再生混凝土的开发利用能节约自然资源,减少建筑垃圾排放,是一种符合可持续发展战略要求的有效措施。目前,再生混凝土耐久性的研究仍处于薄弱环节,阻碍了再生混凝土的应用。本文从耐久性方面出发,主要考虑再生粗骨料取代率和水灰比两个影响因素,采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的研究方法,对再生混凝土钢筋锈蚀和锈裂行为进行了研究。首先,以取代率和水灰比为控制因素,设计了15种混凝土,共制作了45个试件,采用干湿循环法研究了再生混凝土的钢筋锈蚀规律,采用通电加速锈蚀方式研究了保护层锈胀开裂过程。研究结果表明,再生混凝土抵抗钢筋锈蚀的能力较普通混凝土差,且随取代率的增加或水灰比的增大护筋性能降低；提高取代率或水灰比不能明显增加铁锈在混凝土孔隙中的填充量,而无法延缓保护层开裂；临界锈蚀率受取代率和水灰比影响,其大小主要与混凝土强度有关；锈胀裂缝倾向于从界面过渡区中通过,开展路径受新界面过渡区(ITZ)和老ITZ力学性质的影响。其次,借助一些合理的基本假定,采用弹性理论分析了钢筋锈蚀至保护层开裂的全过程,建立了再生混凝土临界锈蚀率理论预测模型,模型中考虑了铁锈在锈胀裂缝中的填充行为和开裂混凝土的损伤,理论分析结果与试验所得的钢筋锈蚀率吻合良好,预测模型可用于再生混凝土结构钢筋均匀锈蚀条件下的临界锈蚀率计算。再生混凝土钢筋锈蚀和锈裂行为的影响因素分析表明,增强混凝土抗渗性,控制铁锈体积膨胀率和钢筋-混凝土界面空隙厚度,提高混凝土强度,增加保护层厚度,采用小直径的钢筋,有利于提高再生混凝土结构的耐久性。最后,从细观层面应用ABAQUS有限元软件建立了再生混凝土随机骨料模型,采用混凝土塑性损伤本构关系描述附着老砂浆、新砂浆、老ITZ和新ITZ的力学性质,通过施加径向位移的方式模拟钢筋均匀锈蚀产生的锈胀位移。研究结果表明,再生混凝土塑性损伤随机骨料模型能够模拟再生混凝土复杂的破坏机理和应力分布,锈裂破坏形态和临界锈胀力受取代率、水灰比影响,分析所得的临界锈蚀率与试验值相吻合。