再生混凝土研究发展现状及评述

赵 华 高益康 田 乾 关博文 胡 勇 韩玉金

(1.南昌大学建筑工程学院 南昌 330031；2.长安大学材料科学与工程学院 西安 710064；3.江西秀川科技有限公司 南昌 330000)

引言

随着我国国民经济的发展，公路运输建设、建筑工程、水利水电等行业发展迅速，工程建设对集料的需求不断增长。据估算，我国每年基础建设集料的需求量在120亿吨左右。砂石骨料是重要的大宗建筑材料，更是不可再生的资源。随着环保治理的不断深入，受制于环保政策的影响，我国部分省市地方砂石生产因环保问题陆续停产和整改，工程建设单位出现严重的砂石紧缺情况，甚至出现买不到而陷入长期停工的困难状况。砂石料的短缺不仅阻碍了基础设施建筑行业的发展，对我国经济发展也产生了不利影响。

土木工程的发展促进了城市建设和现代化进程，也伴随着严重的资源消耗和大量建筑垃圾的排放。据统计，我国废弃混凝土等建筑垃圾每年以8%的速率上升，2020年达到了6.4亿吨。为了践行***总书记“绿水青山就是金山银山”的生态文明理念，保护现有天然砂石骨料资源，采用建筑垃圾替代天然集料制备再生混凝土尤为重要。再生混凝土是指将废混凝土经特殊处理制成再生骨料，用其部分或全部代替天然骨料(砂石)配制而成。利用建筑垃圾制备再生混凝土在近年来已成为各国学者研究的热点。

为了将建筑垃圾资源制备的再生混凝土广泛的应用到基础设施建设中，大幅度降低工程中使用新石料的成本，同时提高再生混凝土服役寿命，本文从制备方法、工作性、力学性能、收缩性以及耐久性等五个方面系统地评述了再生混凝土的研究现状，并探讨了现有研究存在的问题以及对后续研究提出的建议。

1 制备方法

在制备方法方面，国内外学者对再生骨料采用预湿、裹浆、多次搅拌等工序，以提高再生混凝土的密实度，减少界面过渡区形成，以提升再生混凝土的力学性能。主流方法可分为二次搅拌法、三次搅拌法以及一些新提出的其他方法。

1.1 二次搅拌法

研究发现以水泥砂浆法、水泥裹砂石法为代表的二次搅拌工艺，可提高混凝土强度、耐久性、搅拌效率及抗冻性、抗渗性、抗碳化性等性能，节省水泥用量约5%～10%[1]。与天然混凝土传统的混合方法相比较而言，二次搅拌工艺加入了预混过程，这是二次搅拌法极为重要的一步，它在再生骨料表面形成了一层薄的水泥浆，以此来减少混凝土受碰撞、研磨等外力的影响，减少再生骨料内部存在的大量微裂纹[2]，从而改善再生混凝土的力学性能。

两阶段搅拌工艺(Two stage mixing approach，TSMA)是早期由Tam[3]提出一种改善后的二次搅拌方式(DM)，用于解决再生混凝土受内部微裂纹和表面砂浆使再生骨料的孔隙率、吸水率和压碎值增大等问题，从根源上扩宽了再生混凝土的应用范围，为其他二次搅拌法提供了重要的参考意见。而这种制备方法的重点是在混凝土搅拌过程中对于水补充时间上做出了一定调整。分两阶段加水，水分别起着不同作用，在一阶段加入部分水及水泥进行混合，使骨料表面裹上一层薄的水泥浆，它能够渗透到多孔的旧水泥砂浆中填充其裂缝和空隙，以提高再生骨料的密实度；在二阶段的混合过程中，再加入剩余的水以完成混凝土搅拌。具体流程如图1所示。

图1 DM两次搅拌工艺流程图

Ali等[4]研究了水泥浆裹法对再生混凝土性能的影响。其制备过程：将水泥和水混合搅拌制备水泥净浆，然后投入再生骨料搅拌 10min，充分搅拌后投入砂子和天然骨料。如图2所示。

图2 Ali水泥浆裹法

与传统搅拌工艺相比，采用水泥浆裹再生骨料法生产的再生混凝土，在抗压强度、抗拉强度和黏结强度上均有一定程度的提高，抗压强度和抗拉强度的提高尤为明显。

王玲玲等[5]采用水泥裹砂法制备了C20、C30、C40三种不同强度等级的再生混凝土。具体制备流程如图3所示。试验表明，相比于传统搅拌工艺，采用水泥裹砂法制备的C20、C30、C40 再生混凝土7d抗压强度可分别提高8.2%、12.9%、11.6%，其28d 抗压强度可分别提高 6.0%、7.3%、6.3%。

