混凝土微波养护试验研究报告报告及硬化机理分析

1、-PAGE . z.绪论装订线1.1混凝土材料的简介混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料，集料、骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大；同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级围宽，使其使用围出十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养

2、护。混凝土的养护目的，一是创造各种条件使水泥充分水化，加速其硬化：二是防止混凝土成型后暴晒、风吹、寒冷等条件而出现的不正常收缩、裂缝等破损现象。传统的养护方法中，最常用的是覆盖养护法，主要措施为：在初凝以后开始覆盖养护，在终凝后开始浇水（12小时后）覆盖物、麦杆、烂草席、竹帘、麻袋片、编制布等片状物。浇水工具可以采用水管、水桶等工具保证混凝土的湿润度。养护时间，与构件项目、水泥品种和有无掺外加济有关，常用的五种水泥正常温度条件下应不少与7天；掺有外加剂或有抗渗、抗冻要求的项目，应不少与14天。随着我国经济的快速发展，社会发展所需的基础设施建设量不断加大，对混凝土的需求量与日俱增。我国已是世界混

3、凝土使用大户，居于世界首位，但混凝土对养护环境及养护时间的要求极为严格，这在很大程度上延长了工期，强度的发展已不能满足人类的要求，造成了人力资源的浪费。因此，改善传统养护方法，在达到工程要求的强度的前提下尽可能的缩短养护时间，减少工期，对加快施工进度提高模板的利用率，改善混凝土的硬化工艺都是有很巨大意义。微波它能在很短的时间将食物加热到所需的温度，而且热能量是由向外传递的。其方便快捷的特点引起了我们的注意，由此，我们想到了，将微波技术应用到养护混凝土上，可以利用微波的迅速加热特点提高混凝土的水化速度，也可以改善混凝土的部硬化情况，肯定能收到良好的效果。1.2混凝土的技术性质工程上要求混凝土有良

4、好的和易性，可塑性，耐久性以及强大的抗压强度。其中，和易性是一项综合的技术性质，包括流动性，粘聚性和保水性三方面的含义：流动性：是指新拌混凝土在自重或机械振捣作用下，能产生流动，并均匀密实地填充到模板的各个角落的性能；粘聚性：是新拌混凝土在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，使得混凝土不致发生分层和离析的性能；保水性：新拌混凝土在施工过程中，保持水分不易析出的能力.可塑性：指混凝土在施工中根据施工要求易于塑造成工程所需形状的能力。传统的混凝土养护的特点：标准养护的概念，标准养护的不足，需要28天才能实现，现代社会节奏加快，社会发展迅速，对工期的要求越来越高，城市里一项工程的实施往往要打乱人

5、们的社会生活，人们希望越快越好，所以传统的养护方法要有所突破，创新出新的养护工艺。1.3混凝土硬化原理当水泥与适量的水调和时，开始形成的是一种可塑性的浆体，具有可加工性。随着时间的推移，浆体逐渐失去了可塑性，变成不能流动的紧密的状态，此后浆体的强度逐渐增加，直到最后能变成具有相当强度的石状固体。如果原先还掺有集合料如砂、石子等，水泥就会把它们胶结在一起，变成坚固的整体，即我们常说的混凝土。这整个过程我们把它叫做水泥的凝结和硬化。从物理、化学观点来看，凝结和硬化是连续进行的、不可截然分开的一个过程，凝结是硬化的基础，硬化是凝结的继续。但是在施工中为了保证施工质量，要求在水泥浆体失去其可塑性以前必

6、须结束施工，因此人们根据需要以及水泥浆体的这个特性，人为地将这整个过程划分为凝结和硬化两个过程。凝结是指水泥浆体从可塑性变成非可塑性，并具有很低的强度的过程；硬化是指浆体强度逐渐提高能抵抗外来作用力的过程。此外，对凝结过程还人为地进一步划分为初凝和终凝，用加水后开始计算的时间来表示。例如，国家标准规定：普通硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。使用时施工浇灌过程的时间，必须早于45min；到终凝后，才能脱去模板开始下一个周期生产。 水泥的凝结和硬化，是一个复杂的物理化学过程，其根本原因在于构成水泥熟料的矿物成分本身的特性。水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物，由这

