改性再生骨料對自密實混凝土性能的影響

王懷亮，張　楠

(1.大連大學(xué) 建筑工程學(xué)院，116622 遼寧 大連；2.清華大學(xué) 深圳研究生院-格林美城市資源循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心，518055 廣東 深圳；3.大連理工大學(xué) 建設(shè)工程學(xué)部，116024 遼寧 大連)

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改性再生骨料對自密實混凝土性能的影響

王懷亮1,2，張楠3

(1.大連大學(xué) 建筑工程學(xué)院，116622 遼寧 大連；2.清華大學(xué) 深圳研究生院-格林美城市資源循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心，518055 廣東 深圳；3.大連理工大學(xué) 建設(shè)工程學(xué)部，116024 遼寧 大連)

摘要:為提高再生骨料的性能，使之適用于自密實混凝土，使用4種強化手段對簡單破碎后的兩種來源再生骨料進行改性處理，研究其對新配RA-SCC工作性能和硬化后物理力學(xué)等性能的影響.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：骨料來源和原生混凝土強度對再生骨料的品質(zhì)有較大影響，而經(jīng)過改性處理以后，不同來源的再生骨料品質(zhì)都有所提升，所制成的RA-SCC性能差異變?。还鼭{法以及水玻璃浸泡的方法能夠較大程度地改善新拌RA-SCC的自密實性能；高溫煅燒法、酸性溶液浸泡法、水玻璃分散技術(shù)可使硬化后的RA-SCC內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密，從而明顯改善了RA-SCC的抗拉強度、抗干燥收縮性能和抗凍性能，但大部分骨料增強技術(shù)對RA-SCC的抗壓強度和彈性模量的影響較小.

關(guān)鍵詞:再生骨料；自密實混凝土；骨料強化；性能

自密實混凝土(SCC)[1]具有良好的流動性、填充性、間隙通過性及抗離析性，在許多特殊結(jié)構(gòu)(如大型薄壁、鋼筋布置密集部位、振搗特別困難的結(jié)構(gòu))中體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性.再生骨料混凝土[2]是利用舊建筑物上拆下來的廢棄混凝土塊，經(jīng)過破碎、清洗和篩分后，作為部分或全部骨料重新拌制的混凝土.如果將再生骨料添加到自密實混凝土中制成再生骨料自密實混凝土(RA-SCC)，這樣就集合了建筑垃圾作為再生骨料循環(huán)利用和自密實混凝土免振搗兩方面的優(yōu)勢，是一種真正綠色環(huán)保的高性能混凝土.但目前關(guān)于RA-SCC研究較少，已有資料[3-4]主要研究了再生骨料替代率對RA-SCC性能的影響.

再生骨料在破碎過程中往往殘留一定量的舊水泥砂漿，這些老舊水泥砂漿微觀上是疏松多孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致再生骨料具有孔隙率高、表觀密度低、吸水率高、內(nèi)在微裂紋多、強度低等特點,因此，振搗成型的再生骨料混凝土各項力學(xué)性能指標(biāo)要劣于天然骨料混凝土.為了制備高性能的再生骨料自密實混凝土，一個非?？尚械乃悸肪褪菍υ偕橇线M行預(yù)處理，使之成為品質(zhì)優(yōu)良的骨料，目前主要的再生骨料預(yù)處理技術(shù)有：超聲波破碎法[5]、微波加熱法[6]、高溫法[7]、二次攪拌法[8]、酸性溶液浸泡法[9]、水玻璃分散法[10]以及裹漿法[11]等等.以上方法均試圖盡可能的去除骨料上的老舊松散水泥砂漿，以改善再生骨料品質(zhì)、增強再生骨料與新水泥漿體的黏結(jié)性能.但某些方法往往需要比較復(fù)雜昂貴的機械設(shè)備、材料以及能耗也比較高，失去了綠色混凝土節(jié)能減排的意義.為此，本文著重選取4種比較經(jīng)濟可行的再生骨料強化技術(shù)，針對兩種來源的再生骨料，探討不同再生骨料增強技術(shù)和再生骨料來源對新拌自密實混凝土工作性能和硬化后物理、力學(xué)性能以及耐久性能的影響，以期對RA-SCC的配合比設(shè)計及其力學(xué)性能指標(biāo)的評估提供參考.

