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冬期施工中混凝土早龄期强度是决定拆模时间、后续采取的养护方案、判断混凝土是否受冻损伤以及推定混凝土受冻后对后期强度发展影响程度的重要指标。早龄期混凝土的力学性能对施工期工程进度和结构安全性有制约性的作用,目前国内外对现场负温早龄期混凝土力学性能研究文献较少,缺少负温条件下对早龄期混凝土强度发展快速监测与评价的系统研究和可靠技术手段。本文依据ASTMC900以及ASTMC803分别完成正温和负温条件下的混凝土进行预埋拔出试验和贯入试验,冬季施工现场混凝土位于负温条件下,必须进行局部加热使其检测区域温度升至正温,基于MATLAB建立骨料、水及砂浆随机分布的混凝土三维随机模型,利用有限元瞬态分析获得不同负温条件、不同配合比混凝土升至正温的温升曲线,通过红外加热试验验证其可靠性。本论文主要研究内容如下:(1)基于ASTMC900规范采用预埋拔出法得到C20~C50四个强度等级的混凝土标准试块的拔出力,分析抗压强度和拔出力的相关关系,得到相应函数关系。(2)基于ASTMC803规范采用贯入法对C20~C50四种强度等级的混凝土试块四周进行贯入试验,分析抗压强度和贯入深度的相关关系,得到相应函数关系。(3)利用预埋拔出法和贯入法测试在-20℃下受冻的混凝土,冻结状态下拉拔力和贯入深度与抗压强度之间呈现较大的离散性,结冰状态下不适用采用预埋拔出法和贯入法检测强度,融化后拉拔力和贯入深度与抗压强度之间的关系与未结冰时规律相似。(4)基于蒙特卡洛法将混凝土内部水简化为和骨料颗粒相似的球形颗粒,建立随机骨料模型,进行了外加热源状态下负温混凝土温升曲线模拟,经过试验验证,证明了随机骨料模型的适用性,为施工现场的混凝土加热时间计算提供了一种方法。