7、些水化物按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构，导致产生强度。 普通硅酸盐水泥熟料主要是由硅酸三钙（3CaOSiO2）、硅酸二钙（-2CaOSiO2）、铝酸三钙（3CaOAl2O3）和铁铝酸四钙（4CaOAl2O3Fe2O3）四种矿物组成的，它们的相对含量大致为：硅酸三钙3760，硅酸二钙1537，铝酸三钙715，铁铝酸四钙1018。这四种矿物遇水后均能起水化反应，但由于它们本身矿物结构上的差异以及相应水化产物性质的不同，各矿物的水化速率和强度，也有很大的差异。按水化速率可排列成：铝酸三钙铁铝酸四钙硅酸三钙硅酸二钙。按最终强度可排列成：硅酸二钙硅酸三钙铁铝酸四钙铝酸三钙。而水泥

8、的凝结时间，早期强度主要取决于铝酸三钙和硅酸三钙。现分别简述它们的水化反应。 上述铝酸三钙的水化反应如果进行得很快，会导致水泥的凝结过快而无法使用，因此，一般在粉磨水泥时都掺有适量的二水石膏作为缓凝剂，由于这个反应就不会引起快凝。当水泥中的石膏完全作用完后，还有多余3CaOAl2O3时将发生下列反应。如果还有过量3CaOAl2O3时，就会生成4CaOAl2O313H2O。在正常缓凝的硅酸盐水泥中，石膏掺入量能保证在浆体结硬以前，不会发生后两个反应，由于CaO0.81.5SiO2H2O0.25与天然的托勃莫来石很相似，因而称它为托勃莫来石，通常用CSH(B)来表示。 铁铝酸四钙水化反应和铝酸三钙

9、相似，而硅酸二钙水化反应和硅酸三钙相似。 按结晶理论认为水泥熟料矿物水化以后生成的晶体物质相互交错，聚结在一起从而使整个物料凝结并硬化。按胶体理论认为水化后生成大量的胶体物质，这些胶体物质由于外部干燥失水，或由于部未水化颗粒的继续水化，于是产生吸作用”而失水，从而使胶体硬化。随着科学技术的发展，特别是*射线和电子显微技术的应用，将这两种理论统一起来，过去认为水化硅酸钙CSH(B)是胶体无定形的，实际上它是纤维状晶体，只不过这些晶体非常细小，处在胶体大小围，比面积很大罢了。所以现在比较统一的认识是：水泥水化初期生成了许多胶体大小围的晶体如CSH(B)和一些大的晶体如Ca(OH)2包裹在水泥颗粒表

10、面，它们这些细小的固相质点靠极弱的物理引力使彼此在接触点处粘结起来，而连成一空间网状结构，叫做凝聚结构。由于这种结构是靠较弱的引力在接触点进行无秩序的连结在一起而形成的，所以结构的强度很低而有明显的可塑性。以后随着水化的继续进行，水泥颗粒表面不大稳定的包裹层开始破坏而水化反应加速，从饱和的溶液中就析出新的、更稳定的水化物晶体，这些晶体不断长大，依靠多种引力使彼此粘结在一起形成紧密的结构，叫做结晶结构。这种结构比凝聚结构的强度大得多。水泥浆体就是这样获得强度而硬化的。随后，水化继续进行，从溶液中析出新的晶体和水化硅酸钙凝胶不断充满在结构的空间中，水泥浆体的强度也不断得到增长。 影响水泥凝结速率和

11、硬化强度的因素很多，除了熟料矿物本身结构，它们相对含量及水泥磨粉细度等这些因外，还与外界条件如温度、加水量以及掺有不同量的不同种类的外加剂等外因密切相关。141.4国微波养护技术的研究现状 微波养护技术作为一种新兴的技术手段，到目前为止，已经成功应用于公路沥青的维护上，并取得了可喜的成果。漯驻高速公路至段是国家和省九五”期间重点建设项目之一，是省境交通最为繁忙的路段之一，该工程于1999年3月28日正式开工建设，2001年9月18日建成通车。该段高速公路建成通车后，随着近年来社会经济的快速发展，交通流量日益增长，作为国家南北交通大动脉的重要组成部分，漯驻高速公路承担着繁重的交通压力，目前路面存

