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以煤矸石作细集料复合矿渣制备不同水胶比的混凝土,通过正交试验,研究水胶比、矿渣掺量、煤矸石细集料掺量对混凝土抗压强度、抗冻性能的影响,并探讨影响其力学性能的微观机理.试验结果表明:水胶比和矿渣掺量对混凝土抗压强度影响显著,煤矸石细集料掺量影响较小;矿渣掺量和煤矸石细集料掺量对混凝土抗冻性能影响显著,水胶比影响较小;综合考虑抗冻性能和抗压强度,确定本实验最优配比设计为水胶比0.4～0.45、矿渣掺量30％、煤矸石细集料掺量30％;最后,通过分形理论计算分析SEM图像分形维数变化规律,确定煤矸石细集料-矿渣混凝土分形维数与强度呈负相关.