1試驗內(nèi)容與方法

1.1再生粗骨料預(yù)處理方式

使用兩種來源的再生骨料：一種為結(jié)構(gòu)試驗后廢棄試件破碎而成，原生混凝土強度等級在C40到C80之間，齡期為3個月，制成的再生骨料記作RA1；一種來自某建筑結(jié)構(gòu)拆除后的廢棄構(gòu)件破碎而成，原生混凝土強度等級在C30以下，齡期為20 a以上，制成的再生骨料記作RA2.正式試驗前，根據(jù)實驗室的條件采用幾種比較經(jīng)濟實用適合大批量再生骨料生產(chǎn)的預(yù)處理手段：

1)預(yù)濕水法(未做增強處理)：將再生骨料預(yù)先在水中浸泡和清洗,晾干后進行篩分；

2)高溫煅燒法：先將所有廢棄試件破碎成大塊，放置到高溫爐中快速升溫至300 ℃,用冷水快速冷卻，使用破碎機將其二次破碎和研磨，并進行篩分；

3)酸性溶液浸泡法：采用濃度為3 mol·L-1的HCl溶液浸泡再生骨料24 h，之后浸泡在清水中清洗，去除殘留酸性溶液后進行篩分，制成骨料級配和顆粒外形符合自密實混凝土要求的再生骨料；

4)水泥-粉煤灰裹漿法：將初步篩分后的再生骨料與水泥-粉煤灰粉混合加少量的水進行混合攪拌，養(yǎng)護28 d后進行篩分；

5)水玻璃分散法：選用建筑工程常用的高模數(shù)水玻璃對再生骨料進行表面改性處理，本次試驗用水玻璃模數(shù)為3.2，密度為1.384 g·cm-3.

1.2試驗配合比

依據(jù)普通天然骨料自密實混凝土配合比設(shè)計方法，并考慮再生骨料的高吸水率特性，經(jīng)過調(diào)整減水劑摻量多次試驗得到了工作性能良好的再生骨料自密實混凝土.拌合物中再生骨料替代率為100%，分為未做增強處理骨料和經(jīng)過上述4種辦法處理的骨料.表1列出了拌合物的配合比.RA-SCC分組用骨料來源(RA1、RA2)和再生骨料預(yù)處理方法來劃分.如第一種再生骨料RA1的拌合物代號分別為RA1-U (未做增強處理) 、RA1-H(高溫) 、RA1-HCl(低濃度鹽酸溶液浸泡)、RA1-CFS(水泥-粉煤灰裹漿)和RA1-WG(水玻璃).試驗采用普通硅酸鹽52.5R水泥;細骨料采用天然河砂，中砂，級配良好，細度模數(shù)2.5；摻合料為Ⅰ級粉煤灰，F(xiàn)類；外加劑采用聚羧酸系高效減水劑，減水率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為15%～20%.破碎和預(yù)處理后所有再生粗骨料按粒徑范圍劃分為5～10 mm和10～20 mm兩批，粗細骨料級配均滿足規(guī)范要求.

表1　RA-SCC配合比　kg·m-3

1.3試驗過程

根據(jù)規(guī)范建議的自密實混凝土工作性能試驗方法[12]對新拌RA-SCC的工作性能進行測試，包括流動性、填充性、通過能力和抗離析能力等，分別用塌落擴展度試驗、T500、V槽試驗、L槽試驗以及篩分試驗來測試以上工作性能，以比較不同再生骨料預(yù)處理技術(shù)和不同骨料來源對新拌自密實混凝土工作性能的影響.