12、在较严重的裂缝、车辙、翻浆等病害，影响了行车舒适和行车安全。微波热再生技术应用到沥青路面坑槽、拥包、裂缝、翻浆、沉陷、车辙、松散的及时修复。它具有加热均匀、控制及时、无污染等优越性，应用于沥青路面的现场热再生，满足高等级公路快速进入、快速作业、快速撤离”的工作要求，取得相当可观的经济效益。2国对于微波养护混凝土技术鲜有报道，我们认为，可以把微波技术应用于混凝土上，它有极大优势： （1）微波时间、强度可控，可根据具体情况实现人为调节，可以达到最佳养护效果。 （2）微波加热功能可靠，可以保证混凝土的水泥顺利硬化，使水泥石结构致密，从而提高混凝土的抗压强度和耐久性。 （3）微波可以实现现场化，使养护

13、水平从预制走向工程现地，有利于提高混凝土的强度等级。 （4）混凝土微波养护的生产工艺的创新是可行的，理论基础是模拟现场蒸汽养护，工艺条件可以实现。 （5）可以制造大型微波设备，用于工程实际，成本较低。2微波养护实验用原材料与实验方案设计2.1实验原材料标准砂：中国ISO标准砂，每袋1350g（大袋净重20.25kg），夏门艾思欧标准砂出品。符合交通部JTJ059-95，JTG051-03标准，中国标准砂厂出品。水泥：32.5R普通硅酸盐水泥，太行山股份出品，包装日期2010年3月27日，包装选用温度小于90。石子：直径为10mm20的石子。 水：饮用自来水。2.2主要实验设备1.TYE-300

14、0微机控制压力试验机，最大荷载：3000KN,自动数据采集，图像自动绘制，自动加压、卸载。2.微机控制电液伺服万能试验机，型号：WAW-1000, 最大载荷：1000KN，自动数据采集，图像自动绘制，自动加压、卸载。3.实验室专用HJW-30混凝土搅拌机，型号：HJW-30，最大30升，时间精确到秒。4.数控磁力震动台，振动频率：2860次/分，振幅：0.30.6mm。5.工.业天平，烧杯，量筒。6.微波炉，型号为格兰仕P70D20TP-C6(W0),微波输出功率为1180W，额定微波频率为2450MHZ。7.非金属超声检测仪，型号ZBLU510,出厂编号U10710006,智博联科技出品，探

15、测厚度可达10米。2.3微波使物体发热的原理微波是指波长为0.0011米的无线电波，其对应的频率为30000兆赫到300兆赫。这种电磁波的能量比通常的无线电波大，且一碰到金属就发生反射，金属不会吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的物体，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。通常，一些介质材料由极性分子和非极性分子组成。在微波电磁场的作用下，介质中的极性分子从原来的热运动状态转为跟随微波电磁场的交变而排列取向。例如：采用的微波频率为2450MHz，就会出现每秒24亿5千万次交变，分子间就会产生激烈的摩擦。在这一微观过程中，微波能量转化为介质的热量，使介

16、质温度呈现为宏观上的升高。由此可见微波加热是介质材料自身损耗电磁能量而加热。微波加热的基本条件是：物体本身要吸收微波。水是吸收微波很好的介质，所以凡是含水的物质必定会吸收微波。对于金属材料，电磁场不能透入部而是被反射出来，所以金属材料不能用微波加热。因此，可以设计把混凝土试块放到微波环境下，给混凝土包裹上一层水环境，利用微波的方法把混凝土周围和部的水加热，使混凝土处于热的环境来达到蒸气养护，从而提高混凝土强度，缩短养护周期，使工程提前完工，达到经济效益和社会效益双丰收。31为混凝土试块；2为微波发射器图2-1 微波养护混凝土原理图2.4探索微波养护法实验设计方案 2.4.1试块的制作：采用的材

17、料配比，即水泥：砂子：石子为1:1.3：3：水灰比为0.4称好各组分的质量后用实验室专用HJW-30混凝土搅拌机拌合，先将砂子，水泥，石子，倒入搅拌机中干搅，至搅拌均匀，再分3次倒入水，搅拌5分钟，直至各材料分布均匀。将搅拌好的混凝土放入事先准备好的模具中，模具大小为70.7mm70.7mm70.7mm，每组方案先做两个试块。然后将混凝土试块放在高频混凝土振动台上振动成型，做好标记后将试块连模一起放入养护室中养护，一天后拆摸。2.4.2实验步骤：(1)按实验方案的质量比浇筑混凝土试块；共10块(2)给各试块标号；(3)将混凝土试块放入养护室中养护；(4)混凝土在养护室养护一天后，拆模；(5)拆