图3 王玲玲水泥裹砂法

二次搅拌工艺对再生混凝土性能有一定的改善，但水泥石与骨料之间依然存在薄弱的界面过渡区(Interface transition zone，ITZ)。为进一步增强 ITZ 性能，一些学者探索出能进一步提高性能的三次搅拌工艺。

1.2 三次搅拌法

三次搅拌工艺，是指在二次搅拌工艺的基础上增加了矿物掺合料搅拌阶段的工艺。研究发现以矿物掺合料或纳米材料裹骨料法和TM 搅拌工艺为代表的三次搅拌法可以进一步提升再生混凝土的性能。三次搅拌法在本质上还是利用粗骨料表面的低水灰比火山灰质微粉浆体。由于水胶比相对较低，其内部的活性颗粒可以填充再生骨料及界面过渡区的孔隙和裂缝，使再生骨料更密实，进而提升再生混凝土性能。

Li等[6]采用矿物掺合料(如粉煤灰、矿渣等)裹骨料的方法制备了再生混凝土，具体制备流程如图4所示。试验结果表明，矿物掺合料裹石工艺比传统搅拌工艺和水泥裹石工艺更能提高再生混凝土的工作性能、抗压强度和抗弯强度。

图4 火山灰质矿物掺合料裹骨料法

Kong等[7]在DM 基础上采用三次搅拌法(TM)，增加再生骨料裹浆和搅拌次数。先在粗细骨料(包括天然和再生骨料)中加入部分水，在充分预湿粗骨料后；再掺入矿物混合料，待骨料表面形成一层火山灰质微粉浆体后；再加入水泥及剩余的水。具体搅拌过程如图5所示。在第一阶段加入部分水的目的主要是为保证再生骨料不会吸水膨胀，避免形成较薄弱的界面。且此方法还能用于提高再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性。

图5 三次搅拌法(TM)

1.3 其他搅拌方法

Wang 等[8]采用超细火山裹浆法，工序包括骨料预湿、3次加水和4次搅拌，称为“W3T4”法，具体制备方法如图6所示。制备的再生混凝土试件与基准混凝土相比，养护龄期90d时抗压强度提高14.5%。制备方法的改善使新砂浆包裹再生骨料更加紧密；经预湿后再生骨料内多余的水分与新浆体发生二次水化反应并形成内养护机制；多次加水搅拌和使用高效减水剂使得胶凝材料水化反应更加充分，且再生混凝土微观结构更加致密化。

图6 “W3T4”法

Hiremath 等[9]通过活性粉末混凝土(RAC)试验证明，四步搅拌方法可提升 RAC强度和流动性。

综上，多次搅拌工艺相较于单次搅拌工艺的优化主要体现在界面过渡区和孔隙结构的改善。再生混凝土力学性能的提高在于减少其内部的大量裂纹或增加材料的密实度。就多次搅拌制备工艺流程设计而言，其中大多数的制备工艺通过控制投料顺序和水的投入次数来进行调整优化。

从试验结果看，与二次搅拌工艺相比，三次搅拌工艺可以更好地提升性能。目前混凝土多步搅拌还只在实验室阶段，与工程实际仍有一定距离。其中部分试验，往往忽视了一个客观存在事实，对于搅拌机的要求，甚至有些制备方法还需要专门的高速搅拌机，这对于机械的稳定性和耐久性也是一个考验。所以在选择多次搅拌方法时，还需考虑到机械成本。要做到真正发展多次搅拌工艺，必须首先明确其机理与目的，避免盲目追求分批多次搅拌，考虑其经济性和实用性。

除了对制备方法的研究，也有部分学者对于再生骨料进行预处理，意在去除其外部附着的硬化砂浆，但由于此种方式过于繁杂且浪费能源而逐渐淡出人们的视野。董武等[10]提出来振动搅拌技术。振动既能使骨料表面趋于清洁，又增加了各组分运动轨迹交叉碰撞次数，有利于水泥吸附后水化形成C-S-H凝胶以及水泥和团粒等的弥散。至此如果将先进的震动技术与多次搅拌工艺相结合，或将展现出更加优异的效果。

