本文是一篇土木工程论文，本研究针对当地建筑垃圾回收再利用现状，研究的内容主要包括：在对再生骨料的相关特性进行研究的基础上，分析取代率对再生混凝土产生的影响；研究物理方法对再生粗骨料的强化效果；利用 VIC-3D 设备对再生混凝土进行二维全场应力应变分析，对裂缝的破坏形态进行预测。
第 1 章 绪论
1.1 研究背景
随着我国经济的快速飞跃，建筑工程领域技术的更新为我们的城市带来了翻天覆地的新面貌，同时，拆除旧建筑后产生的建筑垃圾也是不可避免的。改革开放以来，经济飞速发展对生态文明造成的不良影响越来越大，党中央领导班子日益认识到这个问题的严峻性；十八大会议强调，节约资源是环境保护的基本原则，注重资源的节约集约利用，促进资源使用方式的根本改变，加强对生产过程的全面管理，显著降低能源、水资源和土地成本，提高使用效率和效益。促进生产资料的流通、减少消耗、增加再利用和再循环。基于加强建筑垃圾管理的需要，以便对其进行更为科学合理的利用，河北省住建厅等相关部门版本了《关于加强建筑垃圾管理和资源化利用的指导意见》。将重点放在建立有效的长期激励机制来引导资源使用走向，并建立了合理、健全的制度，从施工和资源利用等方面进行技术开发、完全可控和有效的建筑垃圾管理，大大提高了清除建筑垃圾的能力，资源回收利用率正在提高（图 1-1 建筑垃圾破碎处理）。
2020 年，全省将使用 20%以上的城市垃圾；到 2025 年，建筑垃圾利用率将超过 50%。建议各级政府在地方层面布局针对建筑垃圾处理并加以循环利用的总体规划，了解当地建筑垃圾的现状和演变过程，引导建筑垃圾的管理和使用，建筑垃圾的管理和利用应纳入地方性经济和社会发展的总体规划和空间规划并进行有效衔接。一方面，在确保建筑物或构筑物正常运营使用的大前提下，鼓励减少使用天然资源和优化结构设计，并以最大限度地延长建筑物或构筑物的使用寿命。受国家政府投资或者投资占比成分较大的建筑物不得在其使用寿命结束前拆除，必须要达到设计使用年限，同时，采用绿色施工工艺及相关工法，推广装配式建筑或住宅用房全装修等建造方式，鼓励使用可回收和可再生的绿色建筑材料和一些类似铝模板的施工周转工具，采用类似这样的工艺、材料或工具，也可以增加建筑的使用寿命。另一方面，通过对建筑垃圾进行分类，建筑垃圾分类系统得到了改进。建筑垃圾按钢筋、混凝土、轻质材料（木模板、pvc 塑料、织网等）、砖、旧瓷砖、沥青等实施分类处理和循环利用。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
随着环境保护在人们意识中不断的加强，人们的资源节约意识也在慢慢的建立和增强。目前，基本上世界各国都对垃圾资源的控制和再利用高度的重视。不仅采用相应的措施来进一步减少垃圾的产生，同时还积极的进行垃圾回收再使用技术的研究。很多发达国家在混凝土废料制备再生骨料方面取得很大的实践成果，建筑垃圾回收率非常高。日本建筑垃圾回收率高达 97%以上，基本实现了 100%的再利用，美国对再生骨料混凝土的研究起步较早。其大部分混凝土再生骨料用于道路基础设施建设，在混凝土路基路面再生利用方面取得了显著成就。目前，已有 20 多个州在公路建设中使用再生混凝土骨料，具有明显的经济和环境效益[6]。德国是开展对再生混凝土骨料研究和使用较早的国家。由于二战的破坏，德国出现了大量的混凝土废料，二战结束后，德国开始研究将这些混凝土废料作为混凝土骨料用于重建过程。德国是世界上首批进行循环经济立法的国家。目前，其在利用建筑垃圾制备骨料再生混凝土领域的技术已经处于全球领先水平[7]。日本由于国土面积小，自然资源相对较少，日本非常重视混凝土再生骨料的研究和利用，自 20 世纪 60 年代末以来，日本制定了相应的法律法规，以促进建筑垃圾的处理和利用。日本在混凝土再生循环技术方面处于领先地位，其骨料再生的处理设备也非常完善[8,9]。就总体而言，美国、德国和日本等发达国家经过长期实践，在混凝土骨料再生领域积累了大量经验，形成了一整套利用建筑垃圾制备再生骨料的技术并开发了相关设备，以及再生骨料混凝土的高性能技术和应用。
1.2.2 国外再生混凝土研究现状
M.F.Akhtar 和 M.W.Naqvi[10]成功地进行了制备再生骨料混凝土立方体（RCA）试件。天然的粗骨料是他们试件骨料的主要来源，同时还有由废弃的混凝土进行加工以后，然后产生的再生粗骨料，而且还对 RCA 混凝土抗压强度进行了比较深层次的研究，同时还对天然骨料和 RCA 混凝土两者存在的不同之处进行了分析，然后便总结出来，RCA 混凝土抗压强度与天然骨料混凝土相当的结论。
