在海绵城市的建设过程中,透水混凝土被广泛地应用于公园、人行道、园林道路、广场等路面。提高透水混凝土的强度,通常会降低其孔隙率,导致其渗透系数减小;在相同水灰比的情况下,随着孔隙率的增大,其抗冻性能越来越差。也就是说,透水混凝土在满足透水的同时,其强度和抗冻性往往不足,强度和抗冻性能限制了透水混凝土在路面工程中的广泛应用。针对透水混凝土的透水系数、强度与抗冻融性协调困难的关键问题,本文通过掺入玄武岩纤维制备生态透水混凝土进行试验。主要研究内容和成果如下:(1)对掺入玄武岩纤维的混凝土进行单因素变量试验,分析玄武岩纤维直径、长度、掺量、搅拌方式对透水混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、孔隙率、透水系数、抗冻融性能的影响规律。1)随着玄武岩纤维直径的增大,透水混凝土的抗压强度减小、劈裂抗拉强度先显著降低然后有略微的提高、孔隙率略有增大、透水系数增大、冻融后质量损失率和抗压强度损失率都增大。这主要是因为随着直径的增大,纤维对骨料与水泥之间粘结性的影响增大,水分更容易通过纤维渗出混凝土。2)随着应用更长的玄武岩纤维,透水混凝土的抗压强度提高、劈裂抗拉强度先略有降低然后有明显的升高、孔隙率增大、透水系数增大、冻融后质量损失率增大、抗压强度损失率减小。分析可知,随着长度的增加,透水混凝土试件在破坏时,纤维能承担更大的拉应力,抑制混凝土的破坏,较长的纤维更容易在透水混凝土中形成网状结构,水分更容易通过纤维渗出混凝土。3)随着加入更多的玄武岩纤维,透水混凝土的抗压强度降低、劈裂抗拉强度提高、孔隙率减小、透水系数减小、冻融后质量损失率和抗压强度损失率都减小。原因是如果玄武岩纤维的掺入量过多,不利于纤维在混凝土中的拌合,会产生结团、堆积的情况,不仅使水泥不能完全的包裹纤维,而且也会影响骨料与水泥之间的粘结性,使搅拌后的混凝土的流动性变差,胶凝材料不能充分均匀的包裹着骨料。4)对于三种搅拌方式,一次加料法、预拌水泥净浆法和水泥裹石法,第一种搅拌方式一次加料法测得的透水混凝土的抗压强度最高、第三种搅拌方式水泥裹石法测得的透水混凝土的劈裂抗拉强度最大、第二种搅拌方式预拌水泥净浆法测得的透水混凝土的孔隙率和透水系数最大、第三种搅拌方式测得透水混凝土试件的质量损失率和抗压强度损失率最小。综合分析三种搅拌方式,第三种搅拌方式能使混合料之间搅拌的最均匀,骨料间粘结性最好,第二种搅拌方式容易出现纤维结团、水泥堆积、搅拌不均等现象,骨料间粘结性最差,第一种搅拌方式适中。(2)采用正交试验法进行玄武岩纤维透水混凝土的复合因素变量试验,选用四因素三水平正交设计表,考虑了四个因素:玄武岩纤维的直径、掺量、长度和搅拌方式,对这四个因素进行极差分析,分析其对透水混凝土强度和透水性的影响,并分析影响主次要因素。经过上述试验和分析,其结果表明:影响玄武岩纤维透水混凝土抗压强度的因素的主次顺序为:长度、掺量、直径、搅拌方式。影响玄武岩纤维透水混凝土透水性的因素的主次顺序为:掺量、长度、搅拌方式、直径。(3)对正交试验法制备的混凝土进行抗冻融性能分析,测得试件在冻融循环50次后,其质量损失率最大为0.59%,抗压强度损失率最大为7.37%,相对动弹性模量最小为71.45%,皆满足规范中的标准。(4)对四种因素组合的正交试验结果进行综合分析,得到其最优组合。本文透水混凝土的最终参数取值:玄武岩纤维直径14um,长度18mm,掺量2kg/m~3,搅拌方式为第三种搅拌方式。