本发明涉及混凝土成型监测领域，具体涉及一种利用近场微波监测混凝土水化过程的方法。
背景技术：
1、混凝土是一种常见的建筑材料。主要成分是水泥、砂石和水，在适当的配比下混合搅拌而成。在混凝土凝结的过程中，混凝土内部发生复杂的化学反应，即水化反应，形成胶体，同时释放大量热量。这种水化反应对混凝土的结构强度有着很大的影响，会引起水泥浆体的抗压强度与孔隙特性的变化。明确普通水泥的水化机理是亟需解决的关键科学问题。
2、研究水化过程常用的方法有核磁共振法(nmr)、等温量热仪法(tam air)、电化学法、热重分析法、x射线衍射(xrd)。核磁共振法响应速度快，对水态变化反应直观但成本高昂。等温量热仪法能够进行长时间的连续测量，但由于是测量温度的原因会有一定的延迟性。电化学法是非破坏性的测量，但是只能宏观的监测，不能连续监测。热重分析法和x射线衍射法能够定量的分析水化产物，但是都会对样品造成破坏，并且前者只能测特定产物含量，后者操作复杂，分析困难。
3、水泥基材料在水化过程中电磁特性会随着水化产物而发生变化，通过近场微波的手段可以监测水化过程的电磁特性变化，从而对水化机理有清晰的研究。是一种原位测量、操作简单、响应快、精度可调的测量方式。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：提供一种原位测量、操作简单、响应快、精度可调的利用近场微波监测混凝土水化过程的方法。
2、为实现上述目的，本发明涉及的一种利用近场微波监测混凝土水化过程的方法的具体工艺过程包括混凝土样本制作、近场微波测试、数据处理和数据分析四个步骤：
3、步骤1：按对应混凝土规定的方法制作混凝度样本；
4、步骤2：将近场微波探测装置的探针伸入样本表面以下，每隔一段时间检测混凝土样本的谐振频率fr、品质因数q、相位p和透射系数s21；
5、其中，透射系数s21通过信号发生器直接读取，谐振频率fr为透射系数s21峰值处的频率，相位p为透射系数s21的相位；
6、步骤3：获取谐振频率fr、品质因数q、相位p和透射系数s21的曲线，对应为fr(t)、q(t)、p(t)和s21(t)；对各曲线进行求导，对应得到f'(t)、q'(t)、p'(t)和s'(t)；
7、步骤4：f'(t)、q'(t)、p'(t)和s'(t)中的零点表示混凝度水化过程中状态变化的临界点，分别确定f'(t)、q'(t)、p'(t)和s'(t)中的零点；采用f'(t)、q'(t)、p'(t)和s'(t)中的一条曲线或多条求平均的方式确定混凝土水化过程中状态变化的临界点。
8、进一步的，所述步骤1中将近场微波探测装置的探针伸入样本表面以下0.5-1mm。
9、进一步的，所述步骤2中，首先对近场微波探测装置的探针进行介质涂覆，或安装保护套。
10、进一步的，所述步骤4中得到fr(t)、q(t)、p(t)和s21(t)后，首先对各曲线进行局部加权散点图平滑处理，然后再求导。
11、进一步的，混凝土水化过程包括诱导期、加速期、稳定期，f'(t)、q'(t)、p'(t)和s'(t)中第一个零点为诱导期与加速期的临界点，第二个零点为加速期与稳定期的临界点，确定f'(t)、q'(t)、p'(t)和s'(t)的各临界点对应的时间，然后计算时间的平均值，该平均值作为混凝度样本的临界点时间值，从而确定出混凝土水化过程中各状态持续的时间长度。
12、本发明与现有技术相比具有操作简单、成本低、检测精度可调、响应速度快、能原位检测、普适性强的优点。
1.一种利用近场微波监测混凝土水化过程的方法，该方法包括：
2.如权利要求1所述的一种利用近场微波监测混凝土水化过程的方法，其特征在于，所述步骤1中将近场微波探测装置的探针伸入样本表面以下0.5-1mm。
3.如权利要求1所述的一种利用近场微波监测混凝土水化过程的方法，其特征在于，所述步骤2中，首先对近场微波探测装置的探针进行介质涂覆，或安装保护套。
4.如权利要求1所述的一种利用近场微波监测混凝土水化过程的方法，其特征在于，所述步骤4中得到fr(t)、q(t)、p(t)和s21(t)后，首先对各曲线进行局部加权散点图平滑处理，然后再求导。
5.如权利要求1所述的一种利用近场微波监测混凝土水化过程的方法，其特征在于，混凝土水化过程包括诱导期、加速期、稳定期，f'(t)、q'(t)、p'(t)和s'(t)中第一个零点为诱导期与加速期的临界点，第二个零点为加速期与稳定期的临界点，确定f'(t)、q'(t)、p'(t)和s'(t)的各临界点对应的时间，然后计算时间的平均值，该平均值作为混凝度样本的临界点时间值，从而确定出混凝土水化过程中各状态持续的时间长度。
