再生混凝土单轴受压下多重界面过渡区的破坏机理研究

郭 嘉，高 嵩，班顺莉，宫尧尧，孟书灵

(1.青岛理工大学土木工程学院，青岛 266000;青岛腾远设计事务所有限公司，青岛 266000;3.中建西部建设新疆有限公司，乌鲁木齐 830000)

0 引 言

党的十九大报告明确指出，我国在未来的发展过程中要注重绿色环保,资源节约[1]。在第75届联合国大会上我国又提出，在2030年前和2060年前实现“碳达峰、碳中和”的目标。众所周知，混凝土在生产过程中的碳排放量是巨大的，建筑失效后废弃混凝土的不合理处置也会造成环境破坏和资源浪费两方面问题[2]。因此，探索建筑垃圾资源利用的新途径是十分必要的。再生粗骨料(recycled coarse aggregate, RCA)由建筑废弃物破碎、分拣、筛分获得，是一种绿色资源，RCA的推广和应用已成为节约资源、改善环境的有效手段。

由于RCA表面附着一层老浆体，RCA物理性能较天然骨料有一定差距，并且有研究[3]表明,RCA的掺量增大会对混凝土的性能表现出削弱效果。因此，有必要对RCA进行强化处理，骨料强化可分为化学强化和机械强化。Gao等[4]通过纳米二氧化硅(nano silicon, NS)溶液浸泡和碳化处理的化学强化方法对RCA改性，发现改性后再生骨料混凝土(recycled aggregate concrete, RAC)的抗氯离子侵蚀性能明显提升。Zeng等[5]将RCA浸泡在NS悬浮液中，发现纳米改性处理可以改善RAC耐久性。李秋义等[6]通过颗粒整形的物理方法去除RCA上附着的老砂浆，降低了RCA空隙率、吸水率和压碎指标。由于RCA的原生缺陷，RAC相比于普通混凝土表现出较差的性能，对RCA进行改性处理可以在一定程度上弥补其性能损失。

多重界面过渡区(interface transition zones， ITZs)通常被视为RAC的薄弱环节，对ITZs的强化研究成为当下热点，但因RAC界面复杂且难以定位，对ITZs进行精准测度和研究难度变大。Chen等[7]使用碳化钢渣骨料，形成了质量更好的ITZs并获得了与天然骨料混凝土相近的抗压强度，这为增强ITZs结构而补偿由再生骨料导致的强度损失带来了新的见解。Hosan等[8]通过加入NS和纳米碳酸钙，有效改善了ITZs区域水化产物的模量和硬度，并使RAC 28 d抗压强度显著提升。上述研究发现ITZs的性能提升对RAC的整体性能的增强起到重要作用，ITZs结构的强弱成为制约RAC性能发挥的关键因素。

混凝土是一种脆性材料，压应力导致的侧向拉应变是内部损伤演化的源头[9]，不同物相界面的局部拉应变超出承载极限时会推动微裂缝的产生和扩张。以往通过宏观唯象分析方法虽然可以得到与试验结果相贴合的结论，但仅能反应特定应力路径下的材料受力特性，不能准确描述RAC的内在破坏机理。韩燕华等[10]对荷载作用下RAC内部的微变形演化进行研究，发现随RCA取代率增加，试件内部变形量也随之增加。毛灵涛等[11]通过CT技术对混凝土试件单轴压缩过程进行原位扫描，发现试件内部的孔隙率与裂隙分形维数的变化曲线表现出一致性。但现有对RAC内部应变演化的研究忽略了RAC自身的非均匀性，未能从细观角度进行合理解释。因此，本文从细微观角度出发，研究RAC单轴受压荷载下微裂纹萌生、发展、相互连通的过程，对粗骨料和ITZs分别进行强化处理，借助微观测试手段对不同处理方式下RAC的性能指标进行量化分析，探究单轴受压荷载下ITZs的破坏机理。

1 实 验

1.1 试验材料

RCA：初始强度等级为C30的市购再生粗骨料，粒径4.75～26.50 mm，未经强化的简单破碎再生骨料标记为O-RCA。

细骨料：细度模数为2.5的青岛平度河砂。

水泥：阿尔博牌42.5白水泥。

减水剂：聚羧酸高效减水剂(减水率为25%)。

硅灰：使用山东博肯硅材料有限公司的BK-90原灰，容重260 kg/m3，二氧化硅含量>90%(质量分数)，pH值为7，粒径在0.10～0.15 μm，比表面积15～27 m2/g。

