基于微波辐射计的建筑材料介电特性及含水量影响研究

摘要

为解决传统接触式点频法难以准确反映大尺寸样品整体介电特性的问题，采用微波介电测试系统，对常见建筑材料的介电特性进行研究.结果表明：极化能力是决定材料介电特性差异的关键因素.木材和塑料主要由弱极性的共价键构成，介电常数较低；橡胶和大理岩分别含有强极性的碳碳双键与离子键，介电常数偏高；砂岩、花岗岩和玻璃主要成分均为二氧化硅，但玻璃的非晶态结构影响了内部电荷分布和极化行为，导致介电常数较高.对于同种材料，含水量对介电常数的影响最显著，为进一步研究含水量对介电常数的影响，建立了渗透水含水量介电模型.结果表明：当木材含水量处于0～30%、砂岩含水量处于0～0.5%时，水分以结构水或吸附水形式存在，对介电常数影响较小；含水量上升后，水分子以自由水形式分布于样品孔隙内部，对介电常数影响显著；当岩石表面存在附着水时，介电常数会大幅增加.

关键词

建筑材料 / 介电常数 / 微波辐射 / 含水量 / 介电模型