2 工作性和力学性能

2.1 工作性

新拌混凝土的施工和易性又称工作性。对于再生混凝土而言，由于再生骨料来源多样，组成成分驳杂，更为严重地阻碍着再生混凝土的应用。正因如此，有关再生混凝土工作性的研究已是国内外学者研究的热点之一。本节将结合最新的报道，对再生混凝土工作性进行讨论。

2.1.1 替换率和水补偿

张明杰等[11]研究表明，坍落度随再生骨料替换率的增大而减小，并且替换率越大，坍落度减小的越显著。周磊[12]通过试验对比粗骨料与细骨料发现，在单掺杂情况下，细骨料替换率增加对工作性以及力学性能影响更为严重，并建议再生骨料复掺取代率不宜超过50%，为保证混凝土的工作性，宜先对再生骨料进行预湿处理，且预湿含水率应接近其饱和面干含水率。Ferreira等[13]采用两种方法研究预饱和水补偿对工作性的影响，实验结果表明通过预湿处理可以提升混凝土坍落度，且对其力学性能也有所改善。针对再生混凝土具有较大的吸水率，导致再生混凝土坍落度较小，易离析的问题。肖力光等[14]研究并建议可以通过对再生粗骨料进行界面改性，减小吸水率。

2.1.2 再生骨料质量的影响

Salman等[15]研究了再生混凝土微观界面结构，表明再生混凝土界面孔隙率在30%左右，明显高于天然骨料混凝土。也正是如此，部分学者将目光转移到了再生骨料的质量和工作性能等联系上。Miiller等[16]研究了两种骨料对混凝土性能的影响，试验表明经过预湿处理后，无论所使用的再生骨料的质量如何，都可以实现等效的工作性，但是值得注意的是，不同骨料对于预湿所需要的时间还存在差异。

2.1.3 外加剂

Güneyisi等[17]研究了酸、水玻璃以及包裹水泥和硅灰三种不同表面处理方式，通过减少表面孔隙率，使得吸水率降低，密度增加。也证实了从加工性的角度进行表面处理的有效性。惠存等[18]研究表明随着砂率的增加，再生混凝土拌合物的工作性增强，且再生骨料取代率越大，砂率对其工作性的影响越大。索伦等[19]研究表明适量添加减水剂和附加水可以克服再生骨料吸水率高、表面粗糙度大等缺陷，并提出影响再生混凝土坍落度的主次顺序为：减水剂掺量→再生骨料取代率→附加水附加量→粉煤灰掺量。有趣的是Jau等[20]研究表明随着时间的推移，由于再生骨料混凝土的表面积较高，外加剂的有效性可能会下降。Pereira等[21]研究表示随着替换率的增加，一些减水剂的有效性可能会略有降低。Mefteh等[22]研究表明这种下降与再生骨料的吸水性高低有关。

2.1.4 矿物添加剂

研究发现一些矿物添加物也可以提高再生混凝土的工作性，Poon等[23]研究了粉煤灰作为部分水泥替代对再生混凝土性能的影响。加之在混合过程中采用了水补偿方法，以完全补偿粗RCA的吸收能力，因此在混合中观察到较高的坍落度值。林燕妮[24]研究发现采用花岗岩石粉取代粉煤灰，同一强度等级的再生混凝土拌和物的坍落度随取代率的增加而增大。分析原因可能是细小的花岗岩石粉颗粒表面积很低，且其表面致密光滑能分散在水泥颗粒之间，起到分散剂的作用，促进水化初期水泥“絮凝结构”的解絮[25]，从而改善混凝土的工作性能。

综上，面对再生混凝土中一些本身缺陷极高的吸水性和孔隙率，采用水补偿的方式可以使其表现出与相应的天然混凝土相近的坍落度水平，但是对于一些再生骨料可能具有相当大的角度和表面粗糙度，这对于工作性的提升效果会大打折扣。在这种情况下，持续增加额外的水，并不是有效的方式。着力于提高有效的w/c比，使用减水剂是减少这种混合物的用水需求和保持恒定坍落度水平的有效方法。尽管减水剂在一些条件下，效果会有所减弱，但仍旧是可以选择和避免的。另外通过矿物添加物提升混凝土工作性，也是应对使用高替换率再生混凝土的有效方式。