18、模后，混凝土试块根据标号，按备注中要求，进行不同条件下的养护；(6)按原计划养护后，将试块分别在万能试验机下进行试压；(7)分析实验数据，得出实验结果。2.4.3对混凝土试块养护方案的设计及应用试块在标准养护室中养护，规要求温度为202，相对湿度要求不低于90%。这是由混凝土硬化过程中各材料发生的化学变化所决定的。考虑到试块在微波作用下的养护过程中，水分子运动极为剧烈，水泥水化程度很快，这极有可能导致试块中水分不足，进而影响水泥等材料强度的建立，甚至导致试块开裂，因此，在微波养护过程中，应为试块创造一个相对湿度较大的环境。这里采用的解决办法是，为试块包裹上一块湿毛巾，这样在微波养护过程中，既能

19、保证试块所处环境的相对湿度，又能在微波作用下形成高温蒸汽环境，这对于试块强度的建立，是十分有利的。所以，在接下来的养护过程中，应将每个试块都用湿毛巾包裹住。3实验所得数据分析3.1抗压强度数据由于没有实验数据可参考，本实验过程中先将未用湿毛巾包裹的试块进行养护，进行预实验，以摸索规律，观察微波效果，确定适当的微波养护时间和频率。试块养护过程安排如下：表3-1试块编号养护条件（1。传统 2。微波3。养护环境不特别处理）A1传统 养护环境标准A2B1微波 养护环境不特别处理B2C1微波 养护环境不特别处理C2D1微波 养护环境不特别处理D2E1微波 养护环境不特别处理E2说明：标号为A1 ，A2的

20、试块一直在养护室养护；标号为B1， B2的试块脱模开始， 每隔1小时用微波养护一次， 每天养护8次， 其他时间在养护室养护 ，每次养护1分钟 ，用低火档；标号为C1， C2 的试块从脱模开始 ， 每隔1小时用微波养护一次， 每天养护8次， 其他时间在养护室养护 ，每次养护1.5分钟， 用低火档；标号为D1 ，D2 的试块从脱模开始， 每隔半小时用微波养护一次， 每天养护16次，他时间在养护室养护 ，每次养护1分钟， 用低火档；标号为E1， E2 的试块脱模开始每隔半小时用微波养护一次，每天养护16次，时间在养护室养护，每次养护1.5分钟 ，用低火档。以上试块均养护3天。试块经养护后，利用万能试

21、验机对试块进行试压（试验机施压速度为0.5mm/min），得到以下数据：表3-2试块编号第一组（单位：KN）第二组（单位：KN）第三组（单位：KN）A1105.00101.41109.32A2103.66101.57105.98B152.5550.6949.22B255.3651.8950.66C150.6349.6446.36C248.4745.3747.23D145.5344.3947.31D244.1943.6846.29E141.0139.1838.11E236.5631.1039.00对以上数据求平均值，注意到第二组第10号试块误差较大，故舍弃数据。经计算,A1,A2组压力均值为10

22、4.49KN; B1,B2组压力均值为51.72KN; C1,C2组压力均值为47.95KN; D1,D2组压力均值为45.23KN; E1,E2组压力均值为38.77KN.微波养护总时间和抗压强度之间的关系，如图：图3-1 试块承压峰值与微波养护时间的关系承压峰值最接近承压平均值的试块，经养护室养护成型后的照片：图3-2试块养护完成后照片试块破坏照片：图3-3试块承压破坏后照片经分析，可得以下规律：用微波养护时，试块失去大量水分，影响了试块水泥正常水化作用的进行，进而降低了抗压强度。这种不利影响是由微波养护时间和养护频率决定的。 鉴于以上所得的经验，设计了另一个实验,共计18块。实验过程如下

23、：将所有微波养护的试块包裹上湿毛巾，其目的是为试块创造一个高温蒸汽蒸压的环境，保证试块所处环境的相对湿度。将试块按每隔一小时低火养护10分钟的加热时间进行养护，每天加热8次。即，编号为1，2，3,4,5,6，7,8,9的试块，用养护室进行养护，编号为10，11,12,13,14,15,16,17,18的试块，其中，1,2,3和10，11,12; 4,5,6和13,14,15；7,8,9和16,17,18分别为对比组，进行微波养护。养护3天后，各试块承压峰值为：表3-3试块编号承压峰值（单位：KN）1115.242117.9931168010125.6811122801212440经计算，编号为