同時進行RA-SCC試塊的澆筑，采用150 mm×150 mm×150 mm立方體試塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護，分別在3、7、14和28 d測定RA-SCC的抗壓強度和劈裂抗拉強度，采用150 mm×150 mm×300 mm試件量測RA-SCC的彈性模量，試驗方法參照GBT 50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行.參照GBT 50082—2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行干縮變形性能和凍融循環(huán)試驗，其中收縮試件為100 mm×100 mm×400 mm的棱柱體，收縮試件成型后, 覆蓋靜置24 h 拆模, 隨后移至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室養(yǎng)護, 養(yǎng)護室環(huán)境溫度為(20±5) ℃, 相對濕度為60%±5% , 并按規(guī)定齡期測定試件的收縮變形，每組3 塊, 取平均值作為試驗結(jié)果.凍融循環(huán)試驗采用普通混凝土耐久性試驗中的慢凍法，試塊為100 mm×100 mm×100 mm立方體，設(shè)定凍融循環(huán)300 次，每50次停機對自密實混凝土的相對動彈模、質(zhì)量損失率進行測試，并對300 次凍融試驗后的試件進行抗壓和劈裂抗拉試驗.

2試驗結(jié)果與分析

2.1再生骨料性能

配制自密實混凝土前，為對比起見，試驗測試了飽和面干狀態(tài)下再生骨料的表觀密度、壓碎指標(biāo)和24 h吸水率等指標(biāo)，見表2.源于高強原生混凝土的再生骨料品質(zhì)要高于源于低強度原生混凝土的再生骨料，如RA1的顆粒密度要高于RA2，而吸水率則低于RA2；高溫煅燒法、酸性溶液浸泡法和水玻璃分散法可以顯著改善再生骨料的品質(zhì)，提高了再生骨料的表觀密度，降低了其吸水率和壓碎指標(biāo)，但水泥-粉煤灰裹漿法對再生骨料品質(zhì)的改善效果十分有限.

表2　再生骨料性能

2.2工作性能

表3列出了RA-SCC工作性能試驗結(jié)果.所有RA-SCC拌合物流動擴展度直徑都在700±50 mm的范圍內(nèi)，擴展流動時間T500都小于5 s，均符合自密實混凝土的流動性要求，可用于主要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件[13].RA經(jīng)過預(yù)處理后，新拌RA-SCC流動擴展度直徑提高，T500變小，V槽流動時間TV(5 min后流動時間)也有所降低，其中，水玻璃分散法對流動性的改善作用最為顯著.L槽試驗主要為了衡量新拌自密實混凝土通過鋼筋的能力，再生骨料經(jīng)過預(yù)處理后，L槽試驗的T20 cm和T40 cm時間都有所減少，表明RA處理后吸水率降低， RA-SCC拌合物均能順利通過鋼筋，在鋼筋密集處無堵塞現(xiàn)象.濕篩試驗是為了測試新拌SCC的抗離析能力，抗離析系數(shù)SR(segregation ratio)越小，SCC的抗離析性能越好, RA沒經(jīng)過預(yù)處理的RA1-U和RA2-U的抗離析系數(shù)均低于5%，這說明RA未經(jīng)處理的RA-SCC中自由水比較少，黏度比較大.

表3　新拌RA-SCC的工作性能

2.3物理性能

各種再生骨料預(yù)處理技術(shù)對養(yǎng)護28 d后RA-SCC試塊吸水率的影響見圖1，可發(fā)現(xiàn)，除了水泥粉煤灰裹漿法之外，其他預(yù)處理技術(shù)可有效降低吸水率.這是由于這些預(yù)處理技術(shù)或者減小了殘余砂漿含量，或者改善了再生骨料表面的多孔疏松微觀結(jié)構(gòu)，均為RA和漿體之間提供了比較強的黏結(jié)力，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密.

圖1　骨料增強技術(shù)對試塊吸水率的影響

圖2給出了RA-SCC試塊密度與再生骨料顆粒密度(表觀密度)之間的關(guān)系，可以看出，預(yù)處理技術(shù)對RA-SCC密度改善作用不大，RA經(jīng)過處理后骨料顆粒密度得到提高，試塊密度也要略高于再生骨料不進行預(yù)處理的RA-SCC.另外，骨料來源和原生混凝土強度對RA-SCC的試塊密度有較大影響[14]，而經(jīng)過再生骨料預(yù)處理過程以后，不同來源的再生骨料制成的RA-SCC試塊密度差異變小.對本文兩種來源的再生骨料，RA-SCC試塊密度與再生骨料的顆粒密度有著非常好的相關(guān)性.

