山西是中国的煤炭大省,为国家高速的经济发展提供了重要的煤炭资源,在生产煤炭的同时也产生了一种工业固体废弃物—煤矸石。目前山西乃至全国对煤矸石的利用率均较低,大多采取堆积填埋的方式对其进行处理。因此综合利用煤矸石,提高煤矸石的利用率成为当下亟待解决的问题。近年来,国家越来越关注我们赖以生存的环境,加强了对环境的保护和治理。一种透水性材料—透水砖,有助于环境友好型社会的建设。首先,透水砖的内部有丰富的孔隙,铺装在路面上时可以将雨雪水快速的渗入地下,减轻城市的排洪压力,避免“雨中看海”现象的出现;其次,透水砖中的孔隙还有吸声效果,可以降低城市中的噪音,减小声音污染;再次,透水砖的透水性能还有利于补充地下水资源,涵养水源。总之,透水砖的使用对我们的环境有着积极的作用。本课题主要研究的是利用煤矸石在免烧结的情况下制备透水砖,结合透水砖的结构特点和用途,研究了透水砖的制备工艺,探讨了配合比的设计方法,分析了各个因素对透水砖性能的影响,得到了提高透水砖劈裂抗拉强度的制备方法,并对制备好的透水砖进行抗冻性和自洁净研究,具体的试验研究情况和最终结果如下:（1）比较分析了配合比设计方法中质量法、比表面积法和体积法各自的优缺点,确定了适用于本文试验研究的配合比设计方法为体积法。（2）研究了透水砖制备过程中成型和养护方式对透水砖性能的影响。得出最佳的成型压力为4MPa、保压时间为45s。比较分析了标准养护和蒸压养护两种养护方式,研究了蒸压养护中的预养期、蒸压温度和蒸压时间对透水砖强度的影响,得出预养期为10h、蒸压温度为183℃、蒸压时间为6h时透水砖的强度较高。（3）研究了水灰比、孔隙率、煤矸石的骨料粒径对透水砖的强度和透水系数的影响,得出水灰比为0.28、孔隙率为18%时透水砖的强度和透水系数较佳。随着煤矸石骨料粒径的变大,透水砖的强度变小,透水系数变大。在较佳的制备条件和较佳的水灰比、孔隙率、合适的骨料粒径下所制备的透水砖的透水系数可以达到标准要求的A级标准,但是强度较低。本次试验研究采取了两种方法来提高透水砖的强度,一种是对骨料进行级配,另一种是掺加外掺料。当骨料在1.18--3.36mm,2.36--4.75mm,4.75--9.5mm范围内的质量比为10:36:54,外掺料粉煤灰的掺量为15%时,透水砖的劈裂抗拉强度和透水系数分别为3.75MPa和1.71×10^-2cm/s。（4）研究了透水砖的抗冻性能,分析了抗冻机理,比较分析了冻融前后透水砖的劈裂抗拉强度、质量和透水系数的变化情况,探究了透水砖中的孔隙率和孔隙中水的含量对冻融破坏的影响。（5）研究了透水砖的自洁净功能,研究了光照时间、喷涂剂的用量和透水砖的堵塞程度对透水砖的自洁净能力的影响,并通过正交试验分析了这三种因素对透水砖透水性能恢复的影响规律,得出影响次序为喷涂剂的用量>堵塞程度>光照时间。