24、1,2，3的试块压力均值为116.68KN;编号为4,5,6，的试块压力均值为124.29KN。将两组试块平均承压峰值作比较，经微波养护的石块，承压平均值较养护室养护的试块承压值高出近6.5%。 图3-4 各试块承压峰值比较承压峰值最接近承压平均值的试块，经微波养护成型后的照片：图3-5试块养护完成后照片试块受压破坏时的照片图3-6试块承压破坏后照片养护7天后，各试块承压峰值为： 表3-4试块编号承压峰值（单位：KN）4181.015184.226178.8013209.8414210.8015211.20经计算，编号为4，5，6的试块压力均值为181.34KN;编号为13，14，15的试块压

25、力均值为210.61KN。将两组试块平均承压峰值作比较，经微波养护的石块，承压平均值较养护室养护的试块承压值高出近16.1%。图3-3 各试块承压峰值比较承压峰值最接近承压平均值的试块，经微波养护成型后的照片：图3-7试块养护完成后照片试块受压破坏时的照片：图3-8试块承压破坏后照片养护28天后，各试块承压峰值为：表3-5编号承压峰值（单位：KN）7318.468319.289320.4516386.9017382.818383.80经计算，编号为7，8，9的试块压力均值为319.40KN;编号为16，17，18的试块压力均值为384.5KN。将两组试块平均承压峰值作比较，经微波养护的石块，承

26、压平均值较养护室养护的试块承压值高出近20.4%。图3-4 各试块承压峰值比较承压峰值最接近承压平均值的试块，经微波养护成型后的照片：图3-9试块养护完成后照片试块受压破坏时的照片：图3-10试块承压破坏后照片3.2超声分析数据由于篇幅的限制，在此，只列出方案一A1号试块与方案二1号试块的超声分析数据，因为这两块试块养护时间相同，而且方案一A1号试块是标准养护室养护，方案二1号试块是微波养护，具有可比性。表3-6 对方案一第一组A1号试块进行无损探伤检测数据表方案一 A1号试块做抗压强度测试过程中测点序号声时(us)波速(km/s)幅度(dB)测点序号声时(us)波速(km/s)幅度(dB)0

27、01-0142.803.50572.70002-0143.603.44072.78001-0242.403.53872.47002-0242.403.53872.55001-0342.403.53872.47002-0341.603.60672.78001-0443.203.47272.62002-0442.403.53872.70001-0542.803.50572.55002-0543.203.47272.85001-0642.403.53872.47002-0642.803.50572.62001-0742.003.57172.47002-0742.403.53872.70001-084

28、2.403.53872.85002-0843.203.47272.62001-0942.803.50572.70002-0945.203.31972.70001-1042.403.53872.62002-1043.203.47272.55001-1141.603.60672.85002-1144.003.40972.70001-1242.803.50572.70002-1244.003.40972.78001-1342.803.50572.78002-1344.803.34872.78001-1442.003.57172.55002-1444.803.34872.55001-1542.003.

29、57172.70002-1544.403.37872.70001-1643.203.47272.70002-1643.203.47272.85声速平均值3.524声速标准差0.0408波幅平均值72.70波幅标准差0.230数据显示，方案一A1号试块完好，没有异常测点其中002-02测点的声速最大，其波形图为：图3-11002-02测点波形图其中002-15测点的声速最小，其波形图为：图3-12002-15测点波形图方案一A1号试块一测区波列视图为：图3-13方案一A1号试块一测区波列视图表3-7 对方案二养护3天后1号试块进行无损探伤检测数据表方案二 1号试块测点序号声时(us)波速(km/

30、s)幅度(dB)测点序号声时(us)波速(km/s)幅度(dB)001-0143.60 3.44084.23002-0141.603.606 84.31 001-0242.803.50584.46002-0242.40 3.53884.38001-0342.40 3.53884.31002-0343.20 3.47284.61001-0444.00 3.40984.84 002-0444.403.378 84.54001-0541.60 3.60684.46002-0541.603.60684.61001-0642.003.571 84.46 002-0643.203.47284.31 001

31、-0741.203.64184.31 002-0741.603.60684.61001-0841.203.64184.46002-08 40.803.676 84.76001-0941.60 3.60684.61002-0942.003.57184.31001-1042.003.57184.31002-1041.603.606 84.31001-1141.603.606 84.46 002-1142.003.57184.46001-1241.203.64184.91 002-1241.203.64184.54001-1340.403.713 84.46002-1341.203.64184.38

