水泥混凝土是一种常见的建筑施工材料,被广泛的应用于各个工程领域。它是由几种不同材料组成的复合材料,其介电常数主要与组成成分介电常数、组成成分体积率、氯化物含量、频率、外界温度等因素有关,反映复合材料介电常数与上述影响因素之间关系的式子,就是复合材料介电模型。如果建立了水泥混凝土的介电常数模型,就能够基于无损检测技术测量介电常数,实现对结构层孔隙率、含水率及氯化物含量等路面质量参数指标的检测。由此可见,基于电磁波传播理论,建立水泥混凝土介电模型是对水泥混凝土路面进行检测的基础和关键。针对各种复合材料不同的介电特性,国内外学者进行了大量的研究,也建立了适用于各自研究领域的介电常数模型,但是目前针对水泥混凝土的介电模型较少。同时,建立的各种介电模型均是在一定的假设下成立,没有考虑氯化物、温度和频率的影响,这样势必会造成误差,影响测量的精度。本文针对上述存在的问题,基于电磁波传播理论,通过研究分析氯化物、温度和频率的影响,建立了考虑氯化物的介电模型;根据实测的实验数据,验证了上述新建立的介电模型,同时也验证了现有经典介电常数模型(线性模型、均方根模型、瑞利模型)应用于混凝土时的检测精度。主要研究内容和结论如下:(1)基于理论分析和试验研究,对水泥混凝土介电常数的影响因素进行分析研究。研究结果表明介电常数不仅与其组成成分的体积率和介电常数有关,同时还与水泥混凝土中氯化物、温度和频率等因素有关。其中,介电常数与氯化物含量大致呈线性递增关系,即随着氯化物含量的逐渐增加,介电常数也逐渐增大;介电常数随温度升高线性递减;随频率的增加介电常数呈指数规律减小。(2)基于各因素影响规律,建立了水泥混凝土考虑氯化物、温度和频率等因素在内的综合介电模型。(3)根据实测试验数据,对本文推荐的介电常数模型进行了验证。结果表明:与现有常用的均方根模型、线性模型及瑞利模型相比,本文推荐的介电模型具有较高的精度,比较适合描述水泥混凝土的介电特性。