高炉矿渣是在冶炼生产铁时从高炉中排出的一种废渣,矿渣的产量是生铁产量的25%-50%。矿渣常常应用在修路、回填、生产混合材料和水泥,然而矿渣的整体使用利用率不高,剩余部分没有什么用途,还会侵占土地,致使河道、交通堵塞,毁坏生态环境。目前,水资源日趋匮乏已成为一个全球性的问题,中国尤为严重。中国是降水量少但是也会发洪水的国家。随着海绵城市概念的提出,人们越来越了解改善生态环境的重要性。所以对于建设海绵城市而言,可渗透路面的配套设施就是关键。对于这些严重缺水的城市而言,透水砖的推广使用在保护地下水位起到了积极作用。雨水天气,雨水可以通过透水砖快速渗入地下,缓解城市内涝的压力,使地下水得到及时补充。在查询相关文献与研究后得出利用矿渣制作生态透水砖要比用于代替现浇混凝土中的石质原料在技术上更为可靠一些。利用矿渣制作生态透水砖大量利用了废渣,阻止出现资源的浪费、土地的侵占、土壤、水资源和空气环境的污染等现象,实现经济与社会效益的双赢。本文根据生态透水砖的结构特点和使用功能现状,对透水砖的配合比设计方法、物理力学性能和制备工艺进行了系统的试验研究,主要研究内容和成果如下:(1)综合考虑透水砖的透水系数和强度两方面的影响,试验采用体积法进行生态透水砖配合比设计;(2)透水砖的配合比设计:研究各个参数(水灰比、砂粒径、硅灰含量、减水剂含量、压制荷载)对透水砖的性能(透水性能、抗压性能、抗折性能、耐磨性能及抗冻性能)的影响。通过实验研究,透水砖最优水灰比大约在0.3-0.4之间,硅灰含量取适宜的比例(水泥质量的2%)。在保证混凝土透水砖强度的情况下,减水剂越少,透水效果更佳,透水砖抗压强度和抗折强度递减,混凝土透水砖试样的抗冻性能越好。压实荷载大小与透水性能成反比,压实荷载越大,抗压强度和抗折强度越高,磨坑长度减小,耐磨性能提高,抗冻性能越好;(3)分别介绍了透水性砖面层、找平层、基层、垫层、土基和排水的设计及技术要求,对透水性砖路基的开挖、垫层的铺设、基层的铺设、找平层的铺设和面层铺设的铺装工艺进行了说明。