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水泥基透光材料(LTCM)是一种全新的透光材料，大量的光纤以一定空间排列组合方式埋入水泥基体材料中，并作为传输光线的导体以实现水泥混凝土材料透光传像等特殊效果。该类材料具有良好的透光性能、结构性能和多变的装饰效果，在促进建筑照明节能、建筑装饰领域具有广阔的应用前景。研究成果具有显著的创新性，推动了水泥基透光材料的研究和发展。本文依托“国家自然科学基金[51072009]”和“北京市自然科学基金[2122010]”，提出了水泥基透光材料的制备工艺，并对其综合性能进行了研究，具体研究内容和成果如下: 对LTCM的组成和光纤空间结构分布的设计方法进行了研究，提出了制备LTCM的多种工艺:光纤平行排列法制备技术、纺织光纤制备技术和制备具有设计透光形式的水泥基透光材料。研究表明:加入减水剂和消泡剂，辅以活性矿渣，控制集料粒径，可研制出高流态自密实，并具有较低吸湿性和良好强度特性的基体材料;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)质光纤，其透光性能和力学性能均优于玻璃质多模光纤;应用纺织光纤技术将有机光纤纺织成为3D、2D或单层光纤织物辅以特制模具，可实现光纤空间结构设计;固定好预制纤维空间网络结构后，灌注水泥基体材料，制备出具有设计透光形式的LTCM。 对具有不同纤维体积分数、空间网络结构形式和水泥基体的LTCM的综合性能与微结构进行了研究。研究表明: LTCM比纯水泥基体的抗压强度有所降低，且使用3D光纤织物的抗压轻度较2D有所提高;透光率随着芯纤直径和光纤掺量的增加而提高，随着光源和试块之间距离的增加而减小。微观结构表明:玻璃质多模光纤和PMMA质光纤的断面均呈圆形，内部为芯纤，外部为保护芯纤的包层，但PMMA质光纤的外部包层比玻璃质多模光纤的要薄的多，其透光率远高于玻璃质多模光纤。 对LTCM的耐久性及其对透光性能的影响进行了研究。在80℃水浴条件下进行了短期加速老化试验，PMMA光纤老化前后红外光谱分析表明:老化后LTCM透光性能的衰减主要是由PMMA芯材受到高温和潮湿引起的热老化导致，同时光纤的折射率受温度和水分的影响也增加了光纤能量的损耗。 应用MATLAB，建立了LTCM透光性能的模拟与预测模型，所编程序的模拟结果与试验测试结果趋势相同。