混凝土作为用量最大的人造材料,在可预见的未来仍将不可取代。然而,传统混凝土工业正面临三大空前危机:由天然砂石骨料紧缺带来的资源危机;由废弃混凝土堆积造成的环境危机;由水泥熟料煅烧导致的碳排放危机。为保持建筑业的可持续发展,废弃混凝土制备的再生骨料已应用于实际工程,但利用简单破碎工艺所产生的再生骨料强度低、吸水率高、离散性大、品质差,未能从根本上解决结构混凝土用天然骨料资源短缺问题,且破碎过程中产生的废弃微粉因品质差而难以利用。本文首先探索了以废弃微粉制备再生粗骨料的工艺方法,研究了强化再生粗骨料的微生物固碳技术和强化机理,优化了再生粗骨料的养护工艺,测试分析了再生粗骨料混凝土的工作性、力学性能、耐久性、自修复性能及界面过渡区特点,分析了本研究制备的再生粗骨料的经济性与生态效益。取得的主要成果概括为以下四个方面:（1）获得了以废弃砂粒为内核、废弃微粉和水泥为壳层原料制备再生粗骨料的基础配方和成型养护工艺:最大废弃微粉粒径为300μm、水泥与废弃微粉质量比为0.16、水固比为0.16;采用圆盘造粒法,圆盘直径为400 mm、倾斜角度为45°、转速为35 r/min,造粒24 h后,采用浓度为20%的二氧化碳,在70%相对湿度,20℃下养护24 h,可制得粒径为5 mm～19 mm的再生粗骨料,其压碎指标为31%,表观密度为2520 kg/m~3,吸水率为9.7%,微粉含量为1.2%,坚固性为6.0%。（2）发明了强化再生粗骨料的微生物固碳技术:在壳层原料中添加1.0%的固碳微生物,以激发微生物菌液喷淋造粒,成型24 h后,采用浓度为95%的二氧化碳,在70%～80%相对湿度,20℃下养护24 h,最后采用10%的硅烷乳液浸泡18 h,晾干。获得的再生粗骨料压碎指标为11%,表观密度为2620 kg/m~3,吸水率为2.8%,微粉含量为0.5%,坚固性为4.4%,满足GB/T 25177-2010Ⅰ类再生粗骨料性能要求。（3）激发微生物可促进废弃微粉中钙离子的溶出,有利于固碳微生物的生长、萌发;固碳微生物加速捕获二氧化碳,将钙离子矿化沉积析出碳酸钙,密实再生粗骨料结构,提高性能。与不添加微生物相比,添加微生物后,再生粗骨料表面形成更致密、晶体生长更完全的方解石晶体,微孔孔隙由20.98%降低至13.88%,大孔孔隙率由1.36%降低至0.78%。再生粗骨料的生产成本约为75.58元/吨,二氧化碳固定量可达154.28 kg/t,比未添加微生物增加83.15 kg/t,具有显著的生态效益和社会价值。（4）采用自制的再生粗骨料配制混凝土,随着再生粗骨料取代率的增加,混凝土工作性能和力学性能先提升后降低。当再生粗骨料取代率为50%时,再生粗骨料混凝土与普通混凝土28 d力学性能当,抗压强度分别为40.5 MPa、39.7 MPa,劈裂抗拉强度分别为3.16 MPa、3.29 MPa;再生粗骨料不会对混凝土耐久性产生明显影响;再生粗骨料混凝土表现出良好的自修复性能,28 d裂缝面积修复率为83.5%,而普通混凝土的裂缝面积修复率仅为18.1%;再生粗骨料混凝土的界面过渡区宽度为41.7μm,维氏硬度为62。