NS溶液：采用博华斯纳米科技(宁波)有限公司的Brofos-SiO2-C07二氧化硅溶液，粒径10 nm，pH值为8，浓度30%(质量分数)，黏度5～30 mPa·s。

RCA改性前后的基本性能指标如表1所示，经NS溶液强化处理后，RCA的压碎指标和吸水率均呈下降趋势，分别降低了12.67%和8.29%，表明NS溶液可以提升RCA的性能指标。

表1 改性前后RCA基本性能指标Table 1 Basic performance indexes of pre-and post-treatment RCA

1.2 试样制备及配合比设计

在配制试件前，RCA保持准饱和面干状态，即将粗骨料的含水率控制在其吸水率的±0.5%范围内。设计强度为C30的再生粗骨料混凝土配合比。

试验采用针对性强化，对再生粗骨料和砂浆进行不同形式的处理，对比不同物相对RAC力学性能的影响程度。强化手段分为两类：骨料强化和砂浆强化。

骨料强化：将O-RCA浸泡在质量分数为3%的NS溶液中[12]，持续72 h后取出风干，标记为N-RCA，使用N-RCA制备的混凝土记为N-RAC。

砂浆强化：在砂浆中掺入硅灰提升砂浆性能，硅灰掺量为水泥质量的6%，采用内掺法替代水泥用料。加入硅灰，使用O-RCA制备的混凝土记为S-RAC。

试验所用RAC配合比见表2，使用未被强化的骨料和砂浆所配制的试样标记为O-RAC。N-RAC配比与O-RAC相同，仅替代粗骨料进行强化；S-RAC与O-RAC所用骨料一致，通过在砂浆中内掺硅灰进行强化。

表2 RAC配合比设计Table 2 Mix proportion of RAC

1.3 试验方法

1.3.1 单轴压缩荷载作用下应变变化过程记录

数字图像相关(digital image correlation, DIC)技术是一种无接触的应变分析方法，其工作原理是追踪测试物表面随机散斑的相关性获而得物体运动和变形的信息。已有诸多学者将其应用在混凝土领域进行研究[13-14]。本文利用DIC技术，研究RAC在单轴压缩荷载下的不同物相的应变变化。

在对同一批次试块进行破坏过程记录之前，将试样切割、打磨、抛光，使混凝土内部的物相明晰。首先使用双刃切割机切除10 mm厚的外表面，切割后的RAC经打磨、抛光后作为待测试样。并在试件的两个受力面均匀涂抹凡士林以减小试件与试验机压力板间的摩擦力。利用工业相机记录试样在压缩荷载下的破坏过程，基于试块切割面的材质纹理图像实现对RAC破坏过程中的应变变化的原位分析，处理后的试样如图1所示。试块经切割后内部骨料、砂浆的纹理均为可视状态，在记录单轴受压过程时可将应变变化的位置与物相的成分和界限进行对照分析。

图1 受压破坏过程的试块切割面Fig.1 Cutting surface of test block during compression failure

1.3.2 宏观性能测试

依据《混凝土用再生粗骨料》 (GB/T 25177—2010)[15]测定RCA的性能指标，根据《混凝土物理力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2019)[16]测定RAC在3 d、7 d、28 d的抗压强度。

1.3.3 显微硬度

显微硬度能够反映外荷载作用下RAC局部塑性变形能力，因此可通过显微硬度值来表征材料的微观力学强度。取28 d龄期的混凝土进行切片，切片尺寸为100 mm×100 mm×10 mm，利用砂纸对试样逐级打磨直至表面光亮。试验使用显微硬度计测定试样显微硬度，加载过程中施加10 g载荷，停留时间为10 s，结果如图2所示。再生粗骨料-新砂浆界面过渡区标记为ITZOA-NM，再生粗骨料-旧砂浆界面过渡区标记为ITZOA-OM，旧砂浆-新砂浆界面过渡区标记为ITZOM-NM。

图2 显微硬度示意图Fig.2 Schematic diagram of microhardness

1.3.4 扫描电镜和背散射电子样品制备

取标养28 d的试样切片，并利用无水乙醇终止水化，待无水乙醇置换出试样内部的水分后，再通过切割、打磨等步骤制作相应试样。用于SEM的试件取自然断面进行过观察；用于BSE的试件切割成15 mm左右的立方体，利用环氧树脂固化待观测面的孔结构。微观测试样品制备流程如图3所示。

