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随着自然资源的日渐枯竭,再生混凝土(RAC)的应用越来越广泛。再生骨料(RCA)因其性能指标劣于天然骨料(NA),众多学者在改性RCA性能方面做了大量的研究。混凝土结构内部中碱性物质如氢氧化钙(CH)、水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、钙矾石(AFt)的碳化反应是影响混凝土耐久性的重要原因之一。然而,改性RCA对RAC抗碳化性能的研究并不多见,亦未见RAC部分碳化区尺寸及微结构演变的相关研究。因此,本文将从两个方面开展研究。首先,研究改性RCA对RAC抗碳化性能的影响,得到不同强化方式对RAC抗碳化性能的提升顺序并揭示其强化机理。其次,研究不同RCA取代率对RAC部分碳化区尺寸及微结构演变的影响。主要研究内容如下:首先,为了解决RAC取样的关键性问题,采用MIP法研究0.83W/B、0.63W/B、0.53W/B、0.35W/B砂浆掺氧化铁红组与空白组在孔结构方面的差异,采用TG-DSC法研究0.53W/B砂浆掺氧化铁红组与空白组碳化前后的固相组成方面的差异,综合采用SEM-EDS、NMR法研究0.53W/B砂浆掺氧化铁红组与空白组碳化过程中C-S-H的特征变化差异。MIP法研究结果表明:0.5%掺量的氧化铁红对砂浆总孔隙率没有影响。不论砂浆强度等级如何、是否掺氧化铁红,发生碳化反应时CO2的传输均以Knudsen扩散和过渡区扩散为主。从扩散形式上看,Knudsen扩散比例略有减少,过渡区扩散比例略有增加。TG-DSC法研究结果表明:掺0.5%氧化铁红0.53W/B砂浆的CH质量损失较不掺的增加了 1.6%,CaCO3质量损失较不掺的减少了 3.8%。SEM-EDS、NMR法研究结果表明:0.5%掺量的氧化铁红不影响碳化过程中C-S-H的C/S及平均链长的变化。综合TG-DSC、SEM-EDS、NMR法可知,0.5%掺量的氧化铁红会略微影响水泥的水化。其次,采用直接碳化法(C法)、加钙碳化法(CC法)、乙酸浸渍法(A法)、防水剂浸泡法(W法)对原状再生骨料(O-RCA)进行了强化研究。研究结果表明:四种强化方式均能改善RCA的性能,但每种方案对RCA性能的提升效果不同。当以表观密度、堆积密度、吸水率、压碎指标为评价指标时,改性效果最好的是乙酸浸渍。再次,研究了不同特性的RCA对RAC性能的影响。研究结果表明:对RAC坍落度提升的顺序是:A法>W法>CC法>C法,对RAC抗压强度提升的顺序是:A法>CC法>C法>W法,对RAC抗碳化性能的提升顺序是:A法>CC法>C法>W法。最后,采用TG-DSC法研究了 RCA20取代率对RAC30部分碳化区尺寸及微结构演变的影响。首先选取新砂浆试样,TG-DSC法定量表征RAC30碳化28d时不同碳化深度CH、CaCO3的含量,试验结果表明:RAC30中也存在部分碳化区,且部分碳化区的尺寸随RCA取代率的增大先增大,然后减小,最后又增大。然后选取R=100%,老砂浆试样,运用TG-DSC法定量表征RAC30碳化28d时不同碳化深度CH、CaCO3的含量,试验结果表明:当以老砂浆为样品进行热分析时,RAC30的部分碳化区尺寸变大,且试件完全被碳化,不存在未碳化区。当选取R=100%、碳化14d的新老砂浆试样进行热重分析时,试验结果表明:基于老砂浆表征的RAC30的完全碳化区尺寸和新砂浆相等,部分碳化区尺寸略大于新砂浆。运用MIP法研究了新老砂浆的孔结构演变规律,试验结果表明:老砂浆的总孔隙率大于新砂浆,老砂浆的Knudsen扩散孔和过渡区扩散孔的体积分数大于新砂浆,结合界面理论分析,CO2气体更易在老砂浆中扩散。