混凝土是一种主要由骨料（通常为砂，石）、水泥和水按一定比例配置，再经过一定时间硬化而成的复合型人工石材。无论是在我国还是欧美国家，混凝土在土木工程建设中的应用都是十分广泛的。它参与的建筑包括桥梁、公路、铁路、高楼、水坝、核电厂等。随着这些混凝土建筑的日益增多，工程的质量和使用寿命问题也成为各级政府和社会各界人士关注的焦点。因此，我们必须找到新的技术适用于评估这些混凝土结构，以实现它们的最大使用价值和寿命。在这样的背景下，一个基于耐久性指标和监测参数的通用评估方法是受到强烈推荐的。主要的耐久性指标有孔隙度、渗透率、含水量、氯离子含量等。事实上，水渗透到混凝土的孔隙有助于降解物和腐蚀剂（如氯化物）的转化。而研究发现，无线电频率范围的电磁（EM）波对于水分、孔隙率、氯化物等十分敏感。由此，基于电磁波传播的无损检测技术成为了监测混凝土相关情况的可行手段。本文的总体目标是利用基于探地雷达的无损检测，量化不同混凝土结构的物理属性，以获得混凝土含水量与其介电性能的关系函数。主要进行的工作如下：1.在文献中寻找一个适用于混凝土和电磁波的色散-吸收模型。在大多数色散介质，如饱和混凝土中，该模型能重现电磁波传播的影响。2.利用德拜（Debye）模型进行雷达波的建模，分析该模型参数对传播媒质色散性的表征。模拟实验中的数据采集过程，研究从雷达数据中提取有效色散曲线的方法，并通过模型的正演计算验证方法的准确性。3.应用均一化理论建立一个表征材料的特性参数、含水量和介电常数的关系的物理模型，以更好地理解水分对介电常数的影响。这个模型使将来由介电常数计算含水量成为可能。