随我国经济快速发展、城镇化水平提高,旧城拆除与改造工程、市政工程、基础设施建设正在大规模开展,产生了巨量的建筑废弃物与盾构泥浆。目前,建筑废弃物中仅混凝土组分实现了部分再生利用（制备再生粗骨料）,利用率不足10%,剩余废弃砖、废弃砂浆、废弃瓷砖、混合组分等破碎得到的再生砂粉组分复杂、活性低、级配差、吸水率高,难以用作再生细骨料或继续磨细用作辅助性胶凝材料。盾构泥浆颗粒细小、含水率高,通常压滤脱水后进行填埋处置,整个过程复杂、能耗与成本高、占用大量土地。可控低强充填材料（CLSM）是一种高流动性、强度可控的新型填充材料,需要较多细粉颗粒,且力学性能要求较低,为大宗量利用低品质再生砂粉与盾构泥浆提供了有效途径。同时,低品质再生砂粉与盾构泥浆将延长CLSM的凝结时间、大幅度降低流动性和力学性能（特别是早期强度）,也限制了低品质再生砂粉和盾构泥浆掺量。针对这些问题,本文利用再生砂粉高吸水特性和浓缩盾构泥浆中超细颗粒,设计再生砂级配、浆骨比、水胶比、再生粉替代胶凝材料的比例等,调控浆体屈服应力与粘度,改善CLSM流动性能、降低离析与泌水风险。在此基础上,引入木质素磺酸钠和再生石膏粉,同时降低水胶比和胶凝材料用量,进一步分散超细泥浆颗粒、加速凝结硬化过程,制备了一系列大掺量再生砂粉和盾构泥浆的CLSM,并对经济成本、资源消耗、环境影响等综合效益进行了评价,主要成果如下:研究了再生骨料级配、浆体体积分数、水胶比、再生粉掺量对CLSM工作与力学性能的影响。再生砂级配Fuller指数由0.2增大至0.6,CLSM流动度由159mm增加至233mm,泌水率由2.1%增加至5.3%。当浆体体积分数大于49%、水胶比大于1.9时,CLSM泌水率均大于5%,出现明显的离析与泌水。再生粉替代部分水泥后,流动度、无侧限抗压强度、加州承载比均随替代率的增大而降低,但CLSM泌水率下降、稳定性提升。当再生粉替代率增加至40%时,再生砂粉基CLSM流动度仍＞200mm、泌水率2.4%、28d无侧限抗压强度1.1MPa、加州承载比43%,可满足绝大多数非结构回填工程要求。发现流动度（f）与屈服应力（τ）线性相关:f=-3.2τ+460.1;粘度（η）与泌水率（b）满足:b=1.2η-1.6+0.7,基于此可根据流变参数范围预测CLSM的工作性能。采用木质素磺酸钠对水泥、泥浆颗粒进行了分散,研究了盾构泥浆掺量、水胶比、木质素磺酸钠掺量对CLSM工作性能与力学性能的影响。结果表明,盾构泥浆对木质素磺酸钠的吸附量高达16.2mg/g,显著高于水泥颗粒的（10.2 mg/g）;掺加1.2%的木质素磺酸钠后,泥浆-水泥体系的屈服应力由87.3Pa下降至16.2Pa、粘度由1.017Pa·s下降至0.189Pa·s,可显著改善CLSM的流动性能。通过掺加木质素磺酸钠,同时降低水胶比和水泥用量,盾构泥浆用量为352～1056kg/m~3时,可制备高流动度（＞200 mm）、低泌水率（＜3%）、28d无侧限抗压强度0.5～2.7MPa、加州承载比10.6～61.6%的盾构泥浆基CLSM。针对不同应用场所需要,提出了不同流动、强度等级CLSM的组成设计原则。高流动性非结构充填用再生砂粉基CLSM应控制:Fuller级配指数0.2～0.4,47%＜浆体体积分数＜53%,水胶比1.9～2.2,水泥用量80～140kg/m~3,再生粉替代率30～50%;普通流动性结构充填用再生砂粉基CLSM应控制:Fuller级配指数0.3～0.5,45%＜浆体体积分数＜49%,水胶比1.6～1.9;水泥用量100～150kg/m~3,再生粉替代率＜30%。高流动性非结构充填用盾构泥浆基CLSM应控制:盾构泥浆替代再生砂比例＜35%,水胶比2.8～3.0,水泥用量80～120kg/m~3,木质素磺酸钠掺量＜1.5%;普通流动性结构充填用盾构泥浆基CLSM应控制:盾构泥浆替代再生砂比例＜25%,水胶比2.0～2.5,水泥用量100～180kg/m~3,木质素磺酸钠掺量1.3～2.0%。为加速CLSM的凝结硬化、提高早期强度,研究了再生石膏粉对再生砂粉与盾构泥浆CLSM性能的影响。结果表明,掺加4～6%的再生石膏粉可显著缩短CLSM凝结硬化时间,3d无侧限抗压强度提高了15～39%,从而满足快速施工工程的要求。在同等强度和工作性能的前提下,采用再生砂粉与盾构泥浆制备CLSM,成本降低50%以上,自然资源消耗量降低80～86%,环境综合效益评价优势明显。综上,本研究利用85～97%的再生砂粉与盾构泥浆制备了高流动度（＞200mm）、低泌水率（＜3%）、无侧限抗压强度0.4～5.2MPa、加州承载比10.5～147.4%的一系列CLSM,实现了再生砂粉与盾构泥浆的高效利用,且生产成本低、工艺简单、应用场所广泛,对推进“无废城市”建设、节约自然资源和节能减排具有重要的学术价值和实际意义。