随着我国城市化的快速发展,混凝土的需求量越来越大,而天然骨料资源也越来越紧缺,建筑废弃物的循环利用对于国家建设可持续发展道路具有深远的意义。另外,我国正大力发展海绵城市,力求解决城市内涝问题。国内外学者已初步证明了再生骨料应用于普通混凝土的可行性,本文主要将再生骨料应用于透水混凝土中,目的是解决废弃物循环利用问题及推进海绵城市建设。本文采用实验和数值模拟相结合的方法对硅烷改性再生骨料透水混凝土的力学、透水性和细观结构进行了系统的研究。针对再生骨料本质上劣于天然骨料的特点,提出了硅烷改性处理再生骨料的方法应用于透水混凝土中,在考虑骨灰比和水胶比两个因素基础上研究了硅烷处理对其物理力学性能的影响,并设置附加用水量作为对照组。试验研究结果表明,硅烷处理组立方体抗压强度比附加用水量组高,提高幅度随着骨灰比的增大而增大,幅度为30%~78%;而透水系数有所降低,降低幅度为30%~48%。对再生骨料透水混凝土进行CT扫描成像,利用Mimics进行图像阈值分割处理,基于线性分析方法采用Matlab编程量化了硅烷改性处理对再生骨料透水混凝土水泥基分布的影响。研究结果表明,硅烷处理组在水泥基结构中具有较薄的包裹层和较厚的水泥桥,降低了连通孔隙率,而对总孔隙率影响不大。研究结果创新性地从水泥基分布的角度解释了硅烷处理后增强其性能的原因。由于低精度的CT扫描无法分辨水泥基的分布,提出了基于骨料真实堆积状态和形态学的方法建立三维细观模型,利用Abaqus进行模拟,研究了不同水泥基包裹层厚度的单轴受压、单轴拉伸、劈裂抗拉数值模拟。研究结果表明,透水混凝土力学性能与水泥基包裹层的厚度密切相关,骨料表面的水泥基包裹层越厚,弹性模量越大,抗压强度越大,对应的峰值应变也越大。并且对硅烷处理组和附加用水量组的单轴受压云图的应力分布和裂缝发展进行研究,验证了硅烷处理的再生骨料透水混凝土在力学性能方面优于附加用水量组。