摘要: 海绵城市指的是城市如同海绵般，在应对自然灾害、对环境改变进行适应等方面具有较大的弹性，下雨时渗水、吸水、净水、蓄水，在必要的情况下释放出蓄存的水，并进行利用。而道路铺装透水材料是渗透式道路建设过程中必不可少的材料，性能良好和价格合... 展开 海绵城市指的是城市如同海绵般，在应对自然灾害、对环境改变进行适应等方面具有较大的弹性，下雨时渗水、吸水、净水、蓄水，在必要的情况下释放出蓄存的水，并进行利用。而道路铺装透水材料是渗透式道路建设过程中必不可少的材料，性能良好和价格合适的道路铺装透水材料不仅可以大幅减少建设海绵城市所消耗的费用，还能有利于海绵城市的推广建设。 目前所有的道路铺装透水材料在实际应用时都存在一个问题，即无法在保证道路铺装材料良好透水性的同时具有较好耐久性能。本文对现有道路铺装透水材料制备工艺进行优化，制备出透水性能与强度都有一定保证的三种新型道路铺装透水材料（新型透水混凝土、新型陶瓷透水砖、新型透水沥青混合料）。通过CT实验观测透水道路材料内部孔隙结构特征，对其特征进行定性描述与定量表征。以2D随机多孔介质模型为客体实施多孔介质渗流模拟，针对孔隙的分形维数、迂曲度、孔隙率等给渗透率形成的影响进行研究，尽可能科学而又精准地预测出随机多孔介质的渗透率，从微观结构角度阐明了三种新型道路铺装透水材料良好的透水性能。 本文通过竖向性和侧向性的渗透性能测试测得三种新型道路铺装透水材料的透水系数，利用ImageJ软件对孔径分布进行定量表征，结合数据与模型进行讨论，探讨渗透设施形状因子与渗透能力的关系。根据耐久性试验中降雨量与径流量确定三种透水材料分别经过不同时间后的径流系数变化评价耐久性能，根据对雨水中COD、TN、TP、SS的去除效果，评价其净水性能。 综合对三种新型道路铺装透水材料的微观性能和宏观性能的研究，在此基础上本文提出了基于三种新型道路铺装透水材料的应用设计标准，为道路铺装透水材料的设计提供参照依据。 三种新型道路铺装透水材料的适用范围各有不同，陶瓷透水砖适用于公园、小区人行道；透水沥青混合料适合铺设在人行道、城市广场等；而透水混凝土适合应用于行车道与主干道。与目前市场上常用透水材料相比，三种新型透水材料由于在制备过程中使用了工业废弃材料，如煤矸石、废陶瓷、废玻璃等，使得材料成本更低，并且其对径流系数的削减效果更好，也降低了水槽、暴雨排水出口、管道系统、贮水池等的成本。本文研究成果对我国海绵城市建设可以起到推动和保障作用，丰富了海绵城市的设计内容，为后续的设计与研究提供了重要的技术参考。 收起