32、 001-1440.80 3.67684.61002-1440.803.67684.38001-1541.203.64184.61 002-1540.803.67684.69001-1640.40 3.71384.46002-1642.00 3.57184.31声速平均值3.621声速标准差0.0487波幅平均值84.48波幅标准差0.169数据显示，方案二1号试块完好，没有异常测点其中002-16测点的声速最大，其波形图为：图3-14002-16测点波形图其中002-16测点的声速最小，其波形图为：图3-15002-16测点波形图方案二1号试块一测区波列视图：图3-16方案二1号试块一测区波

33、列视图经过超声波无损探伤的实验，可以经分析得到，微波养护对混凝土试块的密实性，均匀性没有影响。4数据SPSS回归分析及硬化机理分析4.1SPSS简介SPSS（Statistical Product and Service Solutions），统计产品与服务解决方案”软件。SPSS是世界上最早采用图形菜单驱动界面的统计软件，它最突出的特点就是操作界面极为友好，输出结果美观漂亮。它将几乎所有的功能都以统一、规的界面展现出来，使用Windows的窗口方式展示各种管理和分析数据方法的功能，对话框展示出各种功能选择项。用户只要掌握一定的Windows操作技能，粗通统计分析原理，就可以使用该软件为特定的

34、科研工作服务。SPSS采用类似E*CEL表格的方式输入与管理数据，数据接口较为通用，能方便的从其他数据库中读入数据。其统计过程包括了常用的、较为成熟的统计过程，完全可以满足非统计专业人士的工作需要。输出结果十分美观，存储时则是专用的SPO格式，可以转存为HTML格式和文本格式。对于熟悉老版本编程运行方式的用户，SPSS还特别设计了语法生成窗口，用户只需在菜单中选好各个选项，然后按粘贴”按钮就可以自动生成标准的SPSS程序。极大的方便了中、高级用户。SPSS是一个组合式软件包，它集数据整理、分析功能于一身。用户可以根据实际需要和计算机的功能选择模块，以降低对系统硬盘容量的要求，有利于该软件的推广

35、应用。SPSS的基本功能包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等等。SPSS统计分析过程包括描述性统计、均值比较、一般线性模型、相关分析、回归分析、对数线性模型、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析、多重响应等几大类，每类中又分好几个统计过程，比如回归分析中又分线性回归分析、曲线估计、Logistic回归、Probit回归、加权估计、两阶段最小二乘法、非线性回归等多个统计过程，而且每个过程中又允许用户选择不同的方法及参数。SPSS也有专门的绘图系统，可以根据数据绘制各种图形。在国际学术界有条不成文的规定，即在国际学术交流中，凡是用SPSS软件完成的计算和统计分析，可以不必说明算法，由

36、此可见其影响之大和信誉之高。4.2数据SPSS回归分析在大多数的实际问题中，影响因变量的因素不是一个而是多个，我们称这类回问题为多元回归分析。可以建立因变量y与各自变量*j(j=1,2,3,n)之间的多元线性回归模型：+e其中：b0是回归常数；bk(k=1,2,3,n)是回归参数；e是随机误差。应用多元回归分析法对试验中所得的数据进行分析，在SPSS工作区建立如下表格：表4-1利用SPSS中的回归分析功能，得到如下表格：表4-2Model Summary(b)ModelRR SquareAdjusted R SquareStd. Error of the Estimate1.994(a).98

37、8.9536.97067a Predictors: (Constant),微波养护总时间，单次微波养护时间，微波养护次数；b Dependent Variable: 承压峰值表3-2 是回归模型统计量：R 是相关系数；R Square 相关系数的平方，又称判定系数，判定线性回归的拟合程度：用来说明用自变量解释因变量变异的程度（所占比例）；Adjusted R Square 调整后的判定系数；Std. Error of the Estimate 估计标准误差。表4-3ANOVA(b)ModelSum of SquaresdfMean SquareFSig.1Regression4082.9473

38、1360.98228.009.138(a)Residual48.590148.590Total4131.5374a Predictors: (Constant), 微波养护总时间，单次微波养护时间，微波养护次数；b Dependent Variable: 承压峰值表3-3 回归模型的方差分析表，F值为28.009，显著性概率是0.138，表明回归极显著。表4-4分析：建立模型：根据多元回归模型：、把表3-4非标准化回归系数”栏目中的B”列系数代入上式得预报方程：得到有：的多元回归模型。回归方程的显著性检验：从表3-3方差分析表中得知：F统计量为28.009，系统自动检验的显著性水平为0.138