图3 微观测试样品制备流程Fig.3 Sample preparation process used for microscopic test

2 基于DIC技术的普通再生混凝土应变演化规律

2.1 DIC技术

DIC技术将物体表面的自然纹理或人工喷漆等的散斑图像视为物体变形和位移的信息载体，通过计算变形前后图像中子区的相关性，得出位移和变形结果[17]。DIC技术示意图如图4所示，观测面变形前后的计算对象分别为参考子区和目标子区，对参考子区中A点f(x0,y0)的位置进行追踪，在目标子区中匹配到A′点g(x0′,y0′)，即得到A点的位移场为u(x,y)和v(x,y)。对所有子区进行相同步骤处理即可获取全场位移信息。本文采取混凝土切割后的天然纹理作为散斑进行图像处理。

图4 DIC技术示意图Fig.4 Schematic diagram of DIC

2.2 应变演化规律

单轴压缩时，泊松效应引起的侧向拉应变是普通再生混凝土(O-RAC)结构失效主要原因, 拉损伤方向与压应力方向垂直, 裂缝方向与加载方向平行。O-RAC单轴受压的应变变化过程基本分为三个阶段：(1)裂缝相对稳定期,砂浆与粗骨料的界面或者砂浆内部形成微裂缝；(2)稳定裂缝发展期,随应力增大微裂纹逐渐延伸和扩展，并联通成为宏观裂缝；(3)不稳定裂缝发展期,砂浆不断损伤，与RCA的粘结面被彻底破坏，O-RAC逐渐丧失承载力。图5、图6、图7分别对应三个阶段水平方向应变变化情况。选取未经过强化处理的O-RAC进行受压过程应变分析。

图5 第一阶段(σ/σmax∈0.30～0.50)水平方向应变Fig.5 Horizontal strain of phase I(σ/σmax∈0.30～0.50)

图6 第二阶段(σ/σmax∈0.50 ～0.75)水平方向应变Fig.6 Horizontal strain of phase Ⅱ (σ/σmax∈0.50～0.75)

图7 第三阶段(σ/σmax∈0.75～0.90)水平方向应变Fig.7 Horizontal strain of phase Ⅲ(σ/σmax∈0.75～0.90)

在加载初期，试件应变主要表现为压应变，再生粗骨料发挥骨架支撑作用承担大部分应力[18]，随着荷载增大，应力逐渐均匀分配到整个试件，并由上而下进行传递，顶部压应变约为底部的2～3倍，此时的应变值较低。这一阶段试块所受压应力较小，部分微小裂缝开始出现应力集中现象并沿着骨料-新砂浆界面开始发展，如图5(c)所示。此时的微裂缝对O-RAC的宏观变形性能无明显影响，即使此阶段荷载重复作用或持载更长时间，微裂缝也不会有较大发展。

当O-RAC应力水平增大至峰值应力的50%～75%时，O-RAC的应力增大，原有的粗骨料界面裂缝逐渐延伸和增宽，一些界面裂缝逐渐延伸至砂浆基体，其他骨料界面又出现新的粘结裂缝。如图6所示，试件应变由压应变转变为拉应变，试件中部出现应力集中现象，当荷载逐渐增大，试件左侧出现了新的裂缝，新裂缝的宽度随应力升高而增大。试件中部最先出现应力集中区域的应变值基本保持不变，新生成裂缝的应变逐渐增大并超过了最先出现的裂缝区域，此时的应变值数量级仍较低为10-3。这一阶段，O-RAC内部微裂缝发展较多，变形增长较大。但当荷载不再增大，微裂缝的发展将停滞，裂缝形态保持稳定。

当O-RAC承受更大的荷载时，粗骨料界面处的裂缝会突然加宽和延伸，扩展到水泥砂浆中，砂浆中已有裂缝的发展速度加快，并逐渐和相邻粗骨料界面裂缝相连。这些裂缝逐渐联通，贯通裂缝的方向大致平行于压应力方向。这一阶段应力增长不大，而裂缝发展迅速，应变增长大。如图7所示，界面裂缝区域的应变值由0.04增长为0.12。即使应力不再增大，裂缝也会继续发展，不再保持稳定状态。贯通裂缝将破坏试件的整体性，试件逐渐丧失承载力直至破坏。

