混凝土是一种综合性能较强的建筑材料,广泛应用于建筑工程行业。然而在混凝土成型之后的服役工程中容易发生开裂,细微的开裂也可能进一步发展成更宽的宏观裂缝。虽然大部分混凝土服役过程中是带着裂缝工作的,但是对于服役过程会与水分接触的混凝土来说,裂缝的产生会为某些侵蚀性离子渗入提供通道,侵蚀性离子的深入会影响混凝土内部的环境,对混凝土的耐久性能和力学性能都造成重大影响。因此,学者开始研究具有裂缝自修复性能的混凝土。基于微生物矿化沉积技术的裂缝自修复混凝土是在混凝土拌合过程中加入微生物和对应的营养物质,一旦混凝土产生裂缝,混凝土内部环境改变,微生物开始对裂缝进行自行修复。而混凝土内部的复杂环境很大程度上降低了微生物的活性,使得学者开始研究使用多孔轻质材料作为微生物的载体掺入混凝土中,以保证微生物的活性。目前,学者使用的载体与混凝土兼容性不强、成本较高、力学性能较差等以及选用的微生物类型单一,抵御环境的矿化鲁棒性不强限制了裂缝自修复混凝土的应用。本文以课题组之前对微生物和再生骨料的研究为基础,筛选具有矿化能力的混菌,并且以再生骨料作为微生物载体,制备具有裂缝自修复性能的混凝土并对其裂缝自修复机理进行了深入分析,主要工作和结论如下:（1）进行微生物的筛选（混菌）和培养（科氏芽孢杆菌、巴氏芽孢杆菌、混菌）工作,并对不同微生物的矿化沉积效率进行简单测试,验证这三种微生物用于自修复混凝土的可行性;使用再生骨料作为载体,研究再生骨料作为载体的基本性能指标:吸水率、压碎指标和表观密度;并使用微生物矿化沉积技术对再生骨料增强处理,研究其增强处理后的基本性能。试验结果表明:7d时,巴氏芽孢杆菌和混菌的矿化沉积质量相同,都为科氏芽孢杆菌的1.1倍;再生粗骨料吸水率达6.75%,压碎指标为16.5%,再生细骨料吸水率达到10.85%,能够为微生物提供足够的生存空间;14d矿化增强后,再生骨料表观密度达到2642kg/m~3,提高了1.7%,压碎指标降低了29.6%,能够为微生物提供更好的保护,以及提高混凝土的力学和工作性能。（2）以未增强的再生骨料固载微生物制备自修复载体,采用显微镜对混凝土裂缝表面观测和裂缝宽度的持续监测量化为表征手段,考察微生物种类、载体种类、营养物质固载方式等对混凝土裂缝自修复性能的影响,通过试验验证再生骨料作为微生物载体能够使混凝土具有裂缝自修复性能。试验结果表明:再生骨料作为微生物载体,能够为混凝土提供良好的裂缝自修复能力;混菌除了保持较高的裂缝完全修复率外,其56d裂缝平均修复宽度也达到0.35mm,而巴氏芽孢杆菌和科氏芽孢杆菌的裂缝平均修复宽度为0.32mm和0.31mm;再生骨料相比陶粒更适合作为微生物载体;掺入50%的再生细骨料后,裂缝平均修复宽度由原来的0.35mm提高到了0.41mm,提高了17.1%;以细骨料固载混菌,粗骨料固载营养物质的再生混凝土56d裂缝平均修复宽度为0.47mm,相比营养物质掺入混凝土中的平均修复宽度0.35mm,提高了34.3%。（3）利用浸泡法对再生骨料进行增强处理,以不同增强时间、不同微生物类为变量,以抗压强度和坍落度表征再生骨料增强后的混凝土的力学性能和工作性能,以裂缝宽度量化和裂缝处渗水性测试表征混凝土的裂缝自修复性能,通过试验验证再生骨料增强后能够提高混凝土的性能。试验结果表明:混菌矿化增强14d时,对于再生混凝土的抗压强度提高最大,提高了15%;矿化增强7d对于坍落度提高最大,提高了20%。混菌和巴氏芽孢杆菌矿化增强处理时,再生混凝土28d修复养护后裂缝平均修复宽度分别为0.28mm和0.30mm,大于科氏芽孢杆菌的0.25mm;再生混凝土试件的抗渗性能提升明显,在修复养护28d和56d后,都有试件渗水系数为零,即出现停止渗水现象。（4）基于宏观视角上对再生骨料的增强和裂缝自修复性能的研究表征,利用SEM对矿化增强后再生骨料表面晶体和裂缝处经矿化产生的矿化晶体进行微观层面的表征,利用X射线衍射法、能谱分析、热重分析对矿化增强后再生骨料表面晶体和裂缝处经矿化产生的矿化晶体进行物质组成层面的分析。试验结果表明:微生物矿化增强再生骨料能够实现对骨料的包裹,提高其物理力学性能;再生骨料作为微生物载体能够很好的实现混凝土裂缝的自修复。并且微生物矿化增强再生骨料表面晶体和修复养护后裂缝处的矿物晶体,虽然形态不同,但是其物质组成中均含有与混凝土兼容性好、性质稳定的方解石型碳酸钙。