由于生态多孔纤维棉具有良好的透储水功能,使其成为海绵城市建设的新型透水材料。本文通过探究生态多孔纤维棉表观密度和酸度系数与宏观性能和微观机理之间的联系,结合数值模拟,对该材料进行功能性、安全性、耐久性服役分析和预测,具有十分重要的意义。主要研究内容和结果如下:（1）通过室内模拟真实降雨试验,对表观密度为75kg/m³和120kg/m³、酸度系数为2.2和2.4的多孔纤维棉的触水性能进行研究。在长期降雨试验下,表观密度对多孔纤维棉的触水性能影响较大,高密纤维棉的孔隙度高,吸水和透水性能较差,但是保水时间略长。酸度系数对触水性能的影响几乎可以忽略,但其可能会影响多孔纤维棉本身的吸水和保水性能。（2）通过模拟降雨试验,对不同密度和不同酸度系数的多孔纤维棉的力学性能进行研究。多孔纤维棉的破坏形态分为屈服破坏和变形量达到总厚度10%的失效破坏。表观密度对纤维棉的压缩性能影响较大,高密多孔纤维棉在抗压性能上优于标密纤维。酸度系数在纤维中的优势仍然没有被发挥出来。（3）在酸性介质中,对不同酸度系数的多孔纤维棉耐腐蚀性能进行研究。随着侵蚀时间的增加,多孔纤维棉表面出现沉积物和蚀刻,甚至出现线状微裂纹;单纤维的直径逐渐减小,最大断裂力减小,抗拉强度下降;酸度系数越大,表观形貌和单丝抗拉强度均较好,表明更耐酸性侵蚀。（4）生态多孔纤维棉在长期的酸性介质中,Si⁴⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺在浸酸18d内迅速溶出,之后溶出速率减慢。Si⁴⁺、Al³⁺不易溶出,并且溶出程度相当;Ca²⁺、Mg²⁺较易溶于酸性介质中,Ca²⁺更易溶出。这些离子与侵蚀溶液中的H⁺发生离子交换反应,使纤维的网络结构遭到破坏,最终纤维失效。酸度系数大的生态多孔纤维棉,网络结构更为稳定。（5）通过数值模拟预测不同表观密度多孔纤维棉的压缩强度。利用Geo Dict软件建立生态多孔纤维棉随机生长三维模型,基于快速傅里叶变换法计算压缩强度,压缩强度随着表观密度的增加呈线性增加。当受到压缩应力时,模型两端承压面首先出现高应变区域,内部部分纤维出现高应力分布区域,最终导致纤维断裂、强度降低甚至发生失效破坏。（6）通过建立多孔纤维棉在触水、压缩、耐侵蚀性能与不同侵蚀龄期间的变化关系,进行服役特性分析,预测其在功能性、安全性、耐久性上的服役时长。从长期服役来看,标密生态多孔纤维棉的触水性能优于高密纤维棉,高密多孔纤维棉的力学性能优于标密纤维,酸度系数高的多孔纤维棉更耐侵蚀。在酸度系数≥2.2的前提下,限制标密纤维服役时长的是抗压强度,限制高密纤维服役时长的是透水性能,这将为生态多孔纤维棉服役于海绵城市建设提供参考依据。