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透水混凝土是“海绵城市”建设的关键材料,然而其力学性能与透水性能难以协调一直是制约该类材料推广应用的关键问题。本论文通过掺加聚合物使得聚合物改性透水混凝土(PMPC)作为一种生态友好型“海绵体”具有较高的力学强度、良好的透水性能、改善了路面的使用寿命等优点。系统研究了集料级配、聚合物水泥胶浆特性、胶凝充盈指数等材料组成因素对聚合物改性透水混凝土(PMCC)力学性能与透水性能的影响规律,提出了PMCC配合比设计方法及有效的透水混凝土工作性评价方法,研究了弯曲韧性、吸声降噪、抗冻性、耐磨性等PMCC路用性能。首先,研究分析了透水混凝土性能的影响因素,再根据材料的结构与组成特点,建立起PMPC的结构模型—架构模型。通过建立透水混凝土架构模型,理清了影响透水混凝土力学性能与透水性能的主要因素,明确了透水混凝土材料组成设计的关键参数为集料级配、聚合物水泥胶浆的流变特性与粘结强度以及胶浆的充盈系数。以架构模型为基础,对PMPC的骨料级配、聚合物胶浆组成与性质、集浆比进行优化设计。探讨了集料级配、聚合物水泥胶浆的流变性与粘结强度、胶浆充盈指数等关键参数与PMPC力学性能和透水性能的相互关系,并据此优选出PMPC组成设计关键参数的取值范围:浆体流动度135±5mm,浆体粘度(浆体的流动时间)T130为45±5s,胶浆粘结强度与PMPC力学性能呈现单调线性增加趋势,浆体在集料上的裹附厚度为0.5-0.8mm,浆体的脱落率为2.5-3.0%。此外,通过充盈指数Dp的选取,研究集浆比对透水混凝土的力学及透水性能的影响。提出了PMPC材料组成设计方法以及调控的合理取值范围:充盈指数Dp在0.9左右为最佳。还建立了能够反应实际施工情况、定量与定性相结合的PMPC工作性表征方法。并提出了以集料级配、聚合物胶浆流动度、粘度及粘结强度、胶浆充盈指数为关键参数,考虑PMPC工作性的材料组成设计方法,并优化设计出力学性能与透水性能俱佳的PMPC材料组成。最后通过调整基本的材料组成参数,对比了空白样普通透水混凝土,系统的研究PMPC的路用性能如弯曲韧性、吸声降噪功能、抗冻性、耐磨性等,揭示了PMPC的路用性能的优势所在。