混凝土作为复杂的非均质多相材料,其渗流非常复杂,为探究流体在混凝土中渗流规律,本文采用CT断层技术、数字图像处理技术、统计学原理、试验法等手段,在纳米、微米尺度范围内定量研究混凝土的孔隙结构特征,分析混凝土孔隙结构统计规律,建立真实混凝土细观结构渗流数值模型,为探究混凝土渗流规律奠定基础。论文主要内容如下:(1)对混凝土试件进行CT扫描,获取757张CT断层图像;初步分析CT图像,发现本次扫描图像出现对比度不足,且有由中心到边缘逐渐变亮的背景,针对这个问题,采用减背景的图像处理方法,获得对比度较强的图像,该处理方式依然不能解决骨料不黏连的问题。于是采用环状分区和区域生长法的图像分割方法,分割骨料;采取形态学运算分割孔隙,分别获得骨料和孔隙的二值化图像。(2)基于二维图像、三维孔隙结构、压汞法,统计了试验混凝土多尺度下孔隙结构特征。(1)选取CT扫描的断层图像中14个典型断层图像作为分析对象,基于二维图像统计各断层孔隙面积并求解孔隙率,得到混凝土孔隙面积中值能较好的反映混凝土孔隙面积的分布规律;统计各断层孔径频率与累积频率曲线,表明小孔隙出现概率最大,随着孔隙率增大,频率也逐渐降低;编制Matlab计盒维数法计算分形维数程序,利用Sierpinski三角形验证了该程序的可靠性,采用该程序计算了各断层混凝土孔隙的分形维数,并绘制孔隙率与分形维数关系图,得到孔隙率越大,分形维数越大的结论。(2)利用Mimics软件重构混凝土三维孔隙结构,计算三维状态下混凝土孔隙率,并提取各孔隙形心位置坐标与孔隙最远点坐标,计算孔径。并绘制孔径概率密度函数、孔间距概率密度函数指标来表征混凝土孔隙结构特征。(3)利用压汞试验得到纳米尺度下混凝土孔隙结构,统计分析该尺度下孔径及孔径分布。(3)采用图片相加的方法,建立了骨料、砂浆、孔隙三相的混凝土细观渗透模型,并利用矢量化软件,将图片类型转换为矢量型,导入有限元分析软件COMSOL Multiphysics,采用多孔介质渗流模块,进行二维混凝土细观渗流分析,输出流场内压力速度分布图,计算该模型渗透系数,并与压汞试验结果对比,验证所建模型的合理性和计算结果的可靠性。