透水混凝土具备多孔结构,因而具有透水、透气、降噪等优点。但其耐久性能令人担忧,长期使用后,其孔隙很容易被堵塞,若缺少适当的维护,其透水性能会不断劣化甚至丧失。在寒冷地区使用时,透水混凝土因其连通多孔结构,雨雪会直接进入其内部,使其容易发生冻融破坏,当采用再生骨料时,由于再生骨料内部存在损伤,透水混凝的抗冻性能会进一步降低。采用再生骨料透水混凝土铺设的路面,会承受循环荷载作用,易发生疲劳破坏,但目前尚缺乏对再生骨料透水混凝土疲劳性能的研究。针对上述问题,本文研究了细观结构变化对透水混凝土堵塞机制及堵塞后清理效果的影响、引气剂对再生骨料透水混凝土抗冻性的影响、以及再生骨料透水混凝土在往复荷载作用下的疲劳性能。基于此,本文主要内容如下:通过改变天然骨料粒径和水泥浆体用量,制备了不同细观结构的透水混凝土,研究了细观结构对透水混凝土堵塞机制以及清堵效果的影响,明确了透水系数随堵塞物含量增加时的劣化规律。研究了当透水性能完全丧失,采用高压水枪冲洗和工业吸尘器抽吸的维护方式时,细观结构变化对透水性能恢复效果的影响。结合CT扫描和图像处理技术,量化了透水混凝土在未堵塞、完全堵塞后和清堵后孔结构的变化规律。研究结果表明,增大设计孔隙率或者骨料粒径,透水混凝土的孔隙率和孔径均会增大,提高了透水混凝土的堵塞物承载能力、使堵塞发展滞后,与此同时,堵塞物会更容易进入到透水混凝土内部,不易清理,导致清堵后孔隙率和孔径恢复程度降低,进而导致透水性能恢复效果变差。建立了透水系数预测模型,可以通过透水混凝土细观结构特征值预测其在不同堵塞物含量下的透水系数。通过改变水泥浆体用量和引气剂掺量,制备了不同孔隙率和不同水泥基性质的再生骨料透水混凝土,量化了水泥浆体用量和引气剂掺量对其抗压强度、透水系数和抗冻性的影响。借助CT和图像处理技术量化了水泥浆体用量和引气剂掺量对透水混凝土孔结构的影响。借助BSE和图像处理技术,量化了引气剂掺量对水泥基内部气孔分布特征的影响,从微观上揭示了引气剂提升再生骨料透水混凝土强度和抗冻性的机制。研究结果表明,增大引气剂掺量,透水混凝土抗压强度先增大后减小,透水系数降低,抗冻性提高。增大胶骨比,抗压强度增大,透水系数降低,抗冻性提高。增大引气剂掺量或胶骨比,水泥浆体体积变大,水泥基内部气孔孔隙率增大,孔径基本不变,孔间距变小,有利于提高抗冻性。研究了应力水平和水泥浆体用量对再生骨料透水混凝土四点弯曲疲劳性能的影响。采用极大似然估计法估算出疲劳寿命Weibull分布模型的参数,依据Weibull分布失效率函数建立了疲劳寿命预测方程。借助力传感器和LVDT获取了试件跨中底部的应力和应变,研究了应力水平和水泥浆体用量对疲劳加载过程中再生骨料透水混凝土应变累积和刚度退化的影响。研究结果表明,应力水平对再生骨料透水混凝土的疲劳寿命起决定性作用,水泥浆体用量对疲劳寿命有影响。增大应力水平会限制延性和塑性的发展,增大水泥浆体用量有利于延性和塑性的发展。利用再生骨料透水混凝土疲劳寿命方程,可以在已知胶骨比和应力水平的情况下,预测其任意可靠度下的疲劳寿命。利用再生骨料透水混凝土的本构关系模型,可以在已知胶骨比和应力水平的情况下,预测其本构关系。