O-RAC单轴受压时试件先发展竖向裂缝，然后裂缝逐渐变宽并且沿加载方向扩展延伸。O-RCA的品质对O-RAC强度有一定影响，老砂浆的强度较低时，裂缝会穿过O-RCA上附着的老砂浆。粗骨料基体一般没有损伤，裂缝和破碎都发生在新老砂浆区域。试验结果显示，最初应力集中现象出现在试件中部位置，表明该区域有微裂纹的萌生和发展。但随着荷载增大，左下角的粗骨料与新砂浆界面处也出现应力集中现象，表明此处有新的微裂纹产生，并替代最初应力集中的区域发展成为主裂缝，此处界面的横向拉应变超过极限拉应变时，试件发生破坏。

3 结果与讨论

3.1 抗压强度

不同龄期RAC的抗压强度如图8所示，O-RAC由未经强化处理的O-RCA制备，抗压强度值最低。骨料强化和砂浆强化对试件抗压强度均有所提升，N-RAC和S-RAC抗压强度较O-RAC分别提升了17.86%和35.55%，并且在水化早期，强化效果便有所体现。N-RAC抗压强度低于S-RAC，说明仅对骨料进行强化可以提升RAC的物理性能，但强化水泥浆所带来的提升效果更加可观。

图8 不同龄期以及不同类型RAC抗压强度Fig.8 Compressive strength of different ages and different types of RAC

氢氧化钙(Ca(OH)2)的生长速度快，在ITZs中大量富集，致使ITZs的孔隙率较高，也使ITZs成为混凝土强度的薄弱部位[19]。硅灰的粒径相比于水泥熟料更小，能够起到“成核”作用，使水化产物沉积于硅灰表面，加速水泥早期的水化反应[20]，其火山灰活性可与Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙(C-S-H)，优化ITZs孔隙结构，进而增强再生骨料混凝土抗压强度[21-22]。

3.2 显微硬度

显微硬度测试结果如表3所示，ITZs显微硬度值低于砂浆基体。掺入硅灰对ITZOA-OM显微硬度影响较小，原因是硅灰以掺合料的形式加入砂浆拌合物中，主要存在于砂浆基体中未能有效进入该界面，硅灰对新砂浆基体强度提升显著，并对ITZOA-NM显微硬度有较大的改善效果。RAC的显微硬度基本不受外界因素影响，但对骨料上附着旧砂浆的强度有提升，这可能是因为纳米粒径的SiO2颗粒可以与老砂浆中未水化的Ca(OH)2反应生成C-S-H填充界面过渡区的孔洞[23]，NS浸泡处理对ITZOA-OM的强度有提升作用。

表3 RAC显微硬度汇总Table 3 Summary of microhardness of RAC

图9、图10、图11为根据显微硬度值绘制的等高线图，由显微硬度分布图可清晰的区分RAC各物相的位置和界限，以及界面过渡区的大致宽度。图9(a)、(b)、(c)分别表示O-RAC、N-RAC、S-RAC的ITZOA-NM处的显微硬度分布情况。可以观察到，O-RAC的ITZOA-NM宽度最大约为80 μm，NS浸泡处理后的ITZOA-NM宽度明显降低，掺入硅灰的S-RAC的ITZOA-NM宽度最低约为55 μm，宽度值降低约31%，硅灰对于骨料新砂浆界面的强化效果最为显著。

图9 ITZOA-NM界面显微硬度分布Fig.9 Microhardness distribution of ITZOA-NM

图10(a)、(b)、(c)分别为O-RAC、N-RAC、S-RAC的骨料旧砂浆界面处的显微硬度分布情况。通过对比可知NS浸泡处理后的ITZOA-OM宽度显著降低，约为61 μm，硅灰的掺入对ITZOA-OM并无明显强化效果。

图10 ITZOA-OM界面显微硬度分布Fig.10 Microhardness distribution of ITZOA-OM

图11(a)、(b)、(c)分别表示O-RAC、N-RAC、S-RAC的新老砂浆ITZ处显微硬度分布情况，硅灰的掺入对该界面强化效果显著，ITZ宽度对比O-RAC降低约20%。上述三种界面过渡区中，NS浸泡骨料处理可以改善ITZOA-OM，砂浆强化可以改善ITZOA-NM和ITZOM-NM。这是因为NS浸泡骨料处理是在拌合混凝土前进行强化，此时的再生骨料中只存在ITZOA-OM，因此对ITZOM-NM和ITZOA-NM未能起到最大强化作用。而硅灰在拌合水泥时加入，微硅灰颗粒可以接触到ITZOA-NM和ITZOM-NM，因此对这两个界面的强化作用较为明显。

