透光水泥基复合材料（Light Transmitting Cement-based Compsites,简写LTCC）是一种新型的建筑材料,通过在水泥基材料中掺入透光器件（光纤或透明树脂）,给水泥基复合材料赋予透光性能。LTCC在建筑中的应用,实现了光的传输,减少了光能消耗,提供了更可持续的生活环境。目前关于透光水泥基复合材料的研究主要集中在透光材料（种类、含量、直径和间距等）和透光材料的排布方法。对小直径光纤LTCC力学性能及透光性能的影响缺乏系统的研究,且关于垂直空间LTCC力学性能的表征尚未涉及。已有LTCC中透光材料的排布方法主要包括光纤穿插法、灌入树脂法、模板法等,其制备工艺复杂,导致光纤间距分布不均、尺寸一致性差、类型单一、不便于制作复杂结构等问题,未涉及高效多样化的3D打印制备技术,对光纤/水泥基体界面粘结性能的研究较少。本文研究了LTCC的直径最优的PMMA光纤,在不同载荷方向下LTCC的力学性能。对3D打印制备透光水泥基复合材料进行了初步探索,并对其力学性能和透光性能进行了系统的研究。最后研究了有机聚合物对LTCC力学性能和微观显微硬度的影响。采用直径0.25-1.00 mm的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）光纤,系统研究了其直径对透光水泥基复合材料力学性能、透光性能及其孔隙率的影响规律。结果表明:压力载荷方向垂直于光纤轴向时,抗压强度和抗折强度在光纤直径为0.25mm时分别达到了27.22 MPa和5.43 MPa,较水泥基体分别提高了9.67%和18.56%。压力载荷方向平行于光纤轴向时,抗压强度和抗折强度在光纤直径为0.25 mm时分别达到了30.33 MPa和2.37 MPa,较水泥基体分别提高22.30%和降低了48.25%。光纤/水泥基体界面有效阻碍了断裂时裂纹的扩展,提高了水泥基复合材料的强度,并且光纤直径越小,增强效果越显著。光纤掺入后水泥基复合材料变为各向异性材料,施加载荷的方向对其抗折强度影响显著,载荷方向垂直于光纤轴向时,光纤的掺入主要起到增韧增强作用,抗折强度提高;平行于光纤轴向时,界面存在量增加,抗折强度减小。透光水泥基复合材料的透光率在400-800 nm均小于理论值（1.0%）,在PMMA光纤中的传输过程固有损耗和界面散射,是影响复合材料透光率的重要原因。采用3D打印技术制备尺寸一致性高和位置精确可调的树脂透光结构,然后与水泥基体结合制备透光水泥基复合材料;研究制备工艺条件对复合材料力学性能的影响规律,研究透光柱数量相同的条件下,透光柱直径对LTCC力学性能及透光性能的影响。结果表明:压力载荷方向垂直于透光柱轴向时,抗压强度和抗折强度透光柱直径为2.2 mm时（3.80 vol%）分别达到了37.10 MPa和8.11 MPa,相较于水泥基体分别降低了3.94%和提高了1.63%。压力载荷方向垂直于透光柱轴向时,抗压强度的在透光柱直径为2.7 mm时（5.72 vol%）达到了30.09 MPa,较水泥基体减少了22.1%。抗折强度在透光柱直径为2.2 mm时（3.80 vol%）达到了9.22 MPa,相较于水泥基体提高了15.5%。透光率随透光柱直径的增加而增大,在透光柱直径为3.0 mm时（24.20 vol%）,透光率最高达到了19.90%,达到了理论值的82.23%。直径越大,孔隙率越高,透光柱直径为3.70 mm时,孔隙率为16.90%。直径越大,透光柱/水泥基体界面面积越大,引入孔隙越多,同时体积含量增加会更大程度的限制水泥基体中气泡的排出。研究了乳胶粉（1.0-4.0 wt.%）、水泥膨胀剂（0.5 wt.%）、硅烷偶联剂（0.5%稀溶液）处理光纤表面以及光纤拔出时透光水泥基复合材料力学性能和界面显微硬度的变化规律。结果表明:当乳胶粉掺量为1%时,LTCC的抗压强度和抗折强度分别达到了71.61 MPa和8.36 MPa,较水泥基体分别提高了33.34%和4.76%。加入0.5%的水泥膨胀剂后,LTCC的抗压强度和抗折强度分别达到了58.72 MPa和5.7 MPa,较水泥基体分别提高了9.37%和9.47%;偶联剂处理光纤表面的LTCC试样、光纤拔出试样和水泥净浆抗压、抗折强度相当。当乳胶粉质量百分含量为1%时,孔隙率减小,随着乳胶粉掺量的增加,水泥基复合材料的孔隙率从0.12增加到0.14。质量百分含量为0.50%的水泥膨胀剂试样、硅烷偶联剂处理光纤表面后的试样以及光纤拔出的试样的孔隙率分别为0.16,0.17和0.21。水泥基体的显微硬度随着乳胶粉掺量的增加逐渐减小。LTCC未加聚合物时的界面过渡区的厚度达到了275μm,过渡区范围内光纤的显微硬度下降显著。有机聚合物处理后,显著减小了界面过渡区的厚度,当乳胶粉掺量为3%时,界面过渡区的厚度减小至95μm。