圖2　試塊密度與再生骨料平均顆粒密度的關(guān)系

2.4力學(xué)性能

圖3給出了兩種再生骨料來源時RA-SCC抗壓強度隨齡期的發(fā)展規(guī)律，由圖易見，所有試塊的3 d強度都在28 d強度的50±10%范圍內(nèi)，經(jīng)過RA預(yù)處理的RA-SCC 3 d強度都高于RA未處理的試塊，并且均在28 d強度50%以上，RA-SCC未強化處理的試塊3 d強度低于28 d強度的50%，因此RA預(yù)處理技術(shù)改善了骨料和新水泥砂漿之間界面層的性能，提高了RA-SCC的早期強度.隨著水化作用的發(fā)展，所有經(jīng)過RA預(yù)處理的試塊7 d抗壓強度都在28 d強度的85%以上，而RA未處理的自密實混凝土試塊，抗壓強度則低于28 d強度的80%.對比各組的28 d抗壓強度見圖4，可以發(fā)現(xiàn)，由于制成RA1組自密實混凝土的再生骨料源于較高強度的原生混凝土，因此RA1組配制的RA1-SCC抗壓強度要高于RA2組.對同一再生骨料來源的自密實混凝土，大部分骨料強化手段對抗壓強度的改善效果都不是十分明顯.

圖5(a)為28 d齡期各組RA-SCC的彈性模量，RA1組的彈性模量要高于RA2，有效的再生骨料處理技術(shù)可提高兩組試件的彈性模量.與試塊密度相類似，當(dāng)再生骨料顆粒密度提高8%時， RA-SCC的28 d抗壓強度和彈性模量都提高了大致10%左右.經(jīng)過對本文兩種再生骨料來源的再生骨料自密實混凝土彈模試驗數(shù)據(jù)以及文獻[15]中天然骨料(石灰?guī)r骨料)SCC彈模數(shù)據(jù)的回歸分析，可得出SCC彈性模量ESCC(GPa)和立方體抗壓強度fcu(MPa)的關(guān)系：

(1)

式中γ為自密實混凝土的表觀密度(kg·m-3)，按式(1) 計算的自密實混凝土彈性模量與其實測值的對比見圖5(b)，可見本文所建立的自密實混凝土彈性模量計算模型不僅適用于天然骨料自密實混凝土，還適用于再生骨料自密實混凝土.

圖3　再生骨料增強手段對抗壓強度發(fā)展的影響

圖4　不同再生骨料預(yù)處理技術(shù)改善抗壓強度的效果

圖6(a)為各組RA-SCC 28 d劈拉強度的對比.與對照組RA未處理的自密實混凝土相比，高溫法、低濃度鹽酸浸泡處理和水玻璃改性處理的自密實混凝土28 d劈拉強度提高了4%～10%，但水泥-粉煤灰裹漿處理的RA-SCC劈拉強度未得到提高.經(jīng)過對本文兩種再生骨料來源的RA-SCC劈裂抗拉強度試驗數(shù)據(jù)以及文獻[15]中天然骨料SCC(石灰?guī)r骨料、摻合料為超細粉煤灰)劈拉強度數(shù)據(jù)的回歸分析，可得出自密實混凝土劈拉強度fct(MPa)和立方體抗壓強度fcu(MPa)的關(guān)系:

(2)

另外肖建莊等[16]給出了振搗成型再生混凝土劈拉強度與抗壓強度的關(guān)系式:

(3)

圖5　2 8 d齡期彈性模量

圖6　28 d齡期劈拉強度

本文試驗配制的RA-SCC劈拉強度與抗壓強度的關(guān)系見圖6(b)，可以看出，按由振搗成型的再生混凝土回歸分析式(3) 計算得出的劈拉強度對RA-SCC而言偏于不安全,而RA-SCC與天然石灰?guī)r骨料SCC都比較符合式(2)所描述的函數(shù)關(guān)系，因此使用100%再生骨料所配制的RA-SCC力學(xué)性能也可達到天然骨料SCC的性能要求.同等條件下，RA1組劈拉強度要高于RA2組.為了解釋再生骨料來源對RA-SCC劈拉強度的影響，圖7給出了再生骨料壓碎指標(biāo)與劈拉強度的關(guān)系.顯然， RA-SCC劈拉強度不僅與砂漿-骨料界面層黏結(jié)強度有關(guān)，還與再生骨料品質(zhì)指標(biāo)即壓碎指標(biāo)有很強的關(guān)聯(lián).