2.2 力学性能

近年来，提升再生混凝土力学性能的文献，可以大致归纳为以下三个方面[26]：(1)强化再生骨料；(2)强化界面过渡区；(3)强化新老砂浆出发进行改善研究。方法可分为物理方法和化学方法。

再生骨料的高孔隙率导致再生混凝土界面强度下降，从而在立方体抗压、劈裂抗拉、抗剪和抗折强度等力学性能方面与天然骨料混凝土存在明显差异[15]。杜宗岳等[27]试验发现再生骨料混凝土的抗压强度比一般骨料的高性能混凝土低30%左右，且细骨料的加入可以提升再生混凝土的抗压强度。Ngoc等[28]研究表明当再生骨料替代率低于30%时，混凝土的抗压强度损失并不明显，但劈裂抗拉强度会随再生骨料含量增加而迅速降低。肖建庄等[29]试验发现水灰比、再生粗骨料取代率、养护时间和表观密度与再生混凝土抗压强度有密切关系。Togay等[30]的试验发现，当再生骨料替代率超过30%后，混凝土的弹性模量会迅速下降，100%替换率的再生混凝土的弹性模量相比天然骨料混凝土大约要低45%左右。

很多学者也在不断探索着一些提升手段。一些学者[31-34]发现掺杂部分纤维可以作为提升再生混凝土的有效手段。郝彤等[31]研究了振动搅拌对再生混凝土力学性能的影响。试验结果表示：在配合比一定时，振动拌合方式下Ⅱ、Ⅲ类再生混凝土的抗压、抗拉和抗折强度相比传统静力搅拌下的试验组都有不同程度的提高。并表示当聚丙烯纤维掺量为1.2kg/m3、长度为15mm时改善效果最好。韩慧优等[32]对不同比例混杂纤维再生混凝土的力学性能进行了研究，试验结果表明单掺聚丙烯腈纤维或聚丙烯仿钢纤维对再生混凝土抗压及抗折强度都有提升作用，当其比例为1∶1时，提升效果最为明显；对于混凝土的劈裂抗拉强度，由于聚丙烯腈纤维的抗拉强度较好，单掺聚丙烯腈纤维提高效果更为显著。仝宵等[33]研究发现一些矿物添加物对于再生混凝土力学性能的提升有所帮助，并指出当骨料替换率和铁尾矿砂掺量为30%时的混凝土提升较高。李文凯等[34]也发现钢渣可以提升再生混凝土的力学性能，使其结构更为紧密。

3 收缩性

混凝土的收缩主要是混凝土因蒸发、水泥水化和碳化[35]失去水分而引起的变化。并且它是一种复杂的现象，受到许多因素的影响，包括成分、环境的温度和相对湿度、混凝土在干燥环境下的年龄以及结构或构件的大小和形状[36]。据以往研究的80%非荷载裂缝都是由混凝土收缩所造成的[37]，所以在应用的大量混凝土元件时，必须考虑到这一特性，因为它们对环境的变化更敏感，这可能危及混凝土结构的安全。考虑到混凝土的长期性能，较大的收缩通常意味着更大程度的开裂。文献综述表明，再生骨料混凝土(RAC)比相应的天然骨料混凝土(NAC)具有更大的收缩，其大小取决于与使用RA有关的几个因素，将分别讨论对于收缩性能的影响因素，可以归类为：预处理工艺、再生骨料的替换率、再生骨料的质量、外加剂以及矿物的添加、养护条件。

3.1 预处理工艺

Pedro等[38]深入研究了破碎过程对再生混凝土收缩性能的影响。对一次制备工艺和二次制备工艺做了比较，试验结果表示二次制备工艺可以更好的保证其收缩性。这可能是因为二次制备工艺具有较低的粘结砂浆含量，转化为更加紧固的结构，与仅受初级破碎阶段的再生混凝土相比，因此能够更有效地抑制混凝土的收缩。陈欣等[39]研究了预湿法、净浆裹石法、掺硅灰的净浆裹石法等不同制备方法对收缩性能的影响，试验结果表明这些方法都能够改善再生混凝土的干燥收缩性，对再生混凝土干燥收缩应变的降低效果，依次为掺硅灰的净浆裹石法、净浆裹石法和预湿法。

针对再生骨料的高水泥浆含量和高孔隙率，李秋义等[40]在总结国内外骨料强化技术后指出对再生骨料用不同的材料进行浸渍、淋洗、干燥等处理的化学强化和使用研磨机进行的物理强化可以显著提高回收骨料的强度和其他性能，一些高质量的再生骨料甚至能够与天然骨料媲美。