N.J.G.Teng[11]提出可以把那些体积比较大的废弃混凝土进行击打碎以后，然后再对这些碎的废弃混凝土经过加工制成混凝土，再把两种混凝土进行搅拌并填充到 FRP 管中。但是再生混凝土的抗压强度和我们普通混凝土有可能是不一样的，因此，对 FRP 管轴向应力造成的影响进行研究显得至关重要。根据研究表明，两者对对 FRP 管轴向应力是一样的，这意味着通过套箍作用可以在很大程度上消除再生混凝土的缺点。
第 2 章 建筑垃圾再生骨料的基本性能
2.1 再生粗骨料的基本性能
对于建筑垃圾来说，其中的再生骨料和天然骨料在基本性能方面还存在相对明显的差别，由于制备方法不同，也导致了不同的再生骨料也有不一样的性能，所以有必要重新针对性的分析在本方法下制备的再生骨料基本性能。张宗楼[51]等人提出了一种处理建筑垃圾制备再生混凝土的技术，由以下步骤组成：上料至给料机－初级破碎前人力分拣－输送皮带机上人工分拣－经过上除铁器－经过下除铁器－进入－洗石机加水搅拌研磨（图 2-1）－清洗出泥土轻质杂物－将泥浆进行分级筛分处理－轻质杂物及待破碎物料筛出－落在返料皮带上经过风选及人工分拣－主破碎机粉碎－皮带机输送－经过除铁器－加水搅拌研磨清洗－将泥浆进行分级筛分处理－脱水浮选出料－从皮带上落下时经过风选去杂－成品。
此方法在河北省邯郸市宗楼建筑有限公司的东三甲建筑废弃物综合利用厂已经开始投入生产，本文的再生骨料即来与此。天然骨料则是由邯郸市所销售的碎石为主。随后笔者按照《普通混凝土用砂、石的质量及检验方法标准》JGJ52-2006中所提出的方式来对再生粗骨料的具体性能进行了相应的探索和研究，明确了其基本属性和相应的特点。
本节基于堆积密度、吸水率等相关指标对再生粗骨料进行考察和探讨。另外在本篇文章中所使用的再生粗骨料通常来说都指单颗粒的再生粗骨料，并且按照骨料直径的大小还对其进行了相应的分类，本文将再生粗骨料中直径在 10-20mm之间的称为 CA（coarse aggregate），直径在 5-10mm 之间的再生粗骨料称为 IA（intermediate aggregate）。在制备混凝土时，两者以重量比 1:1 混合作为再生粗骨料使用，混合后的再生粗骨料称为 CBA（combined aggregate）。
2.2 再生细骨料的基本性能
在本文中使用的建筑垃圾再生细骨料的直径大小都集中在 0.08mm-5mm 之间，本章从细骨料的颗粒级配、压碎值指标以及吸水率等多个不同的指标来进行试验及分析，从而掌握其具体的属性特点。
2.2.1 再生细骨料的外观
因为建筑垃圾在破碎后会产生大量混凝土渣，所以再生细骨料与河砂在颜色上有所差别，再生细骨料颜色稍显灰色，河砂是黄土色。
对于细骨料来说，其吸水率的大小会直接影响到制作混凝土时的用水量大小，从而对整个混凝土质量造成影响，所以说吸水率为细骨料较为重要的指标。再生细骨料的吸水率和河砂的吸水率之间有着非常大的不同。此外，细骨料中的氯离子含量大小也将会直接影响到混凝土的质量，从而间接影响到建筑物的使用寿命。如果说混凝土中的氯离子含量超过了一定的标准，那么钢筋等一些材料的锈蚀速度也会明显加快。我国沿海城市中的很多建筑物中的氯离子都存在明显的超标现象，其关键性原因就是以海砂作为建筑材料，其中的氯离子含量非常大，这一部分建筑在达到了一定的使用年限之后其建筑垃圾就会进入到建筑垃圾处理厂，随后经此类建筑垃圾制成的再生细骨料重新进入到建筑工程项目中，所以导致使用再生细骨料的建筑工程项目的氯离子含量超标。
第 3 章 再生粗细骨料制备再生混凝土的试验研究............................. 23
3.1 实验配比............................. 23
3.1.1 实验材料........................ 23
3.1.2 实验配合比..................................... 24
第 4 章 再生粗骨料的强化及其基本力学性能......................... 37
4.1 再生粗骨料的强化............................ 37
4.1.1 再生粗骨料的强化方法......................... 37
4.1.2 试验方法..................................... 38
第 5 章 基于 DIC 的再生粗骨料混凝土单轴受压实验研究........................ 45
5.1 数字散斑技术原理及前期处理............................ 45
5.1.1 数字散斑技术的原理............................. 45
5.1.2 试验前相关设备的设置........................... 46
第 5 章 基于 DIC 的再生粗骨料混凝土单轴受压实验研究
5.1 数字散斑技术原理及前期处理
5.1.1 数字散斑技术的原理
目前，