圖7　劈拉強度與再生骨料壓碎指標(biāo)的關(guān)系

2.5收縮性能

一般認(rèn)為再生混凝土的收縮值比普通混凝土大[17],但再生骨料對自密實混凝土收縮性能的影響還未見報道，長期收縮變形是RA-SCC應(yīng)用需解決的主要問題之一.不同來源再生骨料對RA-SCC長期收縮性能的影響見圖8.所有試件干燥收縮在56 d左右慢慢趨于穩(wěn)定，基本達到112 d 干燥收縮值的95%左右.RA1組骨料由于附著的廢舊水泥砂漿較少，骨料吸水率低，最終長期收縮變形要小于RA2組.對同一來源再生骨料，以RA-U 組的干燥收縮值為基準(zhǔn)，可以發(fā)現(xiàn)，高溫法、低濃度鹽酸浸泡處理和水玻璃改性處理等手段都顯著降低了試件的干燥收縮.一般認(rèn)為，SCC體積穩(wěn)定性比如自收縮、干燥收縮和徐變等與其內(nèi)部水化反應(yīng)和水分遷移有關(guān)[18]，RA經(jīng)過表面改性處理后，RA強度較高，骨料與新水泥砂漿的黏結(jié)較好，有利于改善RA-SCC的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)、降低材料與水潤濕性,由此可能減小RA-SCC內(nèi)部的水分?jǐn)U散速率，即有效的再生骨料預(yù)處理技術(shù)有利于提高RA-SCC的保水性，從而抑制RA-SCC的干縮變形.文獻[19]采用低吸水率(≤1 %) 天然骨料、28 d 抗壓強度為55～65 MPa 的SCC,其180 d 齡期時的收縮率值范圍是3. 2 ×10- 4～5. 7 ×10- 4,而本文兩種再生骨料RA-WG組112 d齡期時收縮率為3.7 ×10-4，這進一步說明了水玻璃分散技術(shù)十分有效地降低了RA-SCC的長期收縮變形，使RA-SCC抗收縮變形性能接近于天然骨料自密實混凝土.

圖8　RA-SCC干縮變形對比

2.6抗凍性能

圖9為凍融300次后RA-SCC主要性能指標(biāo)的對比，凍融試塊尺寸為100 mm×100 mm×100 mm的非標(biāo)準(zhǔn)試塊，抗壓強度和劈拉強度分別用fcu100和fsp表示.可以看出，RA未做改性處理時，300次凍融循環(huán)后，RA1和RA2組試件之間的質(zhì)量損失差異比較大，這說明再生骨料品質(zhì)較低(粗骨料吸水率較大時)，RA-SCC抗凍融性能就差，但經(jīng)過再生骨料的強化處理后，兩組的質(zhì)量損失有大幅度的降低，并且兩組之間的差異變小.在經(jīng)過300次凍融循環(huán)后，RA1-U、RA1-H、RA1-HCl、RA1-CFS和RA1-WG的抗壓強度分別降低了17.18%、10.02%、10.38%、20.04%和6.31%；劈拉強度降低百分比按順序依次為：RA-U>RA-CFS > RA-HCl > RA-H >RA-WG，這一變化說明高溫煅燒法、水玻璃分散法以及HCl溶液浸泡法通過改善再生骨料的品質(zhì)性能，明顯提高了RA-SCC的抗凍融耐久性能.但由于水泥-粉煤灰粉裹漿處理的RA與新的水泥砂漿之間的黏結(jié)性能比較弱，微觀上依舊屬于多孔疏松結(jié)構(gòu)，這種再生骨料預(yù)處理技術(shù)未能明顯減少凍融條件下RA-SCC的抗壓強度和抗拉強度損失值.

