综述：透水混凝土的强度增强与定量范式研究

这篇综述系统评述了透水混凝土(PC)在强度增强策略和定量分析方法的最新进展，重点探讨了辅助胶凝材料(SCMs)、纳米材料(nano-SiO2、CNTs)和再生骨料的应用，提出了平衡渗透率(>0.3mm/s)与抗压强度(>30MPa)的混合设计方法，为可持续城市建设提供了理论支撑。

　　

透水混凝土的革新之路：从材料设计到智能优化

理解透水混凝土特性

透水混凝土凭借15-30%的孔隙率和0.5-2.0mm/s的渗透系数，成为缓解城市内涝的关键材料。其性能核心在于孔隙结构-强度-渗透性的"三元平衡"，单级配骨料(4.75-9.5mm)形成的连通孔隙可实现1.79mm/s的高渗透率，而二元级配则能提升28天抗压强度至29.3MPa。

强度增强策略

材料改性方面，10%纳米硅灰(nano-SiO₂)使抗压强度提升23%，0.3%聚丙烯纤维可将弯曲强度提高51%。再生混凝土骨料(RCA)替代率达50%时，仍能保持20MPa以上的强度。混合设计创新体现在水胶比0.27-0.33的精确控制，硅灰-粉煤灰复掺体系展现出优异的抗冻性，经50次冻融循环后强度损失<6.2MPa。

定量分析范式

响应面法(RSM)建立的模型显示，骨料尺寸与孔隙率对强度的交互影响符合二次方程f_cu=150.125-0.12A-942B-2.565C。机器学习中XGBoost算法预测精度达R²>0.95，SHAP分析揭示养护时间和SiO₂含量是最敏感参数。

挑战与展望

当前面临渗透-强度倒置关系的技术瓶颈，10%橡胶颗粒掺入会使渗透率下降40%。未来需开发梯度孔隙结构设计和自感知纳米材料，结合LCSA全生命周期评估，推动透水混凝土在智慧城市中的规模化应用。