa, sono sicuro che dai tuoi 10 + 2 fisico devi aver imparato che quale corrente è un tipo non di riscaldamento, che una è una correnti di riscaldamento right.Così, DC è una corrente di riscaldamento e AC è una corrente di riscaldamento non riscaldamento perché così, si sa la rispondenza. Quindi, supponiamo che si stia usando una corrente continua DC, le possibilità sono che le proprietà del terreno si alterino a causa del riscaldamento del campione e thatis il motivo per cui la maggior frequenza AC è utilizzata per queste misurazioni e la sussistenza offerta dal materiale quando si usa AC di alte frequenze è nota come impedenza. L'impedenza è la resistenza che dipende dalla frequenza della corrente. In questo contesto, perché siamo ingegneri geotecnici, ho pensato che sarà un bene ideato disegna una parallasse tra i parametri che influenzano la liquefazione dei terreni e come le proprietà elettriche possono essere utilizzate per mappare them.Quindi, la forma del grano e le dimensioni possono facilmente essere mappate utilizzando proprietà elettriche di geomateriale. E sappiamo che la liquefazione è associata a materiali grintosi di tipo grossolano che sono molto regolari nelle forme o una sferica in shape.Quindi, abbiamo provato a studiare la forma del grano e l'effetto di dimensione sfruttando l'impedenza e il weare. Questi studi sono ancora porosità in corso e relative densità che si relazionano nuovamente alla liquefazione il potenziale può essere facilmente catturato dalle proprietà elettriche e dalla variationin water table.Quindi, cosa una tavola è variazione nel nulla ma la saturazione come funzione di profondità, includandone il capillare zone.Ok? .Quindi, se si deriva una relazione di saturazione capillare il materiale, che è una funzione di profondità, si può mappare anche la tabella dell'acqua. Le forze esterne come gli effetti di shearing, quindi, alcuni dei miei studiosi di dottorato sono ora lavorati in questa zona di voi sanno cosa succede davvero quando si prende l'avambraccio e se cantiamo la risposta shearing utilizzando l'elettrico firme del materiale a lot.So, la filosofia è come questa resistività la funzione di vuoto ratio e vuoto ratiois una funzione di densità.Quindi, se riesco a mappare questi tre parametri conducendo buone proprietà elettriche speriments.I posso anche scoprire il potenziale di liquefazione di soils.So, in rete se vi perquisirete scoprirete che ci sono degli sforzi che sono stati madeda ricercatore in questo contesto. E ricordate tutto ciò che viene fatto in - situ, quindi, quelli di voi che sono consapevoli di svantaggi di trovare o di liquefattole potenzialità di dimensione da parte di SPT condizionali apprezzerebbero che questa tecnica ti darebbe il potenziale di liquefazione sotto stato in situ e tu canmonitor quando i sistemi stanno andando a liquefare questo può essere esteso anche al fatto che il delta di resistività che è un cambiamento nella resistività si può fare per trovare il rapporto vuoto e cambiamento nella densità degli sforzi geomateriali può essere fatto scoprire il valore critico, se ti ricordi il rapporto vuoto critico quando scegli il campione, e poi trattiamo la dilatazione e la compressibilità dei terreni. E poi si definisce una banda da 10 a 15% di il rapporto vuoto che cade sotto la classifica di vuoto e di vuoto critico dove il sistema diventa costante. Può essere utilizzato come segnale elettrico di riferimento per stabilire la potatura di liquefazione dei terreni.