人类发展进程中面临着建筑拆除的垃圾无法有效处理和资源过度开采而造成的资源短缺问题。粉煤灰再生混凝土可以实现对废弃混凝土的回收利用,既满足了发展基础建设的需求又解决了部分环境保护问题,因此研究粉煤灰再生混凝土具有重要意义。然而再生混凝土具有比普通混凝土更高的不均匀性和复杂的内部结构,有着高度的随机性。通过材料微细观方法解释其宏观性能的研究尚不全面,本文在对不同再生骨料替代率、不同粉煤灰掺量的再生混凝土力学性能进行研究的基础上,基于超声波和声发射技术对再生混凝土进行无损检测研究,并采用SEM对再生混凝土微观结构进行试验研究。主要研究内容分为以下几点:(1)选择废弃路面作为再生骨料原材料,选取粉煤灰作为改善再生骨料表面状态的化学添加剂。针对144个再生混凝土试块的力学性能试验分别研究再生骨料替代率、粉煤灰替代率对再生混凝土力学性能的影响规律、破坏特征。在试验数据基础上,采用Origin、Matlab分别建立了再生骨料掺量、粉煤灰掺量对混凝土强度之间的函数关系,找出最优替代率区间。结果表明:随着再生骨料替代率以及粉煤灰替代率的增加,立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量等力学性能的变化趋势基本相同。通过拟合曲线发现,再生骨料替代率在[20%,30%]区间内抗压强度达到峰值,粉煤灰替代率在[6%,15%]区间内抗压强度达到峰值。(2)基于超声波技术对108个再生混凝土试块进行各工作应力阶段的探究,分别研究再生骨料替代率、粉煤灰替代率、龄期对超声波波速的影响。结果表明:相比再生骨料替代率,粉煤灰掺量对超声波速的影响较大。低应力阶段波速值与初始波速值的幅度不大于0.3%,没有裂纹出现,未出现损伤。中应力阶段波速与初始波速相比,下降幅度在2%～4%之间。高应力阶段波速与初始波速相比,下降幅度在17%左右。在试验数据基础上定义了相对波速系数与应力损伤系数,拟合出再生混凝土工作应力和超声波波速的关系式,为再生混凝土在实际工程中提供新检测方法。(3)基于声发射技术对216个再生混凝土试块探究出各材料掺量、龄期及加载速率对声发射参数的影响。揭示各应力阶段与内部损伤情况的关系。结果表明:试块内部损伤的演变规律与初始缺陷息息相关,特别显现在压密阶段。在压密阶段,随再生骨料替代率的增加,被压实所产生的声发射信号频率呈先降低后增加的趋势,且压密阶段持续的时间分别占整个应力上升阶段的1/6～1/3。适量粉煤灰可以提高抗压强度从而抑制声发射信号的活跃度。声发射信号迅速且大量出现时,可以作为失稳破坏的预兆。(4)通过SEM观察再生混凝土过渡区,发现粉煤灰掺量为10%时,有效减少CH晶体在界面区富集,集料—水泥石界面薄弱区更加完善。再生骨料替代率为30%时,水泥石结构疏松程度较低,孔隙率较低。从一定程度上解释了不同掺量对再生混凝土强度影响的原因。