3.2 替换率

根据相关文献[41]的观点，随着替换率的增加，RAC的收缩也随之增加。相对而言，将替换率控制在30%以内，可有效控制收缩的增长[42]。就粗细骨料的比较而言，相较更多的文献[43]通过试验，显示出粗骨料在收缩性方面相比细骨料可以做得更好。

3.3 再生骨料的质量

王婧[44]在总结再生骨料混凝土收缩性能时，指出当采用母料强度较低的再生骨料，并提高天然骨料取代率时，高强再生混凝土的收缩量将上升。高强再生混凝土的收缩量与再生骨料的弹性模量线性关系显著，弹性模量越高，收缩量越低。粗骨料作为刚性骨架能够很好地约束混凝土水泥砂浆，但是对于再生混凝土而言，再生粗骨料是普通混凝土经机械破碎制成，其表面含有大量的水泥砂浆，内部存在大量微裂纹，其表观密度、压碎指标和弹性模量都有所降低[45]。如此分析后不难发现，后天处理的废弃建筑材料，可以去除水泥砂浆，从而通过提高弹性模量来降低收缩。

另一方面，就先天而言，对于建筑废弃物的分类也是尤为重要的，需要早日健全分类标准和相应的检测手段。

3.4 外加剂以及矿物的添加

根据国内外研究现状，外加剂主要有两种，减水剂和膨胀剂。而膨胀剂对其发挥效应前的收缩并没有补偿作用[46]。但是在有些特定情况下，例如掺有膨胀剂的混凝土进行湿养护对抑制混凝土收缩的效果非常明显[47]。彭军芝[48]在对不同减水剂种类对混凝土收缩的影响研究中表明，第三代聚梭酸系高效减水剂的减水效果明显，新拌混凝土的和易性好、强度较高，且混凝土的干燥收缩最小。而且还发现新拌混凝土的坍落度与混凝土的干燥收缩存在正相关的关系，新拌混凝土的坍落度越大，混凝土的干燥收缩也越大。

在矿物添加物中，首先想到的便是粉煤灰。粉煤灰较低的水化率能够降低再生混凝土的水化热、水分蒸发速度，改善孔隙结构，抑制其干燥收缩变形[49]。花丽君等[50]通过试验得出结论：20%粉煤灰等量取代水泥是抑制再生混凝土收缩的一个最佳掺量。其次主要矿物添加物还有矿渣，混凝土中掺入矿渣能降低混凝土的早期收缩，伴随着矿渣的掺量的增大，混凝土早期收缩值就越低[51]，并且可有效提高再生混凝土的抗开裂能力[52]。最后一种主要的矿物添加物就是硅灰，它在提高混凝土性能、节约用水量的同时，也能提高混凝土的工作性、耐久性[53]，但是硅灰的使用会由于增大了混凝土的干燥收缩变形而受到抑制。黄国兴等[54]研究并建议，在考虑到混凝土的力学性和耐久性，硅灰的掺量最好控制在10%以内。除此之外，也有学者[55]研究表明，加入适量的纤维，也可以很有效地抑制混凝土收缩变形。

3.5 养护条件

混凝土后期养护对其收缩的影响也不容忽视，Barr等[56]通过三组对照试验表明对混凝土进行湿养护能较好的降低混凝土的收缩变形。张冰等[57]采用薄膜覆盖养护、干湿循环养护和浸水养护3种不同的养护条件，研究了它们对再生混凝土收缩变形性能的影响。试验结果表示，再生混凝土收缩应变随龄期增长而增加，其变化分别在薄膜覆盖养护90d、干湿循环养护45d、浸水养护分14d后趋于稳定。薄膜覆盖养护比干湿循环养护增加了11.18%，浸水养护出现湿胀现象。干湿循环养护较薄膜覆盖养护和浸水养护抑制收缩变形更强。

综上，在众多的混凝土的收缩影响因素中，最主要的还是在于再生骨料的质量。针对这个问题，一方面应着力于制备方法的优化，另一方面应健全建筑废料的分类和统一行业标准。

4 耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土在暴露于周围环境的服务期内，抵抗各种类型破坏，保持其强度和外观完整性的能力。研究表明，再生骨料因机械破坏及损伤积累在内部存有损伤裂缝，且外表面留有质地稀疏的残余砂浆，而导致耐久性能的降低。另外，再生骨料来源众多，质量上良莠不齐，也对再生混凝土相关性能的研究造成了很大的障碍。本节将通过抗冻性、抗渗性、抗碳化性和耐磨性这四个方面对再生混凝土的耐久性能进行讨论。

