将建筑垃圾中的废弃混凝土制备成再生骨料,能够有效缓解建筑垃圾围城和混凝土砂石骨料短缺的难题。通常的废弃混凝土再生方法是将其制备为再生粗骨料和再生细骨料,但由于再生细骨料性能较差,通常只有再生粗骨料能重新用于混凝土中,这使得只有50%左右的废弃混凝土可以重新用于混凝土。为充分利用废弃混凝土,华南理工大学提出了全再生细骨料的思路——将废弃混凝土全部制备为5mm以下的再生细骨料。相比传统的再生细骨料,全再生细骨料具有表观密度高、吸水率低的特点,能够全取代河砂和机制砂制备砂浆和混凝土。华南理工大学前期进行了全再生细骨料中试制备试验,得到了优选的中试制备工艺,提出了全再生细骨料混凝土配合比设计方法。本文在前期研究的基础上,针对量大面广的建筑砂浆及C35混凝土,开展了中试全再生细骨料对建筑砂浆和C35混凝土及混凝土柱性能影响的系统研究,提出了其在建筑砂浆和混凝土中的应用方法,并从经济、环境、社会的角度对全再生细骨料进行效益分析。本文主要的研究工作和结论如下:(1)设计了6种水泥用量下,用全再生细骨料全取代河砂制备常用建筑砂浆(包括砌筑、抹灰和地面砂浆)的配合比系列实验,结果表明:1)通过调整用水量和外加剂用量,能够得到稠度与河砂砂浆相近的全再生细骨料砂浆。与河砂砂浆相比,全再生细骨料砂浆的保水性更好,2h稠度损失率更小,抗压强度相近;2)相同水泥用量和稠度范围下,全再生细骨料砂浆的用水量比河砂砂浆高,主要是因为全再生细骨料的高吸水性;3)用全再生细骨料砌筑砂浆砌筑的蒸压加气混凝土砌块砌体,其力学性能与河砂砌筑砂浆砌筑的相近,砌体抗压强度和水平通缝抗剪强度均能满足标准要求,可用于蒸压加气混凝土砌块的砌筑,可采用现有规范进行设计;4)由全再生细骨料全取代河砂制备的砌筑、抹灰和地面砂浆的工作性能和力学性能均能满足《预拌砂浆》(GB/T25181-2010)中的要求,可采用全再生细骨料全取代河砂在建筑砂浆中的应用。(2)根据全再生细骨料全取代河砂制备常用建筑砂浆(包括砌筑、抹灰和地面砂浆)的配合比系列实验的结果,提出了全再生细骨料建筑砂浆配合比设计方法,步骤如下:1)计算砂浆试配强度;2)根据所试配砂浆种类,选用相应的砂浆强度与水泥用量的回归公式,通过砂浆强度计算水泥用量;3)砂的用量为全再生细骨料松散堆积密度;4)确定外加剂掺量;5)根据所试配砂浆种类,选用相应的水泥用量与用水量的回归公式,通过水泥用量计算用水量;6)根据实测表观密度,校核各材料用量,得到最终配合比。(3)设计了C35等级的全再生细骨料混凝土和河砂混凝土,对其进行了力学性能、耐久性和体积稳定性的对比试验,结果表明在C35强度中:1)在28d抗压强度相当的情况下,全再生细骨料混凝土28d龄期以后的强度增长速度比河砂混凝土慢,导致其360d龄期时抗压强度比河砂混凝土略低,同时劈裂抗拉强度比河砂混凝土略高,而弹性模量与它相当;2)全再生细骨料混凝土和河砂混凝土的耐久性性能相近,其中全再生细骨料混凝土的抗冻性能略优于河砂混凝土,抗氯离子性能略差;3)全再生细骨料混凝土的7d自收缩变形比河砂混凝土小;早期(7d龄期前)干燥收缩比河砂混凝凝土小,360d时比河砂混凝土大;4)全再生细骨料混凝土的抗裂性能与河砂混凝土相近,15d龄期时都没有开裂。(4)通过C35全再生细骨料混凝土和河砂混凝土轴压柱、大偏心受压柱承载力实验发现,全再生细骨料混凝土轴压柱和大偏心柱的受力破坏过程和破坏机理与河砂混凝土柱基本相同,其试验承载力值均大于规范计算值,可以参考现行规范中普通混凝土柱的计算方法,估算全再生细骨料混凝土柱的承载力。(5)由于全再生细骨料较河砂价格低50%以上,在同等强度的砂浆中,采用全再生细骨料可降低建筑砂浆材料成本32.6%～39.7%,C35全再生细骨料混凝土材料成本比河砂混凝土低18.6%,采用全再生细骨料具有很好的经济效益。(6)全再细骨料技术能够100%利用废弃混凝土,并可取代混凝土和砂浆中的全部细骨料,能够实现废弃混凝土的高效利用,且能够有效减少混凝土和砂浆行业对天然骨料的消耗,社会效益和环境效益显著,是符合我国“无废城市”、绿色建材发展趋势的新技术。