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由于冬季环境温度波动较大,采用同条件养护试块的方法来监测工程混凝土的强度发展并不可靠。因此,需要采取更为有效、简单的成熟度法预知实际工程中混凝土在冬期施工过程中的强度发展规律。许多学者对成熟度方法进行研究并取得了一定的成果,然而目前所建立起来的成熟度方程仍有待扩大其温度适用范围以及提高其预测精度。本研究的主要目的是建立正温、低正温和负温区间的成熟度方程,以及建立混凝土强度—成熟度—声速、电阻率的关系,为提高预测混凝土强度的准确性和可靠性提供双重保障。首先,根据ASTM C1074-11砂浆试验方法通过正温20~50℃、低正温0~20℃以及负温区间-10~0℃三个温度区间的划分,确定混凝土在不同范围内的表观活化能。研究了温度、水灰比、粉煤灰和外加剂对表观活化能的影响,分析结果表明表观活化能随温度增大而降低。表观活化能随水灰比变化规律并不明显。粉煤灰会增大表观活化能,而亚硝酸钙则会降低表观活化能。其次,基于考虑毛细过冷水结冰对反应体系化学能的影响,对负温下的F-P成熟度方程进行了修正。通过得到的不同温度下的反应速率常数根据ASTM C1074-11的规定对正温、低正温以及负温区间的基准温度进行了修正,建立起三个温度区间内的F-P成熟度方程和N-S度时积方程。研究了温度、粉煤灰、外加剂以及水灰比对于基准温度值的影响,分析结果表明基准温度值随温度增大而增大,并不受粉煤灰、外加剂以及水灰比的影响。在三个温度区间对修正的F-P成熟度方程和修正的N-S度时积方程预测精度进行对比,结果表明修正的F-P成熟度方程在正温和负温区间预测效果优于修正的N-S度时积方程,而修正的N-S度时积方程在低正温区间预测效果较好。最后,基于ASTM C1074-11砂浆试验法得到的相关数据建立了混凝土修正的F-P成熟度和N-S度时积方程。为了使用无损检测方法预测混凝土的强度,建立了强度—成熟度—电阻率、声速间的关系。