文章简介

     在全球建筑废弃物年产量突破40亿吨的严峻形势下，再生混凝土粉末（Recycled Concrete Powders, RCPs）的高效利用已成为建筑行业可持续发展的关键课题。香港理工大学Chi Sun Poon教授团队在Materials Reports: Solidwaste and Ecomaterials  (MRSE) 发表重要综述，系统阐述了RCPs的物化特性、活性激发方法及工程应用进展，旨在为建筑废弃物的资源化利用提供科学支撑。

RCPs是再生骨料生产过程中的主要副产物，占建筑废弃物总质量的20%~30%。其富含残余水泥浆体及硅砂等组分，虽具有类似粉煤灰的胶凝活性潜力，但由于其不规则的表面结构与较强的吸水性，在直接替代水泥时会导致混凝土性能大幅下降，需通过活化处理提升其应用价值。针对这一难题，研究团队提出了多级活化方案：物理活化通过机械研磨/热处理改善颗粒特性；化学活化采用碱激发、盐激发、多相混合激发等提升反应活性；创新性的碳化改性技术不仅能通过活性成分的生成与颗粒结构的改良来优化材料性能，还可制备高纯度硅胶、碳酸钙和超疏水涂层等高附加值产品。目前，改性后的RCPs已成功应用于地聚合物、超高性能混凝土等领域，展现出良好的工程适用性和环境效益。该综述为建筑废弃物的高值化利用提供了系统解决方案，针对不同方法进行客观的评估与讨论，并在最后对未来研究中的挑战与前景进行展望，将有力推动建筑行业的绿色低碳转型。

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亮点图片

Fig. 1. Characteristics of OPC and RCPs. Photos of (a) OPC and (b) RCPs. SEM images of (c) OPC and (d) RCPs.

Fig. 2. (a) Illustration of carbonation setup. (b) SEM image of the needle-like aragonites.

Fig. 3. (a) Variation of the volume fraction of voids slice wise. (b) 3D reconstruction of pores in the control sample.

Fig. 4. Reaction mechanism in the microstate.

引用格式

2025年第1卷Z. Gu, Y. Jiang, Z. Ma, P. Shen, C. S. Poon. A review on the utilization of recycled concrete powders: Preparation, activity excitation and application. Materials Reports: Solidwaste and Ecomaterials, 2025, 1: 9520002. https://doi.org/10.26599/MRSE.2025. 9520002.

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https://www.sciopen.com/article/10.26599/MRSE.2025.9520002

作者信息

谷镇江，香港理工大学土木及环境工程系博士研究生，本科及硕士均毕业于中山大学。主要研究方向为二氧化碳封存技术与废弃物资源化利用，致力于开发可持续的环境工程解决方案。

申培亮，教授、博士生导师，依托武汉理工大学入选国家高层次青年人才项目，主持“十四五”重点研发课题、国家自然科学基金、香港科技创新重大项目、优配基金项目(RGC-GRF)、环境保护署项目(ECF)、碳中和基金等10余项，指导博士后、博士生和硕士生30余名。围绕混凝土材料减碳技术革新目标，在全寿命周期混凝土材料固碳和低碳设计理论与技术、固体废弃物碳化资源化、碳矿化基础理论等方面开展了系统深入的研究工作，取得了系列原创性研究成果，开发了系列固碳建筑材料和CO₂固化理论与技术，并实现部分技术落地应用。在Nature Communication、PNAS、Advanced Materials、Cem Concr Res等发表120余篇论文 (领域顶级刊物Cem Concr Res 18篇、Cem Concr Compos 30篇)，申请和授权国内、国际发明专利20余项，获得香港绿色创新科技大奖银奖1项和中国建筑材料科学技术奖基础研究二等奖1项。

Chi Sun Poon，教育部长江学者讲座教授，迈克尔·安森教授，现任香港理工大学土木及环境工程学系主任，兼任香港工程师学会及香港混凝土学会会士，曾任香港工程师学会主席、香港混凝土学会主席、美国混凝土学会（中国）分会会长。1985年博士毕业于帝国理工学院，于牛津大学从事博士后研究工作。长期从事低碳建筑材料、先进碳矿化技术、固体废弃物资源化利用和绿色土木结构与材料研发工作，是世界著名土木工程结构与材料研发领域的学术带头人，被评为土木工程领域全球前2％顶尖科学家（全球排名前3)。承担和参与完成了香港自然科学基金、香港重大研究计划、环境保护署、国家自然科学基金等60余项；发表国际重要期刊论文600余篇、专著6部， 申请和授权发明专利20余项；获得国家科技进步二等奖1项（排名第2)，香港绿色创新科技大奖银奖1项，日内瓦国际发明展金奖和特等奖各1项。

关于MRSE

Materials Reports: Solidwaste and Ecomaterials（《材料导报：固废与生态材料》，简称MRSE），2025年正式创刊，是《材料导报》期刊社创办的第二本英文姊妹刊，聚焦于固体废弃物处理与资源化利用及生态材料。由中国矿业大学（北京）王栋民教授担任创刊主编，香港理工大学Chi Sun Poon教授、深圳大学崔宏志教授、同济大学张祖华教授担任共同主编；由清华大学出版社SciOpen平台提供出版服务，采用开放获取出版模式。

报道范围（Scope）

MRSE致力于报道各种固体废弃物的原创性研究和前沿应用，传播创新理念，助力建设绿色生态社会。期刊报道范围主要涉及（但不限于）：

◆Construction and demolition wastes（建筑及拆卸废物）

◆ Mining solid wastes（矿山固体废弃物）

◆ Coal combustion wastes（燃煤废物）

◆ Solid wastes from metallurgical industries（冶金工业产生的固体废物）

◆ Industrial hazardous solid wastes（工业危险固体废物）

◆ Waste gypsum（废石膏）

◆ Agriculture solid wastes（农业固体废弃物）

◆ Ecomaterials（生态材料）

期刊特色（Feature）

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 邮箱：mrse@mater-rep.com