我国城市化的发展使城市硬化路面面积不断增加,雨水不能及时渗入地下,造成城市热岛现象、城市内涝和水污染等严重问题。为了解决上述问题,中国近几十年来大力发展海绵城市建设。透水砖作为一种高效的透水路面材料,具有优良的透水、降噪、抗压、防滑、耐磨、美观等优点,成为海绵城市建设的重要组成部分,得到广泛的应用,其应用前景广阔,因此受到研究人员的广泛关注。本文以废瓷颗粒为骨料,石英砂、废玻璃和芒硝混合物为造孔剂,开展了高性能透水砖制备的实验研究,制备出兼具有高抗压强度和高透水系数的透水砖,并确定出适宜的原料配比和烧结工艺;通过分析造孔剂自身及其与废瓷颗粒在高温环境下的反应过程,阐明了透水砖的孔隙形成和强度产生机制,最终揭示了其烧结机理。研究结果表明:制备高性能透水砖的适宜原料配比为废瓷85wt%,造孔剂15wt%,其中造孔剂中芒硝12wt%,石英砂2.25wt%,废玻璃0.75wt%;最佳的工艺条件为成型压力25 MPa、烧成温度1140℃、保温时间60 min;制备出的高性能透水砖抗压强度达到57.7 MPa、透水系数3.5×10^-2 cm·s^-1;采用面层和基层结合的双层结构,制备出具有防堵功能的高性能透水砖;透水砖中面层物料含量20wt%,成型压力30 MPa,烧结温度1140℃,保温时间为60min,制备出的防堵透水砖的抗压强度为48.4 MPa,透水系数为5.5×10^-2 cm·s^-1。透水砖烧结过程的分析结果表明,高性能透水砖中孔隙的形成,是造孔剂造孔和骨料堆积成孔共同作用的结果,也是其具有高透水系数的基本前提;造孔剂在高温环境下反应所形成的玻璃态基质,以及基质与骨料之间反应形成的胶结区整体结构的存在,是透水砖具有高抗压强的主要原因。