现代的混凝土工艺中掺合料早已成为制备高性能混凝土的不可或缺的第六大组份。它的使用在某种程度上对于混凝土的力学性能、耐久性起到较好的优化作用。近些年,众多学者关于掺合料与混凝土结构和性能关系的研究成果显著,但都是基于传统条件下对掺合料的定性研究,而基于低温条件下对粒度与混凝土结构关系的研究较少。本文采用粉磨的方式制备不同粒度的粉煤灰、硅灰的复掺料,首先对其胶凝材料的水化放热的分析,辅助研究了不同温度下不同粒度掺合料混凝土的抗压强度、抗冻性、孔结构参数,结合扫描电镜分析,找出掺合料粒度变化与孔隙率的规律,并拟合出相应粒度区间与孔隙率的数学关系。研究了不同掺合料粒度变化与粉磨时间对于胶凝材料水化放热及其混凝土的抗压强度的关系,结果表明,A、E两组即硅灰固定比表面积分别为16.3m2/g、20.4m2/g时的水化情况比较接近,而B、C、D三组即硅灰比表面积分别为17.5m2/g、18.2m2/g、19.1m2/g时,粉煤灰的粒径变小时,水化放热速率峰值会更高,且会提前,放热量在短时间内会达到比较高的值,其中D组即硅灰比表面积在19.1m2/g时最明显。随着粉磨时间的增加,硅灰粒度的改变引起的水化放热速率和放热量的变化比粉煤灰粒度变化时幅度要明显。粉磨时间少的硅灰颗粒在早期水化速率和水化放热量表现为组内最大,而粉磨时间越长的反而越小。粉磨时间对于水化的影响并非成正比关系,过粉磨会对水化造成延期。标准养护条件下,3d、7d龄期抗压强度随着其粉煤灰细度的增加不断增加,对于后期,随着养护龄期的延长,抗压强度随着粉煤灰粒径变小而变化的幅度降低,大体上表现为28d时抗压强度随着粒径的变小,出现先增加后下降的趋势;硅灰粒度对于抗压强度的影响表现为,3d强度随着粒度的变化不明显,而7d和28d抗压强度来说,在同一个粉煤灰粒度条件下随着硅灰细度的增加,抗压强度大体上表现出先上升,达到一个峰值后下降,在H3组即粉煤灰比表面积为342.4m2/kg,硅灰比表面积为19.1m2/g时,28d抗压强度达到最大值54.7MPa;过粉磨会造成强度的降低。在-10℃养护条件下,强度值普遍降低。粉煤灰粒度对于抗压强度的影响表现为,在3d和7d龄期时,随着粉煤灰粒径的变细,抗压强度值总体上呈现出增加的趋势,而28d龄期时,对于D组即硅灰比表面积为19.1m2/g时,当粉煤灰比表面积达到448.5m2/kg后如果细度再降低,强度值反而下降;硅灰粒度对于抗压强度的影响表现为,相比同条件下粉煤灰粒度不同的抗压强度值有所提高,粉煤灰比表面积在448.5m2/kg以内时,随着硅灰变细,强度值大体上是有所上升的。而粉煤灰的比表面积在493.9m2/kg时,硅灰越细,强度反而降低;28d龄期抗压强度随粉磨时间的增加先增加后下降。研究了复掺料中粉煤灰—硅灰粒度变化对混凝土抗冻性的影响,研究结果表明,粉煤灰粒度变化在50次冻融循环前,各组试件中各个不同粒度掺合料混凝土试件的质量损失率变化不大,在同一组中由粒径变细而引起较为显著变化的是D组即固定硅灰比表面积为19.1m2/g的组,在175次冻融循环中,其质量损失随着粉煤灰粒径的减少而降低,随后呈现上升的趋势。而固定硅灰比表面积为16.3m2/g、20.4m2/g时,最细试样组的质量损失率均超过了 5%。对于各组试件,第一个试样和第四个试样的相对动弹性模量都比处于中间粒度的试样小。同一组试件,随着粉煤灰粒度变细,会出现先增加后降低的现象。其他条件相同时,掺合料过粗或者过细时,都会对相对动弹性模量产生不利影响。硅灰粒度变化对抗冻性的影响。随着冻融次数的增加,质量损失率不断的在增加。在50次冻融循环前,各组试件的质量损失随着粒度的变化不大,而75次冻融循环之后,对于固定粉煤灰比表面积分别为288.9m2/kg、342.4m2/kg、408.4m2/kg的组,质量损失率随着硅灰的粒度减少呈现出先减少后增加的趋势。对于固定粉煤灰比表面积在342.4m2/kg、408.4m2/kg、448.5m2/kg三组,质量损失率随着硅灰粒度减小,呈现出先减小后增大的趋势。在K组即固定粉煤灰的比表面积为493.9m2/kg的组内,K1、K5在175次冻融循环之后,质量损失超过了 5%,抗冻性较差。在固定粉煤灰比表面积为288.9m2/kg、342.4 m2/kg、408.4m2/kg这三组的多次冻融循环中,混凝土的相对动弹性模量随着硅灰的粒径的减小先增大然后减少,固定粉煤灰比表面积为342.4 m2/kg的组在175次冻融循环之后,在硅灰比表面积在18.2m2/g时达到最大。掺合料过细或者过粗对抗冻性均不利。当粉煤灰固定比表面积达到493.9m2/kg即K组时,硅灰的五个粒径变化中,最粗和最细组抗冻性最差,相对动弹性模量均降低到60%以下。采用灰色关联分析法,研究粒度区间与混凝土孔隙率的关联度。硅灰比表面积固定在19.1m2/g时,复掺料中粉煤灰粒度区间在(30～40μm)、(40～50μm)对总孔隙率的关联作用最强。对于硅灰的预处理,各个粒度区间含量变化有限,活性差别不大时候,特别是在低温条件下,水化程度较低,越粗的颗粒与粉煤灰之间的级配良好,对孔的填充效果越好。在(>0.4μm)、(0.25～0.4μm)这两个区间复掺料硅灰粒度对孔隙率的关联性最大。对数据进行分析,通过MATLAB软件进行回归分析,建立起不同养护条件下复掺料粉煤灰粒度区间、硅灰粒度区间与混凝土中总孔隙率的数学关系。