据统计仅汶川地震产生的建筑垃圾近六亿吨,不但占用大量土地资源,而且对当地水源、空气、土壤造成严重污染,当前随着我国国民经济建设步伐的不断加快,如何科学合理的利用建筑垃圾成为亟需解决的问题。将建筑垃圾中的废弃混凝土、废弃砂浆经破碎、清洗、分级等工艺制得再生骨料,用于替代天然骨料制备再生混凝土、再生胶砂,可有效利用建筑垃圾。然而再生骨料的压碎指标和吸水率较高对再生混凝土性能影响较大,再生骨料—水泥石界面层是再生混凝土最薄弱区域,而再生骨料与水泥石的界面结合性能不如天然骨料,降低了再生混凝土的性能。本文研究内容包括采用无机改性、有机改性改性以及有机-无机复合改性的方式对再生细骨料进行改性:首先分析了不同改性方式对再生细骨料物理性能的影响,包括表观密度、吸水率、孔隙率以及压碎指标;其次分析了再生细骨料的改性对建筑垃圾再生细骨料水泥砂浆(简称再生胶砂)性能的影响,主要包括力学性能、耐久性、界面层厚度以及微观形貌分析;最后本文针对不同改性方式对再生细骨料的表面改性机理进行分析,并构建了再生细骨料表面微观结构模型。经试验研究得出:1.与天然骨料相比,再生细骨料具有密度小,吸水率、孔隙率大以及压碎指标值高的特点。再生细骨料10min吸水率为其24h吸水率的82.7%,制备再生胶砂其力学性能、耐久性较差。2.无机改性再生细骨料,通过15wt%的矿渣浆液与5wt%的水玻璃溶液复合改性时改性效果较好。结合SEM图,未改性再生细骨料试样其表面存在较大的微裂纹,孔隙较多,结构疏松;而经水玻璃溶液改性后,水玻璃固化生成的凝胶能够在其表面形成一层粘结膜,表面结构致密,同时促进了矿渣微粉,降低了吸水率。3.有机改性再生细骨料,采用10wt%的PVA溶液改性时,降低了其吸水率,改性效果较好,然而VAE乳液对骨料物理性能的作用不明显。4.采用10wt%矿渣微粉浆液、5wt%水玻璃溶液以及10wt%的PVA溶液复合改性骨料试样其吸水率为2.3%,压碎指标值为8.7%。矿渣微粉浆液对再生细骨料的改性效果较明显,与其较小的粒度且较高的活性指数息息相关。5.对传统的再生胶砂制备工艺进行改进,采用预浸泡10min处理再生细骨料的“水泥裹砂”二次搅拌工艺,改善了再生胶砂的力学性能与耐久性。6.针对再生胶砂的ITZ界面层厚度,无机改性起到了一定效果,而粉煤灰改性效果较差,有机-无机复合改性再生胶砂试样其界面过渡区厚度集中在20μm~30μm。7.针对再生胶砂的气孔率,矿渣微粉与水玻璃复合改性试样MA9其气孔率为14.9%,与未改性再生胶砂试样相比,降低了57.2%。有机-无机复合改性显著改善了再生胶砂试样的气孔率。8.针对再生胶砂的力学性能,矿渣和水玻璃复合改性后显著提高了再生胶砂的力学性能,而有机改性对再生胶砂的力学影响作用不明显。有机-无机复合改性效果较好,其中改性再生胶砂试样MC6其抗折强度提高了27.6%,抗压强度提高了41.6%,抗压强度与基准水泥砂浆试样相差仅4.9%。9.针对再生胶砂的干燥收缩性能,粉煤灰改性效果较差,有机改性再生胶砂的干燥收缩值影响较小。这主要是由于粉煤灰颗粒较大且活性较低,难以在水化初期起到对再生胶砂的干燥收缩的抑制作用。针对再生胶砂的抗冻融性能,无机改性、有机改性、有机-无机复合改性对再生胶砂的抗冻性能作用效果较好。综上所述,本文经试验研究得出再生细骨料的最佳改性方案为:10wt%矿渣微粉浆液、5wt%水玻璃溶液以及10wt%的PVA溶液。10.针对再生胶砂的微观结构,未改性再生细骨料—水泥石界面过渡区ITZ存在较大尺寸的六方板状CH晶体,且晶体间存在较大气孔,而改性再生细骨料—水泥石界面过渡区仅可见小尺寸板状CH晶体,水化产物C-S-H凝胶、钙矾石等互相穿插,结构致密,无明显气孔、孔隙。基于传统的“水泥石”理论,提出了再生细骨料微观结构模型。