【摘 要】
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水泥混凝土路面是我国公路道面重要的结构形式,水泥混合料复合介电模型是基于探地雷达对水泥混凝土路面压实度、厚度等性能指标检测的基础。目前,国内外对于水泥混合料复合介电模型的研究大多将其看成骨料、空隙、水泥基质构成的三相复合结构,少有考虑骨料的级配组成、微细观结构对水泥混合料复合介电模型的影响,且在现有的水泥混合料复合介电模型中,将砂粒和骨料的介电常数统一视为岩石类材料的介电常数。本文基于上述问题,根
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水泥混凝土路面是我国公路道面重要的结构形式,水泥混合料复合介电模型是基于探地雷达对水泥混凝土路面压实度、厚度等性能指标检测的基础。目前,国内外对于水泥混合料复合介电模型的研究大多将其看成骨料、空隙、水泥基质构成的三相复合结构,少有考虑骨料的级配组成、微细观结构对水泥混合料复合介电模型的影响,且在现有的水泥混合料复合介电模型中,将砂粒和骨料的介电常数统一视为岩石类材料的介电常数。本文基于上述问题,根据水泥混合料的物理结构特点,采用多尺度分析方法,针对不同骨料级配的水泥混合料,开展了相应的介电特性试验研究,主要研究内容及结论如下:（1）选用两种水泥标号（P.O 32.5、P.O 42.5）,两种配合比（不同砂率）,两种级配类型（间断级配、连续级配）,三种水灰比（0.4、0.5、0.6）开展了水泥混合料的介电特性试验,结果表明:对于不同配合比的水泥混合料,水泥混合料的介电常数随着砂率增大而增大;对于不同水灰比的水泥混合料,随着水灰比增大,水泥混合料介电常数呈增大趋势;对于不同级配类型的水泥混合料,空隙率更高的水泥混合料介电常数越小。（2）提出了界面影响系数λ的概念,表征了不同粒级骨料界面效应对水泥混合料宏观介电特性的影响。结果表明:随着砂粒和粗骨料的粒径减小,单位体积骨料周围包裹的界面过渡区随之增大,进而导致界面影响系数也随之变大;在一定范围内,水灰比的增大也会导致界面影响系数的增大。（3）基于多尺度水泥砂浆和水泥混合料介电特性试验,引入界面影响系数λ对常用的线性模型、均方根模型以及瑞利模型进行了改进,得到了考虑骨料级配影响的水泥混合料复合介电模型。通过水泥砂浆和水泥混合料试验验证并比较了各改进模型的误差,结果表明:改进后的线性模型更适用于水泥砂浆介电特性预测,改进后的瑞利模型更适用于水泥混合料介电特性预测。
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