4.1 抗冻性

通过测量冻融循环后的动态弹性模量、失重率和强度损失率，可以反映混凝土的抗冻性。根据国内外文献研究，影响再生混凝土抗冻性的因素，主要有以下几个方面：再生骨料取代率、孔隙度、含水量、水灰比、矿物掺合料、外加剂。

高翔等[58]研究表示，再生混凝土的抗冻性能低于天然混凝土，且随再生粗骨料取代率的增加而更显著。因此并不建议在恶劣环境采用较高替换率的再生混凝土。有学者[59]研究表示，随着替换率的增加，再生骨料的重量变化剧烈，且与其吸水性能呈线性相关。也有学者[60]表示，细骨料比粗骨料的影响更明显。Yildirim等[61]试验研究了在粗细骨料不同取代率下，含水率对抗冻性的影响，结果表明在再生骨料完全取代细骨料时，半饱和面干状态的抗冻性最好。Bogas等[62]研究表明水灰比与骨料类型对于混凝土的抗冻融性的影响相比，更多地取决于前者。

根据目前国内外的研究现状，矿物掺和料中矿粉、粉煤灰及硅灰的应用较为广泛，且取得了一定成效。冯嘉等[63]发现，硅灰对再生混凝土抗冻性能的改善优于矿粉和粉煤灰。这可能是因为矿物外加剂会与Ca(OH)2形成额外的C-S-H凝胶，用于混凝土微观结构的致密化和强度的提高[64]。

宇晓等[65]发现，由于纤维能够弥补再生骨料对混凝土抗冻性的不利影响，掺入一定的纤维可以显著提高混凝土抗冻性。也有学者[66]研究表示添加适量的橡胶颗粒在RAC的抗冻性中也起着积极作用。

4.2 抗渗性

混凝土的抗渗性取决于再生混凝土的孔隙，包括孔隙的大小、分布范围以及连通性等。其次还有受替换率、水灰比、废弃混凝土的原始强度、养护龄期和矿物掺合料的存在等因素的影响，一般情况下，比普通混凝土抗渗性要弱一些。

Limbachiya 等[67]研究发现当再生粗骨料替换率增加时，再生混凝土的吸水性会增强，抗渗性会减弱。在恒定的替换率下，再生混凝土的穿透深度、透氧性和吸水率随w/c比的增加而增加[68]。Zhang等[69]研究表明在碱性环境下，矿物掺合料可促进火山灰反应生成二次C-S-H凝胶，细化孔隙结构。因此，加入一定量的矿物外加剂也是改善再生混凝土界面结构和抗渗性的有效方法。Sun等[70]试验表明掺加矿渣等矿物掺合料对再生混凝土抗渗性的提高效果最好，粉煤灰其次，钢渣效果一般。

由于氯离子的渗入会侵蚀钢筋混凝土，所以它的渗透性对再生混凝土影响显著。Andal等[71]探索了使用矿物掺合料提高再生混凝土抗氯渗透性，结果表明二元或三元矿物掺合料比单一矿物掺合料效果更好。肖建庄等[72]试验发现复掺2%纳米二氧化硅和30%粉煤灰能显著提高再生混凝土抗氯离子渗透性。抗渗性也与RA的粒径有关。较大尺寸的粗骨料导致较小的表面积和粘附的砂浆含量，从而减少了所需水量，提高了混凝土的强度，但是值得注意的是这可能会增加再生骨料中的缺陷。韩帅等[73]研究发现，与普通混凝土相比，二次颗粒整形的再生混凝土抗氯离子渗透能力更好。Otsiki等[74]试验表明改善搅拌工艺能提高再生混凝土的抗氯离子渗透性能，其中二次搅拌能提高约23%。因此，在制备再生混凝土时可采用合理的制备方法来改善氯离子的抗渗性。

4.3 抗碳化性

碳化的实质就是从空气中渗透的二氧化碳与水泥水化产物氢氧化钙等碱性物质发生化学反应生成碳酸盐和水，导致混凝土pH值降低，从而影响混凝土的钢筋质量，对其耐久性能造成影响。由机理可以明确出抗碳化的关键因素是水和渗透性。

