摘要：再生骨料混凝土是建筑垃圾资源化利用的核心材料，能够有效缓解天然骨料资源紧缺问题，降低工程建设固废污染，具备显著的经济与生态价值。相较于传统天然骨料混凝土，再生骨料表面附着旧砂浆、内部孔隙较多、界面结构复杂，导致宏观力学性能与耐久性能存在明显劣势，制约其大规模工程应用。本文依托试验研究思路，分析再生骨料混凝土力学性能缺陷成因，探究各类改性提升技术的作用效果，从微观结构角度揭示材料强化机理，阐明孔隙结构、界面过渡区、砂浆基体的演变规律，为再生骨料混凝土性能优化与工程推广提供理论支撑。

关键词：再生骨料混凝土；力学性能；微观机理；性能提升；试验研究

引言

城镇化建设更新进程中，建筑拆除与改造产生大量建筑垃圾，固废堆积处置压力持续增大，骨料资源循环利用成为土木行业绿色发展的重要方向。再生骨料混凝土通过破碎筛分处理建筑垃圾制备而成，实现固废资源化循环利用，但再生骨料自身结构缺陷造成混凝土强度偏低、变形性能不稳定、耐久性较差等问题。宏观力学性能不足是限制再生混凝土规模化应用的关键瓶颈。通过试验手段探究性能提升方法，剖析微观结构演变机理，能够从本质上改善再生骨料混凝土材料特性，推动绿色建材在土木工程领域的规范化、大范围应用。

一、再生骨料混凝土基础特性与力学缺陷分析

（一）再生骨料基本结构特性

再生骨料源自废弃混凝土破碎加工，骨料表面普遍附着多层老旧水泥砂浆，颗粒表面粗糙凹凸，整体形貌不规则。破碎加工过程会在骨料内部产生细微裂隙与结构损伤，导致骨料自身致密性不足。与天然骨料相比，再生骨料孔隙率更高、吸水性更强、结构均匀性更差，颗粒整体稳定性偏低。此类原生结构缺陷无法通过简单筛分处理消除，直接决定再生骨料混凝土整体力学性能弱于普通混凝土，是材料性能短板的根本诱因。

（二）再生混凝土宏观力学缺陷表现

再生骨料混凝土在宏观力学层面存在多维度性能缺陷，整体承载能力、抗变形能力、抗裂性能均不及普通混凝土。材料受压过程中更容易产生裂隙扩展，脆性特征更为明显，受力破坏形态更具突发性。同时混凝土整体刚度偏低，荷载作用下变形量更大，长期服役过程中容易出现徐变变形增大、收缩开裂等问题。力学性能稳定性差、离散性大，难以适配承重结构、高强度构件的工程使用要求。

（三）力学性能缺陷的宏观影响因素

影响再生骨料混凝土力学性能的宏观因素种类较多，主要包含骨料取代比例、骨料破碎工艺、配合比设计、养护环境等关键内容。再生骨料替代率越高，混凝土整体结构缺陷越多，力学性能衰减越明显。传统普通混凝土配合比无法适配再生骨料高吸水特性，容易造成拌合水胶比失衡，影响基体密实度。同时养护制度不合理会加剧内部孔隙发育，弱化骨料与砂浆的粘结效果，进一步降低混凝土整体力学稳定性。

二、再生骨料混凝土微观结构与失效机理分析

（一）内部孔隙结构特征

再生骨料混凝土内部孔隙体系复杂，包含原生骨料裂隙、附着砂浆孔隙、新拌硬化孔隙等多重孔隙结构，孔隙数量多、孔径分布不均匀、连通性较强。大量孔隙的存在降低了混凝土基体密实度，减小有效受力承载面积，荷载作用下孔隙位置易产生应力集中，诱发微裂缝萌生与扩展。孔隙结构的复杂性是再生混凝土强度偏低、抗渗性较差、整体稳定性不足的核心微观诱因，直接决定材料宏观力学表现。