圖9　凍融300次后主要性能指標(biāo)的對比分析

3結(jié)論

1)再生骨料的預(yù)處理技術(shù)對再生骨料的一些物理性能指標(biāo)如表觀密度、吸水率和壓碎值指標(biāo)有了相當(dāng)程度的改善，再生骨料采取有效的預(yù)處理措施后，基本可以滿足自密實混凝土對骨料性能指標(biāo)的要求，這為綠色高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展又開辟了一條新的途徑.

2)使用100%再生骨料替代率的RA-SCC基本能滿足填充性，流動性和通過能力的要求，沒有阻塞和離析現(xiàn)象的出現(xiàn).各種再生骨料的強化手段非常明顯地改善了新拌RA-SCC的工作性能.

3)原生混凝土的強度和性能對再生骨料的品質(zhì)有較大的影響，從而不同來源的再生骨料制成的RA-SCC性能也有著較大的差異.而經(jīng)過再生骨料的物理化學(xué)強化處理以后，不同來源的再生骨料品質(zhì)都有所提升，所制成的RA-SCC性能差異變小.物理力學(xué)性能試驗結(jié)果還表明大部分再生骨料預(yù)處理技術(shù)對RA-SCC的物理力學(xué)性能指標(biāo)都有一定的提升作用.通過試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計回歸,初步得出了改性RA-SCC各項物理力學(xué)性能指標(biāo)與再生骨料品質(zhì)特征之間的關(guān)系模型.

4)收縮性能和凍融試驗結(jié)果表明，高溫煅燒法、水玻璃分散法以及HCl溶液浸泡法都能有效的改善RA-SCC的收縮性能，提高RA-SCC的抗凍性能.

值得注意的是，以上再生骨料強化手段都有一定的缺陷和不足，如對HCl溶液浸泡法，如果鹽酸溶液濃度過高，就可能會腐蝕骨料表面，導(dǎo)致骨料表面重新成為多孔結(jié)構(gòu)；而使用水泥粉煤灰裹漿處理的RA-SCC性能并沒有得到改善，這可能是由于粉煤灰顆粒不能夠有效地填充再生骨料表面的微小裂紋.另外，以上再生骨料的預(yù)處理技術(shù)對RA-SCC抗?jié)B性、抗碳化性和抗硫酸鹽侵蝕性能的影響還需要進一步的試驗研究.

參考文獻

[1] SHI Caijun, WU Zemei, Lü Kuixi, et al. A review on mixture design methods for self-compacting concrete [J].Construction and Building Materials, 2015, 84(6): 387-398.

[2] 肖建莊. 再生混凝土 [M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2008.

[3] TUYAN M, AGHABAGLOU A M, RAMYAR K. Freeze-thaw resistance, mechanical and transport properties of self-consolidating concrete incorporating coarse recycled concrete aggregate[J].Materials and Design, 2014, 53(1):983-991.

[4] GRDIC Z J, CURCIC G A T, DESPOTOVI I M, et al. Properties of self-compacting concrete prepared with coarse recycled concrete aggregate[J]. Construction and Building Materials, 2010, 24(7):1129-1133.

[5] MASATO T, TAKAFUMI N, TAMURA M, et al. Application of conventionally recycled coarse aggregate to concrete structure by surface modification treatment [J].Journal of Advanced Concrete Technology, 2007,5(1):13-25.

[6] HEESUP C, RYOMA K, TAKAFUMI N. Effective recycling of surface modification aggregate using microwave heating [J].Journal of Advanced Concrete Technology, 2014, 12(2):34-45.

[7] SUI Yuwu, MUELLER A. Development of thermo-mechanical treatment for recycling of used concrete [J]. Materials and Structures, 2012, 45(10):1487-1495.

[8] AKBARNEZHAD A, ONG K C G , TAM C T , et al. Effects of the parent concrete properties and crushing procedure on the properties of coarse recycled concrete aggregates[J].Journal of Materials in Civil Engineering,2013,25(12): 1795-1802.

