再生砖混粉体因含有SiO2、A12O3、CaO等活性成分而具有火山灰活性,且因包含一部分未水化水泥而具有一定的潜在水硬性,同时近年来粉煤灰等矿物掺合料使用量逐年增加,价格也随之升高。如若能将再生砖混粉体用作混凝土矿物掺合料,这不仅有助于建筑废弃物的循环再利用,而且能缓解我国矿物掺合料资源紧张的局面。同时,再生产品的制备也能够带来显著的社会、经济效益,是可持续发展战略的有效途径。然而再生砖混粉体的理化特性不明,潜在活性也未得到有效的激发且粉体对水泥基材料的工作及力学性能影响也未有足够的理论支持,这极大地限制了再生砖混粉体的研究和应用。本文针对再生砖混粉体,在深入剖析其理化特性的基础上,探究其对水泥基材料工作和力学性能的影响规律;分析物理、化学及纳米等改性方式的作用效果和作用机理;同时,在粉煤灰存在条件下,研究改性再生砖混粉体和粉煤灰的叠加效应及其对水泥基材料性能和微结构的影响规律;最后,建立再生砖混粉体作用下的水泥水化动力学模型,揭示再生砖混粉体对水泥基材料水化进程的影响。主要研究内容及结论如下:1.采用化学成分分析仪、激光粒度分析仪、X射线衍射仪及扫描电镜等分别测定粉体的化学成分、粒度分布、物相组分及微观形貌。结果表明再生砖混粉体与粉煤灰的化学成分类似,具有潜在的火山灰活性。同时,再生砖混粉体具有粒度大、粒径分布不均匀、颗粒边缘不规则等特点。但经改性后,再生砖混粉体颗粒的粒度及其分布范围减小,比表面积增加,同时优化了颗粒形状和减少了表面裂缝。再生粉体经改性后其流动度与水泥净浆更为接近。2.采用物理改性、化学改性及纳米改性方式激发再生砖混粉体活性,并探究改性再生砖混粉体对水泥基材料的工作性和力学性能的影响,并通过热分析对改性再生砖混粉体下水泥基材料的水化进程进行定量分析,通过X射线衍射及扫描电镜进行定性辅助分析。结果表明掺入改性再生砖混粉体可以提高水泥净浆试件的抗压强度和水化程度。其中化学强化对抗压强度的提高效果最好,物理强化和纳米强化次之。水泥净浆中加入改性再生砖混粉体有助于促进其水化产物的生成,使得试件的微观结构更为致密。3.评价改性再生砖混粉体在粉煤灰作用下对水泥基材料的性能影响,通过改变二者的替代率制备水泥净浆试件。以28d试件抗压强度评定二者最佳相容比,并通过扫描电镜、X射线衍射及热分析等手段进行辅助验证。通过对净浆抗压强度结果进行拟合分析,同时基于工程上的便捷性考虑,最终选定再生砖混粉体的最优替代率为1 0%,即改性再生砖混粉体和粉煤灰的相容比为1:1。在此相容比下,化学改性再生砖混粉体同样表现出较为理想的活性激发效果。试件CH的取向指数显著降低,且水化度也随着替代率增加而逐渐下降。当粉体替代率在10%时,水化度轻微下降,当替代率在30%时,水化度仍处于可接受范围,但是当替代率达到50%时,水化度则急剧下降。因此认为两者替代率在30%时为合理替代率,且化学改性粉体效果最优。4.基于再生砖混粉体与改性再生砖混粉体对水泥基材料的水化热试验,建立再生砖混粉体作用下的水泥水化动力学模型并阐释再生粉的水化机理。通过K-D水化动力学模型分析了不同改性再生砖混粉体对水泥基材料水化过程的影响,发现再生砖混粉体的掺入会缩短结晶成核与生长(NG)阶段,此阶段水化程度也相应降低,使得水化更早进入相边界反应(Ⅰ)阶段,同时也使得该阶段的时间延长,更早地进入扩散(D)阶段。同时,物理改性和化学改性再生砖混粉体相比未改性再生砖混粉体而言在NG阶段停留时间较短,在Ⅰ阶段则有所延长。这也与前期强度及微观分析结果相吻合。