39、。因此回归方程相关非常显著。54.3硬化机理分析微波是一种高频率的电磁波，其频率围约在300300 000MHz(相应的波长为10001cm)在300MHz至300GHz之间它具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大基本特性。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性微波量子的能量为1 99l0 -25 19910-22j物质吸收微波的能力，主要由其介质分子损耗因数来决定。介质分子损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质分子损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质分子的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同，产生的热效果也不同。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质

40、损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。而水泥，砂，石等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。因此，对于脱模后微波养护的混凝土来说，含水量的多少对微波加热效果影响很大。 微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。微波透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质材料部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料外加热均匀一致。 微波对介质材料是瞬时加热升温，能耗也很低。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在余热”现象，极有利于

41、自动控制和连续化生产的需要。而且，微波的量子能量还不够大，不足以改变物质分子的部结构或破坏分子之间的键。这对于保持物质的固有特性，是十分重要的。鉴于微波的以上特性，在养护混凝土过程中，微波养护法能表现出来的有点有如下：1 加热迅速，均匀。不需热传导过程，且具有自动热平稳性能，避免过热。 2节能高效。由于含有水分的物质极易直接吸收微波而发热，没有经过其他中间转换环节，因此除少量的传输损耗外几乎无其他损耗。比一般常规加热省电约30%-50%。5实验结论通过以上实验和数据的分析，此次探索实验还是取得了比较理想的结果的。在开始的探索实验阶段，由于没有任何类似经验，导致了实验中用微波养护法制成的试块抗压

42、强度有所降低。在该次试验后，我们进行了反思与总结，努力将微波养护下影响试块强度的因素全部考虑到 。尽管试验中，采取微波养护法的试块所表现出来的技术数据不能令人满意，但这次失败为我们提供了很多宝贵的经验和教训，使我们在接下来的试验中，针对性更强，对实验过程中各阶段的控制，也更加合理。 在第二次试验中，鉴于第一阶段探索实验的经验，我们在进行此次实验时，改变了处于微波中的混凝土试块的养护环境，所采取措施为为其包裹上一块湿毛巾，以创造出相对湿度较高，并使试块长期处于高温蒸压的环境中。其原理是，微波使混凝土试块失去水分较剧烈，这影响了水泥的水化作用的正常进行，而当混凝土石块处于相对湿度较大的环境中时，其

43、失水速度会得到控制，这对于强度的建立，是非常有利的。本次试验，较第二次实验来说，是非常成功的。养护到第3天时，处于微波养护下的试块平均承压峰值为124.29KN比在标准养护室中的试块平均承压峰值116.68KN提高了 6.5%。第7天时，处于微波养护下的试块平均承压峰值210.61KN比在标准养护室中的试块平均承压峰值181.34KN提高了16.1%。而当到了第28天，强度提高达到了20.4%。而且，微波养护下第7天承压峰值210.61KN，与根据规公式计算得到的第七天的理论承压峰值，221.21KN，误差仅为5%，不超过规规定的15%，第 28天承压峰值 384.5KN，与根据规公式计算得到

44、的第28天的理论承压峰值379.96KN，甚至略有提高。以上分析，很容易发现，经过微波养护法养护的试块，其强度建立和时间的线性关系与规所规定的的，几乎是同步的，这就再一次证明了，微波养护法并没有改变混凝土结硬机理。考虑到实验条件和时间关系等问题，该实验还没做到尽善尽美的程度，比如，微波养护后，混凝土的耐久性，抗腐蚀性，抗机械磨损等性能还有待进一步进行考证。综上，采用微波法养护混凝土，只要把过程控制好，创造出混凝土结硬的良好环境，就能在早期为混凝土建立起工程所需的强度，并在养护结束后，将同等配比的混凝土构件强度提高至少20%，这在工程上，是有非常积极的意义的。参考文献1 立础，结构设计原理，人民

45、交通，2005年版，617页。2 红群，微波应用于沥青路面养护的实验研究，中国公路，2007年，第27卷，第 一期，229332页。3 单片机教程网，微波炉原理，网络地址： .51hei./dianzi/509.Html，2008年04月24日。4 水泥工艺网，水泥及其凝理，网络地址， .sngyw./cementApp/detail/shownews.aspnewsid=255&p=1，2009年1月7日。5 力，回归分析方法原理及SPSS实际操作21世纪高等院校经济类与管理类教材，2004年08 月1日。 辞 经过了数月的毕业设计，从选题、撰写、修改到完稿的整个过程，都是在我的导师余晓雅老

