中文摘要：

本项目属于非线性科学、材料科学、现代物理、化学、建筑工程等多学科相交叉的研究课题，是国际上研究的热点。本课题旨在通过创造性研究工作，利用混沌分形理论结合现代材料学的新思想，深入研究混凝土材料的复杂性问题，用现代测试手段对混凝土从粉体材料、集料、新拌混凝土的特征、以及硬化前、若龄期到硬化后的微细观结构的分形特征进行多方面测试和评价，揭示其内在规律，探索各种活性粉体材料的分形特征及其作用机制，研究显微结构分形特征对高性能混凝土物理力学性能乃至耐久性的影响规律，用分形生长模型模拟混凝土材料三维生长状态，用最优设计理论和试验研究，提出与混沌分形指标相关的混料设计工艺参数，建立与高性能、高功能相关的分形理论，特别是与耐久性相关的理论，为工程化应用提供理论依据。实现混凝土材料科学和技术的目标- - 按指定性能设计制造高性能、高功能混凝土。在理论探索方面达到国际先进水平。

结论摘要：

首次提出用测度关系法测试评价水泥基复合材料孔隙SEM图像分形特征，比传统的测试方法更为精细。实现了混凝土早期随机塑性开裂特征及分形评价，探索了组成材料对混凝土早期塑性开裂分形特征的影响，以及纤维对早期塑性开裂分形特征的影响，测试了混凝土的离析分形行为；探索了混凝土材料断裂分形特征，实现了混凝土材料宏观结构形貌的和显微结构形貌的分形解析；在压汞测孔的实验基础上，实现了多种因素对混凝土孔结构分形特征的影响研究；分析了普通水泥和硫铝酸盐水泥在不同龄期下，孔隙分形维数的变化趋势；在耐久性方面，对高次冻融循环后普通混凝土和高性能混凝土孔隙分形特征的变化进行了探索，得出较好的理论解释；分析评价了碱集料反应裂缝及冻害后混凝土开裂的分形特征；首次提出水泥基粉体颗粒群分形几何密集效应模型，只要给出粉体颗粒群的最大、最小粒径，通过调整相应的分形维数，分形方程完全可以模拟传统的密实填充理论方程；用激光粒度分析仪测试评价了不同矿渣粉体分形维数与活性的关系；用正交、回归正交设计、均匀设计等方法结合实际工程配制了高抗冻粉煤灰港工混凝土、海洋生态混凝土等。部分研究成果获2005年度辽宁省科技进步2等奖。