综述：再生骨料对混凝土性能的影响研究

这篇综述系统分析了再生混凝土骨料(RCA)对混凝土性能的影响，重点探讨了RCA的物理特性（孔隙率、吸水率）、力学性能（抗压强度、弹性模量）及结构行为（梁挠度、裂缝宽度）。研究表明RCA虽降低混凝土强度(5-15%)和弹性模量(10-45%)，但通过钢纤维(SF)增强和CO2碳化处理可显著改善性能，证实RCA在结构应用中的可行性。

　　

再生骨料(RCA)作为建筑废弃物资源化利用的关键材料，其特性与混凝土性能的关联机制已成为土木工程领域的研究热点。

再生骨料的物理特性

RCA颗粒呈棱角状且表面粗糙，其形态显著影响新拌混凝土的工作性。由于附着旧砂浆的存在，RCA密度较天然骨料(NA)低6.3%，孔隙率增加10-30%。水吸收率高达7.5%，是NA的8倍，这要求配合比设计时需额外增加用水量。值得注意的是，预浸泡处理可缓解RCA的吸水效应，而纳米二氧化硅(n-SiO₂)表面改性则能有效填充微裂缝。

力学性能演变规律

抗压强度随RCA替代率增加呈线性下降，100%替代时强度损失达15%。分裂抗拉强度降幅更显著(30%)，这与RCA-新砂浆界面过渡区(ITZ)的薄弱结构相关。弹性模量降低现象尤为突出，70%替代率时模量下降13%，这与RCA较低的刚性直接相关。有趣的是，当采用高强度源RCA时，力学性能衰减幅度可缩小至5%以内。

钢纤维的增强机制

添加1.5%钢纤维(SF)可使RAC抗压强度提升19%，抗弯强度提高53%。3D钩端纤维通过桥接裂纹作用，将梁的裂缝宽度控制在0.3mm以内。深梁试验表明，2%体积分数的SF可恢复90%的剪切承载力，这为无腹筋RAC梁设计提供了新思路。

结构行为特征

RAC梁的挠度较普通混凝土增加18.8%，这与降低的弹性模量密切相关。裂缝发展呈现三阶段特征：线性阶段（开裂前）、非线性阶段（裂缝扩展）和破坏阶段（钢筋屈服）。值得关注的是，50%RCA替代率对梁的极限弯矩影响不足1%，但剪切破坏荷载降低6%。

耐久性提升技术

加速碳化处理使CO₂与Ca(OH)₂反应生成CaCO₃，可降低吸水率40%。复合掺入30%粉煤灰(FA)能显著改善抗氯离子渗透性，使RAC适用于海洋环境。热处理方法(300-500°C)可有效去除表面弱化砂浆层，使骨料密度提高15%。

经济与环境效益

生命周期评估(LCA)显示，使用50%RCA可减少15-20%的碳排放。在运输半径50km范围内，RAC成本较传统混凝土低8-12%，这为绿色建筑认证提供了有力支撑。

当前研究仍存在三大挑战：RCA性能的批次差异性、长期蠕变数据不足、以及缺乏统一的国际标准。未来研究应聚焦于数字孪生技术指导的配合比优化，以及基于人工智能的RCA分级系统开发。