（二）界面过渡区结构缺陷

界面过渡区是再生骨料混凝土最薄弱的结构环节，也是区别于普通混凝土的核心特征。再生骨料存在新旧双重界面结构，旧骨料与旧砂浆界面、新砂浆与旧骨料界面均存在结构疏松、结晶不均匀、微裂缝密集等问题。界面过渡区水化产物堆积杂乱，密实度不足、粘结强度薄弱，受力状态下裂缝优先沿界面扩展，造成骨料与基体剥离破坏，大幅降低混凝土整体协同受力能力，弱化材料整体力学性能。

（三）微观失效演化机理

再生骨料混凝土受力破坏呈现由微观至宏观的渐进演化规律。初始荷载作用下，孔隙与界面缺陷位置率先产生微裂纹，微裂纹随荷载提升逐步延伸、贯通、连接，形成连续裂缝网络。界面粘结失效后骨料与砂浆基体脱离协同受力状态，结构整体刚度快速下降，最终形成宏观裂缝与结构破坏。微观结构缺陷的随机性与复杂性，导致再生混凝土破坏过程离散性强、力学性能波动大，整体失效可控性弱于普通混凝土。

三、再生骨料混凝土力学性能提升方法及微观作用机理

（一）骨料预处理改性提升技术

通过物理打磨、清洗强化、负压处理等预处理方式，可去除再生骨料表面松散附着砂浆，优化骨料颗粒形貌，减少表层疏松结构与附着孔隙。物理改性能够有效闭合骨料表层微裂隙，降低骨料吸水率，提升骨料自身结构致密性。从微观层面优化骨料表面结构状态，减少界面初始缺陷，为砂浆水化粘结提供优质界面基础，有效改善新旧砂浆结合性能，从源头弱化再生骨料原生缺陷对混凝土力学性能的负面影响。

（二）外掺料改性强化技术

依托矿物掺合料与功能性外加剂改性技术，可有效优化再生混凝土内部微观结构。微细粉体材料能够填充混凝土内部大尺寸孔隙，细化孔隙结构，降低孔隙连通率，提升基体整体密实度。掺合料二次水化反应能够优化界面过渡区水化产物形态，减少疏松晶体堆积，生成致密胶凝物质，强化骨料与砂浆的界面粘结强度。微观结构的整体优化能够显著提升混凝土抗压抗折能力，改善材料脆性缺陷，稳定宏观力学性能。

（三）配合比与养护优化技术

优化适配再生骨料特性的专属配合比，可精准调控有效水胶比，缓解再生骨料吸水带来的水化失衡问题，保障砂浆充分水化硬化。通过优化骨料级配，提升颗粒堆积密实度，减少内部空隙缺陷。同时科学化、标准化的养护制度能够持续促进水化反应充分进行，减少硬化过程收缩裂隙生成，进一步优化微观基体均匀性与稳定性。通过宏观配比与养护优化，实现微观结构提质增效，全面提升再生混凝土力学性能稳定性。

（四）复合改性协同提升机理

单一改性技术存在提升局限性，采用骨料预处理、外掺料改性、养护优化相结合的复合改性方式，可实现多维度微观结构优化。多重技术协同作用能够同时改善骨料本体结构、界面过渡区特性、基体孔隙结构，全方位消除微观缺陷，构建致密均匀、粘结牢固、稳定性强的混凝土微观体系。微观结构的整体提质，能够有效解决再生混凝土力学性能偏弱、离散性大、耐久性不足的问题，实现材料综合性能系统化提升。

结束语

再生骨料混凝土力学性能偏弱的核心根源在于骨料原生缺陷、界面结构薄弱与内部孔隙复杂，微观结构特性直接决定材料宏观力学表现。本文系统分析再生混凝土结构缺陷与力学短板，阐释微观失效演化机理，梳理骨料预处理、外掺料改性、配合比优化等性能提升技术与微观作用机制。通过多手段复合改性可有效优化内部孔隙与界面结构，大幅提升材料力学稳定性。深入探究微观强化机理，能够为再生骨料混凝土性能升级、质量控制与绿色工程应用提供完善的理论试验依据。

参考文献

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