由于尾矿堆存量高、利用率低,相关研究多以尾矿替代水泥、细骨料制备混凝土,利用率仍不高,采用铁尾矿球全替代粗骨料、铁尾矿粉全替代细骨料制备铁尾矿球混凝土的研究相对匮乏。混凝土内部骨料分布特征是影响孔隙分布的直接因素,在硫酸盐侵蚀作用下,针对混凝土组分、侵蚀龄期对混凝土宏观性能、匀质性和微观形貌的影响研究尚少。另外,关于硫酸盐侵蚀作用下尾矿球混凝土分形维数和损伤变量之间关系的研究也屈指可数。考虑混凝土组分和侵蚀龄期对混凝土宏观性能的影响,采用普通混凝土C、尾矿球混凝土 T和添加母料2尾矿球混凝土 T2在5%质量分数的硫酸钠溶液中浸泡15d、干燥15d,反复干湿循环30、60、90、120、150、180天对其进行抗压强度、劈裂抗拉强度、氯离子渗透和气体渗透试验;给出三类混凝土宏观性能指标与侵蚀龄期的关系,分析普通混凝土与尾矿球混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能;考虑混凝土组分对混凝土匀质性的影响,以及侵蚀龄期对微观形貌（气泡大小、数量和界面过渡区）的影响,采用Rapidair457硬化混凝土气泡间距系数测试系统分别测试不同侵蚀龄期下混凝土试件侵蚀底面A、侵蚀顶面B的含气量、比表面积、平均弦长和气泡频率等微观结构特征参数,给出三类混凝土微观结构特征参数与侵蚀龄期的关系,并分析硫酸盐侵蚀产物对尾矿球与浆体边界的影响,研究普通混凝土和尾矿球混凝土试件A、B面粗骨料的分布形貌;考虑不同尺度下混凝土内部孔隙的占有率存在一致性,依据比表面积筛选孔结构特征参数,采用定义法、盒维数法、面积-周长法和多重分形法分别计算硫酸盐侵蚀作用下C、T、T2的分形维数。为提高分形的自相似性,去除奇异点,提高盒维数法的计算精度;将盒维数法与多重分形法相结合,使得计算结果可放大孔隙分布的不均匀程度,以利分析硫酸盐侵蚀对不同材料的影响;考虑侵蚀龄期对混凝土损伤的影响,采用抗压强度和含气量计算损伤变量,得到硫酸盐侵蚀作用下混凝土损伤演化规律和混凝土损伤速度、损伤加速度。依据含气量得到孔隙分布密度进而计算损伤量,给出损伤量与分形维数的关系。最后分析尾矿球混凝土宏观、微观、分形和损伤量的内在联系。结果表明:在硫酸盐侵蚀作用下,尾矿球混凝土侵蚀后期的抗压强度和劈裂抗拉强度均高于普通混凝土,且硫酸盐侵蚀作用可提高尾矿球混凝土抗氯离子渗透性能和抗气体渗透性能。相比于碎石,尾矿球更易产生骨料下沉现象,普通混凝土与尾矿球混凝土A、B检测面孔隙分布特征存在差异,且尾矿球与浆体的界面过渡区随侵蚀龄期增长逐渐消失。定义法、盒维数法计算的分形维数结果均为普通混凝土小于尾矿球混凝土,改进自相似区间盒维数法可提高结果精度。在侵蚀全过程中,骨料非匀质性对普通混凝土和尾矿球混凝土的影响一致。