摘  要：再生混凝土是一种新型混凝土结构，能够同时实现资源节约和废物再利用，符合当代环保理念。通过矿物掺合料可以提升再生混凝土的性能从而达到甚至超过普通混凝土。本文综合考虑近二十年国内外学者对于再生混凝土性能的研究，对本构关系和破坏模式相关的力学性能研究进行总结。

关键词：再生混凝土；力学性能；本构关系

1 前言

近年来，随着经济和社会的快速发展以及工业化进程的不断推进，我国城镇化水平不断提高。城市化进程和城市建设速度的加快，导致我国建筑材料的消耗大幅增加。砂石等天然骨料是混凝土重要原材料之一，据中国砂石协会统计，每年用于建筑行业的砂石骨料约200亿吨，我国的天然石材资源正逐渐趋于枯竭[1，2]。与此同时，建筑垃圾的大量产出也成为我国急需处理的问题。目前，我国建筑垃圾堆放总量已超过70亿吨，建筑垃圾的年排放总量在15.5亿吨～24亿吨之间，约占城市垃圾总量的40%[3]。

再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然骨料（主要是粗骨料），再加入水泥、水等配而成的新混凝土，不但可减缓当前工程建设中对天然骨料的供需矛盾，并且还能快速实现废物再利用。

因此国内外学者都对再生混凝土的特性投入了大量的研究，尤其是关于本构关系和破坏准则方面的力学性能研究，这在工程实际应用中有着重要的影响。

2 国内外研究现状

与天然骨料不同，再生骨料表层包裹着一层疏松的水泥砂浆，使得再生混凝土的吸水率、孔隙率较普通混凝土偏高，密实性差；另一方面，骨料与新旧砂浆的交界面不易贴合，更容易发生应力集中现象[4]。综合以上两点，再生混凝土的力学性能要差于普通混凝土，受力时更易被破坏。

目前国内外大量研究表明，制备再生混凝土时添加矿物掺合料（如粉煤灰、硅灰、矿渣等）有助于提升再生混凝土的性能，甚至会超过普通混凝土，这也使得再生混凝土拥有了应用于实际工程中的可能[5-6]。目前再生混凝土已经投入到部分非结构构件的应用中，但想要更广泛地使用，还需要进一步探究各种情况下再生混凝土构件的力学性能、本构关系及破坏准则。

徐亦冬等采用优质矿物掺合料和高效减水剂双掺技术配置出强度等级在C40-C60的高性能再生混凝土，通过单轴受压试验探究其本构关系和破坏模式[7]。研究表明，再生混凝土的破坏过程和破坏模式与普通混凝土基本一致。再生混凝土的应力-应变曲线与天然混凝土相似，同样具有弹性和弹塑性阶段、峰值点、下降段和残余段，曲线基本重合，但在下降段，再生混凝土的曲线比天然混凝土更加陡峭[8]。从破坏形态来看，再生混凝土的破坏基本上源于粗骨料和水泥凝胶体面的粘结破坏[9]。肖建庄等还利用扫描电镜，从细微观尺度观察再生混凝土内的界面过渡区，从而探究再生混凝土受力的破坏机理[10]。陈宗平等利用服役满50年的废旧混凝土作为原料，以再生粗骨料取代率0-100%作为变量制备试件进行轴心抗压试验[11，12]。

骨料类型同样是国内外学者探究再生混凝土特性的途径之一。常见的可以替换再生碎石粗骨料通常为再生卵石骨料，即原生混凝土采用卵石作为粗骨料[13]。研究表明，与天然混凝土相比，再生卵石骨料混凝土的抗压、抗折强度都有略微增大，但弹性模量、变形系数和耗能系数都有不同程度的降低；应力-应变曲线与天然混凝土以及再生碎石骨料混凝土无明显差异[14]。也有学者在配置再生混凝土时加入废弃纤维，结果表明废弃纤维可以明显提高再生混凝土的轴心抗压强度[15]。同时，合理调控纤维长度、纤维产量和再生骨料替换量能够使再生混凝土力学性能的提升达到一个最优值[16]。马昆林等考虑当代拆除废弃建筑材料多为砖混废料，研究了砖混再生粗骨料混凝土的损伤本构关系，得出的结论与天然碎石骨料混凝土大致相同[17]。

一些国内外学者还做了关于温度对再生混凝土力学性能影响的研究[18-20]，结果表明再生混凝土力学性能和破坏模式会受到外界温度、加载形式（单轴、双轴或三轴加压）、侧向压力大小、再生骨料取代率等因素的综合影响，由于普通混凝土的抗火研究尚处于发展中，再生混凝土与温度相关的研究相对较少。

虽然目前再生混凝土结构多应用于非承载结构，但若想进一步推广甚至取代普通混凝土，还需要考虑到其动力效应。国内外学者也做了部分研究，通过施加循环荷载等动态荷载探究再生混凝土结构分别在单轴静态荷载和动态荷载作用下破坏模式的差异[21-24]。

3 结论

（1）面对当代建筑材料紧缺和建筑垃圾处理不当的问题，再生混凝土可以实现废物循环再利用，符合环保理念。

（2）由于再生骨料表面依附的砂浆存在，再生混凝土的力学性能与普通混凝土有一定的差异，可以通过添加矿物掺合料的方法改善。

（3）近二十年，国内外学者从再生骨料替代率、骨料类型、温度影响、荷载类型、加载方式等多个角度探究再生混凝土的力学性能，总结相应的混凝土受荷本构模型规律，为后续进一步深入研究提供了参考和思路，有利于未来再生混凝土广泛投入生产和实际应用。

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