随着我国经济发展城镇化进程不断推进,地表被硬化钢筋混凝土构筑物和路面覆盖,这些材料影响了土壤与空气水分的水循环,不利于生态环境稳定。透水混凝土是一种绿色生态性具有透气透水功能的新型路面铺装材料,采用透水混凝土铺装有利于改善城市水循环环境,缓解热岛效应。本文针对北方寒冷地区气候特点,为提高透水混凝土路面强度和透水性能,研发外加剂I,并与3种市售同类型外加剂进行对比试验。从目标孔隙率、水胶比和骨料颗粒级配三个因素出发设计正交试验,分析其对透水混凝土力学性能和透水性能的影响规律。通过孔隙率、水胶比、骨料颗粒级配、骨料颗粒粒径和成型方法分析透水混凝土透水系数影响因素。通过外加剂、孔隙率、水胶比、骨料颗粒级配、骨料颗粒粒径和成型方法研究了影响透水混凝土力学性能的规律,并从细观结构、内部结构孔隙和孔径分布分析影响力学性能影响因素。本文利用简便易操作的切片拓印法表征透水混凝土的内部孔隙分布,通过测量内部孔隙孔径表征不同孔隙的分布数量和大小,得到内部孔隙结构特点。并进一步对耐腐蚀性、抗冻性、耐磨耗性进行试验研究,研究结果表明:掺加自研发外加剂I的透水混凝土耐久性均满足或优于规范要求,适用于北方地区。自研发外加剂I较3种市售同类透水混凝土路面外加剂更显著增强透水混凝土路面强度和透水性以及耐久性能,试件抗压强度和透水系数分别达到32.3Mpa和2.31mm/s,试件耐硫酸盐侵蚀等级达KS30、抗冻等级D25。研究结果表明,孔隙率是影响透水混凝土路面强度和透水性的主要因素,其次是水胶比,骨料粒径相比于骨料级配对抗压强度和透水系数的具有更显著影响。