混凝土是建筑工程中重要材料，它的性能在很大程度上影响工程的质量、建筑物的安全、耐久性及造价。混凝土不仅要具有良好的物理力学性能，而且还应具有长期的耐久性，尤其是后者。因为混凝土结构物一般工程浩大，相应的维修、重建费用较高。基于此，混凝土便得到了发展。很多学者对提高混凝土的质量和性能进行了大量的研究工作，使混凝土这种材料得到不断的发展。在混凝土诸性能中，混凝土的强度、抗渗性和含气量与混凝土耐久性的关系密切，其中混凝土的渗透性能对耐久性的影响最大，被认为是衡量混凝土耐久性的最重要的综合指标。混凝土由水泥、水、砂及石子、外加剂等主要材料组成，砂又称细骨料，石子即卵石与碎石称为粗骨料。骨料是水泥混凝土的主要组成部分之一。不同粒径的粗骨料，以不同级配组合，构成混凝土的基本骨架，骨料的许多特性，其自身强度、弹性摸量、颗粒形状、级配组成、表面洁净度、吸水率等，对混凝土力学性能也有非常重要的影响。而其化学组成、热膨胀系数、导热系数、比热等热学特性，与混凝土的收缩与徐变、耐久行密切相关。混凝土骨料级配的好坏，对保证混凝土和易性、强度及耐久性更具重要意义。对混凝土的技术性质及工程造价都有很大影响。骨料级配原理，主要将大小骨料适当掺配，使骨料的空隙率及表面积都比较小，这样拌和出的混凝土水泥用量少，质量也较好。 本文利用分形几何学原理对混凝土的强度和抗渗、抗冻等耐久性能做了初步探索，利用分形几何学原理对混凝土微观结构、细观层次下的力学性能及自相似特征的描述是十分有效的，无疑对混凝土研究开创了一个新的方法。经初步研究表明，混凝土中存在许多的分形现象，混凝土孔隙与土孔隙相似都是具有多层次自相似的混沌体，对这种分形现像进行深人分析，是研究混凝土复杂性本质的有效途径。 应用分形理论的基本概念和定理对混凝土材料的骨料级配、孔隙率、渗透性能进行分维描述，并应用matlab语言绘制了混凝土的强度和耐久性能随骨料级配分维D变化趋势图形，得到了其理论模型。分别进行了混凝土强度试验、混凝土抗渗性能试验和混凝土抗冻性能试验的实验，选用具有代表性的几组级配骨料维数配制的混凝土试件，根据不同通过率筛分骨料，在其他原材料和配制手法相同的条件下比较了不同分维数的级配骨料配制的混凝土试件在强度、抗渗性能、抗冻性能所表现出来的差异，并与前述的理论推导模型进行了符合度比较。实验数据结果表明两者所表现出来的变化趋势基本一致。