近日，再生混凝土材料性能系列测试实验在我试验中心材料实验室顺利完成，该项目研究由我院郭樟根教授课题组牵头完成。

试验项目来源于郭樟根教授主持的国家自然科学基金面上项目《再生纤维再生自密实混凝土及其钢筋混凝土梁的长期性能研究》（52178144），旨在针对不同取代率再生骨料纤维混凝土，通过材料工作性能-材料性能-长期性能-构件性能的研究路径，深入全面分析再生骨料与再生纤维对再生混凝土的影响规律及作用机理，通过系统的微观结构分析揭示作用及内在机理。

1、试验工作简介

课题试验设计了14组再生钢纤维再生自密实混凝土，以再生钢纤维体积掺量和矿物掺合料组合及取代率作为主要研究对象，再生钢纤维的体积掺量为0.5%，1.0%，1.5%；辅助胶凝材料的取代率为50%，75%；再生骨料的取代率为75%。对其工作性能、力学性能和微观机制展开研究。实验结果表明：钢纤维的加入显著改善了混凝土的工作和力学性能。微观机制上，矿物掺合料水化产物填充孔隙，优化骨料、纤维与水泥基体的界面过渡区，再生钢纤维粗糙表面增强与基体粘结，共同提升性能。

课题试验对9组配合比再生混凝土进行了收缩性能试验和徐变性能测试实验；每组试件制作了100mm×100mm×515mm（或400mm）的标准试件，依据力学性能测试标准进行了长期性能试验研究。实验结果表明：1.0% 再生钢纤维掺量下，双掺粉煤灰 + 矿粉对干燥收缩抑制效果最佳；三掺粉煤灰 + 矿粉 + 硅灰对徐变抑制更优。

课题试验设计了4根宽180mm,高250mm，长2700mm再生塑料纤维再生自密实混凝土梁。对其长期性能展开研究。实验结果表明：通过 260 天标准养护下的梁长期受弯试验，再生塑料纤维与再生骨料展现强大协同作用，1.0% 纤维掺量时对挠度和应变的抑制效果最佳。

2、研究意义

我国建筑垃圾产生量巨大（如2022年废弃混凝土约23.5亿吨），但回收利用率偏低。再生混凝土作为一种将建筑垃圾“变废为宝”的关键绿色建材，是实现建筑行业可持续发展的重要路径。再生混凝土的研究与应用，对破解建筑行业“资源短缺”与“废弃物污染”的双重矛盾具有重要意义，是推动建筑业可持续发展的关键路径。它能高效处理建筑拆除产生的渣土、碎混凝土等废弃物，替代传统填埋、堆放方式，减少土地占用与粉尘、重金属渗漏等二次污染，缓解废弃物处理压力；还可替代 30%-100% 的天然砂石，减少对河道、山体的过度开采，避免水土流失、生物栖息地破坏，保护不可再生资源与生态环境。发展再生混凝土是解决垃圾围城、减少天然砂石开采、服务“双碳”目标的迫切需求。

3、研究团队简介

郭樟根教授课题组长期致力于再生混凝土及再生墙材的研究，取得了一系列具有重要价值的科研成果。团队创新提出“以废治废”的研究思路，采用再生纤维增强再生混凝土性能，成效显著，为建筑垃圾、塑料垃圾及废弃轮胎的资源化利用提供了有效技术路径，具有显著的环境、社会与经济效益。课题组研究依托国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、教育部重点实验室开放课题及企业委托项目，已经发表再生混凝土相关论文50多篇，获专利多项，参编建筑垃圾利用方向经典外文专著3部。

图1：再生混凝土各项性能测试实验

供稿：郭樟根教授课题组、高性能土木工程材料实验室

审核：张涛、方海、杨会峰