[9] YOUNIS K H, PILAKOUTAS K. Strength prediction model and methods for improving recycled aggregate concrete [J]. Construction and Building Materials, 2013, 49(12):688-701.

[10]ISMAIL S, RAMLI M. Engineering properties of treated recycled concrete aggregate (RCA) for structural applications [J].Construction and Building Materials, 2013, 44(7):464-476.

[11]ELHAKAM A A, MOHAMED A E, AWAD E. Influence of self-healing, mixing method and adding silica fume on mechanical properties of recycled aggregates concrete[J]. Construction and Building Materials, 2012, 35(10):421-427.

[12]自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程:JGJ/T 283—2012[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[13]NAIK T R, KUMAR R, RAMME B W,et al. Development of high-strength, economical self-consolidating concrete[J]. Construction and Building Materials, 2012, 30(5):463-469.

[14]吳瑾,朱磊,景憲航.再生粗骨料的隨機特性及分級方法研究[J].工程力學(xué),2015,32(2):97-104.

[15]ASLANI F, NEJADI S. Mechanical properties of conventional and self-compacting concrete: an analytical study [J]. Construction and Building Materials, 2012, 36(11):330-247.

[16]肖建莊,雷斌,袁飚.不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉強度分布特征[J].建筑材料學(xué)報,2008,11(2):223- 229.

[17]韓宇棟,張君,王振波.預(yù)吸水輕骨料對高強混凝土早期收縮的影響[J].硅酸鹽學(xué)報, 2013,41(8):1070-1078.

[18]楊玉紅,李悅,杜修力.自密實混凝土早期自收縮及微觀孔結(jié)構(gòu)研究[J].建筑材料學(xué)報,2010,13(5):601-606．

[19]ASLANI F, NEJADI S. Shrinkage behavior of self-compacting concrete [J]. Journal of Zhejiang University-Science A (Applied Physics & Engineering), 2012, 13(6):407-419.

(編輯趙麗瑩)

Assessment of treated recycled concrete aggregates on the properties of recycled-aggregate-self-compacting concrete

WANG Huailiang1, 2, ZHANG Nan3

(1.Civil and Architectural Engineering College, Dalian University, 116622 Dalian,Liaoning, China; 2. Joint Research Center of Urban Resource Recycling Technology of the Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University and Shenzhen Green Eco-Manufacturer High-Tech, 518055 Shenzhen,Guangdong ,China ;3. Faculty of Infrastructure Engineering,Dalian University of Technology, 116024 Dalian, Liaoning, China)

Abstract:To improve the recycled concrete aggregates (RA) quality for using in self-compacting concrete (SCC), the effect of four alternative treatment methods of RA with two sources on the fresh and hardened properties of RA-SCC were evaluated. The result shows that the RA sources and parent concrete strength has great influence on the quality and properties of RA. While after the pretreatment of RA, the RA qualities from different sources are improved and the performance difference of RA-SCC becomes small. The presoaking in the water glass dispersion and cement-fly ash slurry can significantly improve self-consolidating characteristics of fresh RA-SCC. The thermal expansion method, low-concentration acid dissolution method and water glass dispersion method provide denser and connected microstructures leading to the significant improvement in tensile strength, dry shrinkage resistance and frost resistance of RA-SCC. Most enhancement methods have a limited effect on compressive strength and modulus of elasticity.

Keywords:recycled concrete aggregate; self-compacting concrete; enhancement of aggregates; properties

中圖分類號:TU311.2

文獻標(biāo)志碼:A

文章編號:0367-6234(2016)06-0150-07

通信作者:王懷亮，whuailiang@163.com.

作者簡介:王懷亮(1979—)，男，博士，副教授.

基金項目:清華大學(xué)深圳研究生院-城市資源循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心開放基金(URRT2014006)；遼寧省自然科學(xué)基金(2015020593)；大連大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新項目(2015030).

收稿日期:2015-04-06.

doi：10.11918/j.issn.0367-6234.2016.06.024