肖文广等[75]通过实验发现，再生混凝土的碳化深度随再生骨料含量的增加而增加，随混凝土强度的增加而减小。牛海成等[76]研究发现再生混凝土的碳化深度会随再生粗骨料掺量的增加而增加，并在比较粗细再生骨料对碳化深度的影响后发现，细骨料对其几乎没有影响。然而雷斌等[77]试验发现当其粘附砂浆含量约为40%且置换比大于70%时，碳化深度会有所降低。对此部分学者认为是由于粘结砂浆较高，增加了水泥的总含量，减缓了碳化速率。Geng等[78]也注意到了水的影响，再生混凝土的碳化深度随着水灰比的增加而增加，对此分析原因是由于所增加过多的水导致混凝土孔隙率较高，因此碳化速率更高了。黄莹等[79]研究表示水灰比增大对碳化的影响前期要大于后期，普通混凝土大于再生混凝土。袁娟等[80]研究发现再生混凝土的碳化时间与碳化深度的平方成正比。

针对碳化速率的研究，国内外学者提出了很多提升的方法。Singh等[81]试验发现掺入偏高岭土可以提升抗碳化性。这可能是由于高细度的偏高岭土颗粒可以减少孔隙，从而防止CO2的渗透。Matias等[82]发现，早期碳化深度可通过高效减水剂的存在显著降低，但是很可惜其效率随时间降低，还需要科研人员继续探索是否还存在其他角度可以有效提升抗碳化性。

4.4 耐磨性

随着当下交通流量不断增加，汽车车轮对路面的不断摩擦与挤压，造成了路面很大程度上的磨损，而路面的耐磨性对混凝土路面的使用寿命和平整度非常重要，其优劣能够极大地限制再生混凝土的应用。

杨宁等[83]研究再生粗骨料的取代率、水胶比、砂率、胶凝材料的总用量等因素对再生混凝土耐磨性能的影响，表明再生骨料的替换率和水灰比对再生混凝土耐磨性的影响最为显著，而砂率和胶凝材料的总用量对其仅有一定的影响，并认为当再生骨料取代率、水胶比、砂率为43%、0.38、35%时，混凝土耐磨性最佳。

除了以上这些因素外，一些学者研究表示矿物掺合料及外加剂均可以影响再生混凝土的耐磨性。陈建良[84]试验发现，较低掺量的粉煤灰能够提高再生混凝土的耐磨性，可能是由于粉煤灰的微集料能够填充于混凝土内部，使其结构更为紧密，以此来提高混凝土耐磨性。陈爱玖等[85]研究发现掺加聚丙烯纤维和引气减水剂也能提高耐磨性。

综上，再生混凝土的耐久性主要是由替换率和水灰比所决定，通过添加适量的矿物添加物可以有效改善再生混凝土的耐久性。自下而上对再生混凝土微观机理的系统性研究可能有助于发现新的解决方式，另外单一因素的影响，已经获得比较明确的结论，多因素耦合作用下再生混凝土耐久性能的探索值得进一步研究。

5 结论与展望

总的来讲，对于再生混凝土基础影响因素的研究，虽然在个别研究上还存在质疑和冲突，但整体而言已经形成了相对完整的框架体系。目前行业内采用附加物等方法的研究也在不断尝试并且提升。故此，可以看出，当下对再生混凝土研究的实质问题是从实验室到实际应用的过渡上，主要存在有以下问题，供大家参考：

(1)再生骨料的质量。作为基础性目标材料，对整个应用过程起了筑基式的作用。但由于实际工程中所面临的来源差异和之前的所处环境差异等影响，使得难以对再生骨料做出有效直接的标准等级划分，对实际应用造成了很大影响。

(2)替换率。作为研究的核心，在保证质量的前提下，尽可能利用再生骨料，减少天然材料的使用是我们研究的目标。但在时代背景的要求和缺乏实战经验的情况下，往往是比较保守地去设计比例。

另外，从近年来对于有关再生混凝土的研究中发现，往往是通过自下而上的方式，从再生骨料的微观结构再到宏观方法上。不难发现，无一不是面对再生骨料的缺陷与不足，进行了结构补充和方法优化。故此，当综合考虑多方面性能时，可以优先考虑孔隙率和含水率的影响，来进行数据调整和方法改良。关于对再生骨料标准制定上，含水率和孔隙率是值得进一步探究。