混凝土是一类多相人工复合材料,可以根据不同的性能要求在其间掺入其它各种各样的材料,如碳纤维、钢纤维、碎玻璃等。在我国大型基础设施规模空前,天然集料日益短缺,而废弃玻璃排放量又日益增加的形势下,研究将废弃玻璃替代天然集料来配制混凝土的思想,符合可持续发展的宏观经济战略,可促进环境保护和建筑节能。鉴于目前国内还没有人对废弃玻璃骨料混凝土的宏观力学特性、本构关系和耐久性进行过系统的研究,因而,这方面就成了本文的主要任务。　　 本文在广西教育厅科研项目《废旧玻璃混凝土性能的试验研究》(桂教科研[2009]25号,200911MS101)和广西建筑工程检测与试验重点实验室项目(桂科能07109005-6)子项目《废旧玻璃混凝土性能的试验研究》的资助下,本项目从混凝土基本原理和材料学出发,采用理论、试验和废弃玻璃混凝土宏、微观相结合的方法,研究废弃玻璃作为混凝土骨料可行性和满足混凝土骨料的技术指标以及废弃玻璃混凝土的性能。该研究涉及数学、力学、材料和环境保护等多学科交叉的内容,对推动环境保护和相关学科发展具有重要意义。本文的主要研究内容如下:　　 1、对废弃玻璃骨料进行分类,确定废弃玻璃骨料作为混凝土骨料的可行性,试验结果表明,废弃玻璃可以很好地作为混凝土的粗骨料和细骨料,具有天然砂石骨料的特性;　　 2、分析了废弃玻璃骨料不同的替代率对混凝土的工作性能的影响,试验显示,随着废弃玻璃骨料的增加,废弃玻璃粗骨料混凝土的坍落度和扩展度增加,而废弃玻璃细骨料的坍落度和扩展度减少:　　 3、对废弃玻璃作为混凝土粗骨料和细骨料的混凝土分别进行混凝土的基本力学性能试验,试验结果表明,废弃玻璃骨料取代天然骨料后,废弃玻璃骨料混凝土的基本力学性能与天然骨料一样,但随着废弃玻璃骨料的增加,废弃玻璃粗骨料混凝土的力学性能数值明显降低,而细骨料相对降低小。　　 4、通过试验获取了废弃玻璃骨料混凝土的应力—应变全曲线,试验显示,废弃玻璃骨料混凝土的峰值应力低于同强度等级的天然骨料混凝土,而峰值应变废弃粗骨料明显小于废弃玻璃细骨料和天然骨料混凝土。根据试验结果,建立了废弃玻璃骨料混凝土的应力—应变本构关系模型,该模型拟合的理论曲线与试验曲线吻合较好。　　 5、结合混凝土已有的本构关系模型,从理论上分析废弃玻璃混凝土的本构关系、损伤本构关系以及损伤变分原理以及分析方法。运用样条有限点法原理,建立了废弃玻璃骨料混凝土非线性和损伤分析的数值模型和解法。　　 6、对废弃玻璃混凝土抗氯离子的渗透性进行了试验研究。试验表明,废弃玻璃作为混凝土粗骨料,其抗氯离子扩散能力比天然骨料要差,而且随着废弃玻璃粗骨料的增加,混凝土抗氯离子扩散能力下降;相反,废弃玻璃作为细骨料,其抗氯离子扩散能力比天然骨料要好,而且随着废弃玻璃骨料的增加,其混凝土抗氯离子扩散能力增加。　　 7、在Fick第二定律的基础上,根据废弃玻璃骨料混凝土中的氯离子基本方程,提出了用于废弃玻璃骨料混凝土氯离子扩散问题的QR法,建立了基于常扩散系数的氯离子扩散的QR法模型。通过算例,可知QR法具有很好的计算效率和很高的计算精度,同时,与其他方法相比,可以更好地计算非规则边界的氯离子扩散问题,而且该法集有限元法、有限条法、无限元法和样条有限点法的优点于一体,克服了有限元及有限条法的缺点,不仅计算简单,而且精度高,大大降低了离散未知量,降低了计算工作量,保证了计算精度和效率。　　 本文的研究,为废弃玻璃的综合利用和可持续发展,提供了一条可借鉴的道路,为今后深入研究利用废弃玻璃作为混凝土骨料提供了一些参考。