混凝土是最主要的建筑工程材料,随着世界人口的增长和人民生活水平的提高,其需求量还会继续增大。但是在混凝土的生产过程中(尤其是水泥的生产)需要消耗大量的能源并排放大量的温室气体,大约每生产1吨水泥熟料就要向大气排放1吨二氧化碳。因此,有必要探索和应用新方法来减少混凝土或水泥的环境影响。粉煤灰是目前应用最广泛的辅助胶凝材料,在生产混凝土时能够替代水泥,不仅减少了水泥用量,还会影响混凝土的力学性能和耐久性能。已有的研究大多或单纯考虑粉煤灰混凝土的环境影响,或综合考虑粉煤灰混凝土的环境影响和力学性能的关系,而未从生命周期的角度,基于粉煤灰混凝土的力学性能和耐久性能,对其生命周期内的能耗和碳排放进行定量化分析研究。本文立足于粉煤灰混凝土生命周期的不同阶段,对其生产、维修和最终的拆除后处理过程中的能耗和碳排放进行定量分析,并综合考虑粉煤灰混凝土的力学性能和耐久性能对能耗和碳排放的影响。此外,考虑到能耗和碳排放的衡量单位不同,采用货币化的方法,将两者用经济损失的形式来衡量,提出了环境成本的概念,为粉煤灰混凝土可持续性评价提供一种新的思路。本文的主要研究工作包括以下几个方面：(1)考虑粉煤灰掺量对粉煤灰混凝土强度和强度发展的影响,采用单位体积粉煤灰混凝土单位强度能耗和单位强度碳排放的指标来评价粉煤灰混凝土的力学性能和环境影响的关系;同时采用货币化的方法,对粉煤灰混凝土生产过程中的环境影响用经济损失的形式进行衡量,并给出了粉煤灰掺量、混凝土抗压强度与环境成本之间的拟合关系；(2)根据胶凝强度的概念,提出了粉煤灰混凝土碳强度的概念,同时,根据文献调研,对已有的试验结果进行分析,分别得到了胶凝强度、碳强度与抗压强度之间的拟合关系,为粉煤灰混凝土碳排放估算提供了方便快捷的方法；此外,考虑到粉煤灰混凝土抗压强度离散性的特征,以强度可靠度作为功能单位,分析了不同掺量粉煤灰混凝土的碳排放；(3)考虑到混凝土使用阶段时间较长的特点,采用蒙特卡洛模拟的方法,对粉煤灰混凝土进行了寿命预测,提出了考虑粉煤灰混凝土的力学性能、耐久性和环境影响三种因素的综合指标来衡量混凝土使用阶段的综合性能,并与选择其他功能单位指标分析的评价结果进行对比分析；(4)考虑不同的维修效果和维修次数,提出了两种维修策略,并对其环境影响进行评价。此外,提出了考虑时间价值的粉煤灰混凝土环境成本评价模型,模型中不但考虑了货币的时间价值,而且还考虑了由于环境恶化造成的单位环境治理成本随时间变化的特点；(5)对比分析了废弃粉煤灰混凝土直接填埋和回收再利用生产再生骨料的环境影响,影响类别为能耗、碳排放和土地占用,采用货币化的方法将三者统一成环境成本,并考虑再生骨料环境影响的分配,考虑强度等级和再生骨料运输距离的影响,对再生粉煤灰混凝土的环境影响进行分析。