图11 ITZOM-NM界面显微硬度分布Fig.11 Microhardness distribution of ITZOM-NM

结合O-RAC、N-RAC、S-RAC的抗压强度，显微硬度值结果与抗压强度测试结果表现出相似的规律，即S-RAC各界面强度较O-RAC均有提升，这与S-RAC抗压强度值最高的结果相符；N-RAC的老骨料-老砂浆界面强度值较高，对N-RAC抗压强度的提升有一定贡献。通过横向对比，O-RAC各类ITZ宽度值均最高，骨料强化可以有效降低老骨料-老砂浆界面过渡区宽度，砂浆强化可以有效降低老骨料-新砂浆界面过渡区和新老砂浆界面过渡区宽度。通过纵向对比三种界面过渡区发现ITZOA-NM宽度最大且显微硬度值最低，与单轴受压过程中表现的破坏界面大多数出现在ITZOA-NM相对应。

3.3 界面过渡区孔隙率

RAC结构复杂多样，界面过渡区水泥水化不充分，水泥颗粒较难填充于骨料表面的空间，导致多重ITZs的力学性能较差，对混凝土强度和耐久性影响显著。

为分析比较再生混凝土ITZs疏松程度，以BSE图像同心膨胀法[24]计算ITZs孔隙率，首先选取包含ITZs的样张，然后标记骨料砂浆界面，以10 μm为间距计算骨料边界不同距离的孔隙率。设定灰度阈值以区分不同物相成分，本文中设定孔隙的灰度下限为0，上限根据文献[25]中介绍方法确定，设定阈值上下限后，孔隙的显示结果如图12所示。每件样品拍摄10幅照片，ITZs孔隙率取10幅照片计算结果的平均值。图中亮色区域为未水化水泥熟料，暗色区域表示孔隙。

图12 背散射成像计算孔隙率过程Fig.12 Porosity calculation process by BSE

新老砂浆的界限并不明显，因此ITZs孔隙率的计算并不包含新老砂浆界面。孔隙率计算结果如图13所示，O-RAC孔隙率偏高，硅灰的掺入可以显著减小距离骨料较近处的ITZOA-NM孔隙率，但是硅灰对ITZOA-OM的孔隙率并没有明显的修补作用。NS对ITZOA-NM孔隙率的改善效果不及硅灰，但明显降低了ITZOA-OM的孔隙率。骨料强化和砂浆强化对ITZs孔隙率的作用效果与显微硬度测试结果表现出相同趋势，即硅灰仅对ITZOA-NM有明显优化，但NS对ITZOA-NM以及ITZOA-OM均有一定程度修补。

因为火山灰效应的存在，NS可以消耗Ca(OH)2生成C-S-H。同时根据成核效应，NS高比表面积的特性可以为C-S-H提供成核位点形成簇状结构，改善C-S-H原本松散的结构形式，使ITZs的空间结构更均匀稳定。由图13可知，距骨料表面越近，强化效果越明显,与骨料表面距离较远时，强化前后ITZs的孔隙率基本持平。结合显微硬度试验结果，孔隙率高的ITZs对应的显微硬度值也较低。

图13 ITZOA-NM和ITZOA-OM孔隙率Fig.13 Porosity of ITZOA-NM and ITZOA-OM

3.4 界面过渡区微观形貌

试样扫描电镜照片如图14～图16所示，O-RAC试样的微观形貌表现出较差的空间结构，从图14(a)、(b)可看出孔隙的含量较高，ITZs有多处裂缝，由图14(b)可以清楚观察到ITZs处疏松的空间结构，当混凝土受力时，孔隙周围容易产生应力集中。图15(a)、(b)分别为NS浸泡处理后骨料对应的ITZOA-NM和ITZOA-OM，通过对比可知：ITZOA-NM处存在大量钙矾石，结晶之间相互堆叠导致空间结构疏松[26]；ITZOA-OM经过NS强化后具有更密实的空间结构以及更少的缺陷，老骨料和老砂浆的界面不易辨别。如图16(a)所示，该处水化产物相对丰富，硅灰的掺入使得界面处的结构变得更为致密，虽然仍有缺陷存在，但相比O-RAC的界面过渡区，已经表现出明显的改善效果。由图16(b)可以看出大量的C-S-H凝胶填充了界面过渡区，结合抗压强度与显微硬度测试结果可知，致密的空间结构有利于RAC抵抗荷载带来的破坏。

