粉煤灰是燃煤火力发电厂产生的工业固废,由于粉煤灰中含有大量的Si O2、Al2O3、Ca O和Fe2O3等氧化物,可以作为陶瓷的生产原料。陶瓷透水砖作为用于海绵城市的一种新兴的透水材料,具有潜在的市场需求。本文研究了以粉煤灰为主要原料,分别通过颗粒法和造孔剂法制备了性能优良的粉煤灰基陶瓷透水砖,并对其进行了基本性能的研究。主要研究内容及结论如下:1.颗粒法制备粉煤灰基陶瓷透水砖及其基本性能研究以粉煤灰和选金尾矿为原料,采用颗粒法制备了粉煤灰基陶瓷透水砖,重点关注其强度及透水性能。在优化条件下（颗粒粒径为2-4 mm,颗粒含水率为16 wt%,成型压力为1 MPa,烧结温度为1200 oC）制备的透水砖抗压强度为48.6 MPa,抗折强度为6.1 MPa,透水系数为2.83×10-2cm/s,表观孔隙率为21.3%,其强度和透水性达到标准《透水路面砖及透水路面板》（GB/T 25993-2010）中A类透水砖的要求。制备的粉煤灰基陶瓷透水砖以钙长石相为主,形成了钙长石相穿插于无定形态物质中的致密化结构,使得透水砖具有良好的机械强度。当烧结温度从1120 oC升高至1200 oC时,表观孔隙率降低,烧结致密化增强,线收缩率增大,使得颗粒间构成的大孔孔径增大,透水砖的平均孔径达123.9μm,这保证了透水砖良好的透水性能。利用Comsol软件建立了透水砖高温烧结多孔介质模型,计算结果显示,即使透水砖的表观孔隙率降低,但平均孔径增大时,透水砖的透水系数仍然存在增大的可能,很好的验证了上述结论。2.造孔剂法制备粉煤灰基陶瓷透水砖及其基本性能研究首先将粉煤灰和选金尾矿加水混合得到泥料,然后加入造孔剂制备透水砖,研究了造孔剂类型、造孔剂掺量以及造孔剂添加方式对透水砖强度及透水性能的影响。结果表明,有机质类型造孔剂污泥中含有腐殖质、无机成分等,具有一定的粘结性,因此可以很好地与泥料相结合,其优化掺量为20 wt%。提出了一种基于颗粒法的包裹造孔法,能够使造孔剂相互充分接触,在透水砖中形成孔径更大的连通孔,在污泥掺量不变的条件下,能够在保证透水砖机械强度的同时,提高其透水性能。在优化的烧结工艺条件,烧结温度为1175 oC,烧结时间为3 h时,透水砖能够满足A类透水砖的要求。透水砖的物相组成仍是以钙长石相为主。与颗粒法相比,造孔剂法能消纳更多固废,设备成本较低,污泥的加入降低了烧结温度,但烧结时间较长。3.粉煤灰基陶瓷透水砖的浸出毒性及化学稳定性研究原料分析表明,粉煤灰中的重金属Cr以及Cu,选金尾矿中的As以及污泥中的As、Ni、Cu的含量均超出GB 15618-1995中III类土壤标准中重金属含量的要求,直接堆存会对土壤造成重金属污染。经高温烧结制备的颗粒法及造孔法粉煤灰基陶瓷透水砖中的重金属浸出浓度能够满足GB 3838-2002中III类地表水的要求,均表现出低的重金属浸出率（95%）和相对较弱的耐酸腐蚀性能（质量留存率>78%）。