材料的微观孔结构决定其宏观上所表现的各种性质,混凝土的孔结构不仅影响混凝土强度,还影响混凝土的耐久性。硅灰作为一种性能优良的矿物掺合料,适量掺入能够较好地优化混凝土的孔径分布、细化平均孔径、降低孔隙率,改善混凝土的孔结构。本文采用硅灰作为混凝土矿物掺合料,从硅灰掺量、硅灰粒径分布、混凝土养护制度入手,结合宏观和微观分析手段,对掺有硅灰的混凝土的抗压强度、抗碳化性能及孔结构和微观形貌的变化进行了深入研究,并利用分形维数研究了硅灰粒径分布与混凝土孔结构和强度之间的关系。研究结果如下:研究了硅灰掺量、硅灰粒径分布、混凝土养护制度对混凝土抗压强度的影响,结果表明:掺硅灰的混凝土抗压强度明显高于未掺硅灰的混凝土对照组,这一效果在掺量为10%同一硅灰粒径条件下时混凝土抗压强度最大;当掺量和养护龄期一定时,标准养护和恒负温养护条件下,粒径为F2(d50=0.17μm,d90=0.3μm)的硅灰所对应的混凝土抗压强度较大,且恒负温养护7d时的抗压强较标准养护时的抗压强度降低率可达38%,恒负温条件抑制硅灰的火山灰活性。研究了硅灰掺量、硅灰粒径分布、混凝土养护制对混凝土抗碳化性能的影响,结果表明:混凝土的抗碳化性能随硅灰掺量的增加而表现明显,而随硅灰粒径的减小呈先减小后增大的趋势。硅灰粒径为F2(d50=0.17μm,d90=0.3μm)掺量为10%的试验组碳化深度相对较小,在28d碳化龄期时,恒负温养护后的混凝土碳化深度相对标养增长了 0.8mm,而掺量为6%的试验组碳化深度相对较大,相对标养增长了 1.0mm。研究了硅灰掺量、硅灰粒径分布、混凝土养护制度对混凝土孔结构和微观性能的影响,并利用分形维数来探究硅灰掺量和粒径分布与混凝土孔结构及强度之间的关系。结果表明:适量的硅灰掺入可以明显提高混凝土内部结构的密实度,降低混凝土孔隙率,改善混凝土孔径分布。粒径为F2(d50=0.17μm,d90=0.3μm)掺量为10%时的硅灰所对应的混凝土中无害孔(<20nm)和少害孔(20～50nm)的百分比含量相对参照组分别上升了 0.45%和3.51%,有害孔(50～200 nm)和多害孔(>200nm)的含量减小了 1.84%和2.77%。混凝土的抗压强度与孔隙分形维数均呈正相关关系,并且试验组中粒径为F2,掺量为10%的硅灰所对应的混凝土孔隙分形维数最大,其值为2.54515。