图14 O-RAC微观形貌Fig.14 Micro morphology of O-RAC

图15 N-RAC微观形貌Fig.15 Micro morphology of N-RAC

图16 S-RAC微观形貌Fig.16 Micro morphology of S-RAC

4 破坏机理分析

三类RAC的破坏特性如图17所示。O-RAC所表现的破坏特性为破坏面主要发生在ITZOA-NM，且应力传递路径经过ITZOA-OM时会穿过该界面；N-RAC所表现的破坏特性为破坏面大都发生在ITZOA-NM，贯通裂缝几乎不包含ITZOA-OM；S-RAC所表现的破坏特性为一部分破坏面发生在ITZOA-NM，但贯通裂缝经过ITZOA-OM的概率大大增加。由此不难看出，贯通裂缝发生在三类界面处的概率与其相应的孔隙率成反比，即界面过渡区孔隙率越大，贯通裂缝发生在该界面的概率越大。

图17 三类RAC的破坏特性Fig.17 Destructive characteristics of three types of RAC

根据格里菲斯的断裂力学理论，混凝土孔隙断裂时的临界应力与孔隙率成反比[27]。这与试验中三类RAC所表现出的破坏特性相吻合。试验所用O-RCA初始强度等级为C30，新砂浆的强度为30 MPa，新老砂浆强度相差不大。而单轴受压时，破坏面大部分发生在ITZOA-NM面处，与显微硬度和孔隙率测试结果相吻合，ITZOA-NM表现出最低的显微硬度值和最大的界面区宽度以及较高的孔隙率。但经过强化处理，破坏面发生在强化界面的概率变小，未被强化的界面有更大概率发生或经历破坏。对骨料强化而言，NS溶液不仅提升了老砂浆的显微硬度值，同时降低了ITZOA-OM的宽度和孔隙率，贯通裂缝穿过老砂浆的概率降低。对砂浆强化而言，硅灰提升了新砂浆的显微硬度值，同时降低了ITZOM-NM和ITZOA-NM的宽度和孔隙率，贯通裂缝经过ITZOM-NM和ITZOA-NM的概率有所下降。

作为典型的非均质复合材料，RAC受压破坏的本质是细观局部拉应力造成微裂缝的产生、发展、连续损伤的过程。根据试验记录的破坏过程可知：RAC受压时存在多个破碎面呈现柱状破碎，而非形成单一主破碎面。试件承载两端受约束时，损伤演化表现出侧边效应，即损伤由平行于压力方向的外表面向试件内部发展，侧边距离试件轴心越远相邻点的变形越大。RAC受压时，由于骨料和砂浆材料的泊松比不同，试件将产生垂直于压应力方向的受拉应力，当拉应力超出ITZs抗拉强度时，破坏发生且应力得到释放。ITZs中包含较多Ca(OH)2晶体，但其粘结能力较差，且易形成取向性结构，其较小的比表面积对应较弱的范德华力，使得ITZs的抗拉强度成为破坏发生的决定因素。ITZs在RAC中充当砂浆和骨料间的桥梁角色，即使试件各组成部分的刚度足够大，但“桥梁”受孔隙率和微裂缝影响无法有效传递应力使复合材料的刚度降低,即由于ITZs的存在，RAC在低于骨料和砂浆强度的应力水平下就发生了破坏。但再生粗骨料混凝土中包含复杂的界面过渡区，多重界面之间的相对强度高低也成为影响裂缝发展的重要因素，针对性的强化处理会提升对应界面的强度，使得未得到强化界面的相对强度下降，增大了被破坏概率。

5 结 论

(1)基于DIC技术的原位应变分析方法可以实时展示荷载作用下内部材料的应变变化规律，实现了RAC内部应变演化过程的可视化和定量分析，为进一步研究再生骨料混凝土内部裂缝的开展模式和开裂机理提供新的思路。

(2)控制试件制备流程、养护条件等环境因素相同的情况下，骨料强化和砂浆强化对再生骨料混凝土抗压强度较未强化试样分别提升了17.86%和35.55%。仅强化骨料对再生骨料混凝土的抗压强度提升有限，对砂浆进行强化却可以大幅度提升抗压强度。

(3)在相同养护条件下，硅灰和纳米二氧化硅的加入可以提升砂浆显微硬度值，使结构更加致密。骨料强化可以降低老骨料-老砂浆界面过渡区的宽度和孔隙率；砂浆强化可以有效降低老骨料-新砂浆以及新老砂浆界面过渡区的宽度和孔隙率。针对特定界面进行强化可以降低贯通裂缝在此产生的概率，未经强化界面发生的破坏将更大概率引起结构失效。