基于正交试验研究了粗骨料占比、浆膜厚度、水胶比及硅灰替代率四种因素对透水混凝土抗压强度及透水系数的影响。结果表明:浆膜厚度对透水混凝土抗压强度及透水系数的影响最大;随着粗骨料占比的增加,透水混凝土的抗压强度降低,透水系数先增后减;随着浆膜厚度的增加,透水混凝土的抗压强度增加,透水系数降低;随着水胶比的增加,透水混凝土的抗压强度先增后减,透水系数波动变化;随着硅灰替代率的增加,透水混凝土的抗压强度总体呈增大趋势,透水系数降低;通过优选得到抗压强度最优组的透水混凝土抗压强度为35.1 MPa、透水系数为1.8 mm/s,可应用于轻型荷载道路;透水系数最优组的透水混凝土抗压强度为26.7 MPa、透水系数为3.6 mm/s,可应用于人行道、非机动车道等。

分别选取了不同粒径(2~5 mm、5~10 mm和10~15 mm)的骨料进行双粒级混合,在水灰比为0.32的条件下,调整粉煤灰掺量(10%、20%、30%)制备了目标孔隙率为18%的透水混凝土试件。并对试件的抗压强度、有效孔隙率以及透水系数进行了测试,得出了骨料级配和粉煤灰掺量对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响规律。结果表明:当骨料混合比例m_(5~10 mm)∶m_(10~15 mm)=5∶5,粉煤灰掺量为20%时,透水混凝土性能最佳,抗压强度达到21.2 MPa,透水系数可达到1.45 mm/s。

通过正交试验分析了砂率、粉煤灰、矿粉、硅灰掺量对透水混凝土透水系数、28 d抗压强度的影响。结果表明:在一定范围内,透水混凝土的透水系数随砂率的增大而减小,随着掺合料掺量的增加先增大后减小,透水系数最佳组合为砂率3%、粉煤灰10%、矿粉15%、硅灰5%;透水混凝土的28 d抗压强度随着砂率和粉煤灰掺量的增加先增大后减小,随着矿粉和硅灰掺量的增加而逐渐增大,抗压强度最佳组合为砂率9%、粉煤灰15%、矿粉20%、硅灰6%。

选用5种再生骨料掺量方案(0、25%、50%、75%、100%)研究再生透水混凝土中的再生骨料合理掺量,每一种掺量方案都按照三因素三水平正交试验进行。控制碎石级配、设计孔隙率和水灰比这三个因素,考察抗压强度、有效孔隙率和透水系数这三个评价指标,比较不同再生骨料掺量下各评价指标的变化规律。结果表明,再生透水混凝土中再生骨料的合理掺量为30%。

为研究无砂再生透水混凝土最优配合比．选择再生粗骨料粒径为5-10mm和10-20mm两种不同粒径．分别以骨料目标孔隙率（15％、20％、25％）和水灰比（0．35、0．4、0．45、0．5）为主要指标制作试件。采用CJJ／T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》中的配合比计算方法进行配合比设计。通过对试块的抗压强度、抗折强度、透水系数、实测孔隙率的测定综合考虑透水混凝土各项指标，一个目标孔隙率可确定一个最优水灰比，从而获得最优配合比。研究表明，在骨料粒径为5-10mm、目标孔隙率15％时，水灰比为0．4；目标孔隙率20％时，水灰比为0．45的再生透水混凝土综合性能最好。在骨料粒径为10-20mm时，目标孔隙率25％、水灰比为O．4的再生透水混凝土综合性能最好。

针对国家标准GB/T 25993—2010《透水路面砖与透水路面板》给出透水砖透水系数测试存在的问题,分析并提出了一种新的计算方法,基于该算法和机械制造原理设计出新的测试装置。在实验过程中,记录时间和透水圆筒水位高度的变化可实现透水系数的测定。利用MATLAB软件进行实验仿真模拟和计算处理,通过与已有装置的数据对比,改进装置具有精确度高、用水量少、测试样品规格多、实验周期短等优点,并且该装置操作简单,数据测量方便,易于实际应用。

利用自制透水系数测试装置测试透水混凝土的透水性能,主要研究了成型工艺、设计孔隙率、石子粒径、砂率对透水混凝土透水性能的影响。结果表明,自制透水系数测试装置可以较准确地测试透水混凝土的透水性能,各种成型工艺下制备的透水混凝土具有不同的透水系数。砂率越大,透水系数越小;石子粒径越大,透水系数越大;透水混凝土的孔隙率越大,透水系数越大;有效孔隙率与透水系数之间存在一定的线性关系。

用粘土陶粒作为粗骨料、膨胀珍珠岩作为细骨料和其他胶凝材料(水泥和粉煤灰)通过人工搅拌的方法配制轻骨料透水混凝土,研究不同的水泥、粉煤灰和细轻骨料用量对混凝土抗压强度、孔隙率、透水系数、pH值及表观密度等性能的影响。结果表明,随着水泥、粉煤灰和细轻骨料用量的增加,轻骨料透水混凝土的强度增加、表观密度增大,而孔隙率、透水系数会降低,pH值变化不大。

利用非连续粒级骨料、水泥、矿物掺合料等普通原材料,掺入高性能减水剂制备了C30透水混凝土,并研究了骨料特性、水胶比、成型方式等因素对透水混凝土抗压强度、透水系数等性能的影响。结果表明:选用粒径为4.75~9.5mm粗骨料、P·O 42.5级水泥,控制水灰比0.30左右,掺入聚羧酸高效减水剂,可制得表观密度为1900kg/m^3、透水系数大于1.5mm/s的C30透水混凝土。

以体积法设计透水混凝土配合比,研究了不同成型方式、设计孔隙率、增强料等因素对透水混凝土抗压强度及透水系数的影响。试验结果表明:冲压成型透水混凝土抗压强度和透水系数均高于振动成型透水混凝土;透水混凝土抗压强度随设计孔隙率的提高而逐渐降低;添加可再分散乳胶粉和硅粉可以提高透水混凝土抗压强度,但会在一定程度上降低透水系数。