46、师的精心指导下完成的。老师严谨的治学态度使我受益匪浅。在指导过程中余老师不厌其烦，对设计从材料，实验仪器，实验方法，以及实验数据及公式的应用都给予了认真的指点和帮助。在此，也要对实验室胜昔老师提出特别感。本次实验需要的仪器繁多，过程也较复杂，老师对本实验提供了无私的帮助，并在实验过程中提出了很多宝贵的意见，如果没有老师的帮助，本设计是不可能顺利完成的。最后，本人向导师余老师以及所有帮助过我的王亚瑞，孟庆领，海宏同学表示最诚挚的感。 附录INDUSTRY PROFILEConcrete and Masonry ContractorsSIC CODES: 1741, 1771, 1791NAICS

47、 CODES: 23811, 23812, 23814QUARTERLY UPDATE 3/22/2010About First ResearchFirst Research, a D&B pany, is the leading provider of Industry Intelligence Tools that help sales and marketing teamsperform faster and smarter, open doors and close more deals. First Research performs the heavy lifting” by an

48、alyzinghundreds of sources to create insightful and easy to digest Industry Intelligence that can be consumed very quickly to betterunderstand a prospects or clients business issues. Customers include leading panies in banking, accounting,insurance, technology, telemunications, business process outs

49、ourcing and professional services such as ADP, Bank ofAmerica, Merrill Lynch and Sprint. Used by more than 60,000 sales professionals, First Research can benefit anyorganization which has prospects in multiple industries.Attention: This Industry Profile purchase is an individual license and is not t

50、o be distributed to additional individuals evenwithin the same organization. For corporate or small business subscription information, visit .firstresearch. or call866-788-9389.Industry OverviewThe US concrete and masonry contracting industry includes about 36,000 establishments (single-location pan

51、iesand units of multi-location panies) with bined annual revenue of $50 billion. Major panies include BakerConcrete Construction, Ceco Construction Group, Stewart Builders, and United Forming.The industry includes three main groups: poured concrete foundation and structure contractors; structural st

52、eel andprecast concrete contractors; and masonry contractors.PETITIVE LANDSCAPEDemand is driven by residential and mercial construction. The profitability of individual panies depends on costestimation and project management. Large panies have economies of scale in marketing and purchasing. Smallpan

53、ies can pete effectively by specializing. The industry is labor-intensive: annual revenue per employee is lessthan $150,000.The federal economic stimulus package approved in 2009, which included billions of dollars for infrastructure projects,should prove to be a boon for concrete and masonry contra

54、ctors.PRODUCTS, OPERATIONS & TECHNOLOGYMajor jobs for concrete and masonry contractors include foundations and walls for residential and mercial buildingprojects, as well as for infrastructure such as driveways and parking areas, highways, streets, sidewalks, bridges,tunnels, and sewers.Concrete is

55、a highly versatile material. Its characteristics depend on the types and proportions of the variousmaterials mi*ed to create it. Concrete contains portland cement (the binding material); sand; gravel (or other kinds ofcrushed rock, all called aggregate); and water. Some concretes also contain colori

56、ng agents, sealants, and otheradditives to provide special properties. On construction projects, the type of concrete needed is usually specifiedprecisely and may be tested periodically for quality. Contractors usually mi* ingredients at a central yard just beforedelivery to a construction site, whe

57、re the concrete must be poured within a few hours before it begins to harden, or set.Concrete contractors primarily pour concrete into prepared forms and molds, which often contain reinforcing steel bars(rebar). Most concrete contractors erect their own forms or molds and place patterns of rebar bef

58、ore pouring. Bothform and rebar work are sometimes subcontracted to specialists, especially on plicated projects. Various devicesused during the pouring process ensure that air pockets do not form and that the concrete is well pacted. In additionto the familiar mi*ing trucks with rotating barrels, c

59、ontractors may use lift buckets and concrete pumps.Structural steel contractors erect and assemble structural parts made from steel or precast concrete, such as steelbeams, structural steel ponents, and similar products of precast concrete. They also assemble and install other steelconstruction prod

60、ucts, including steel rods, bars, and rebar to reinforce poured-in-place concrete.Masonry contractors use concrete blocks, bricks, and other pre-formed elements to build walls. Most masonryprojects specify a particular type of concrete block, brick, or stone, which the contractor usually buys from w