再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土收缩性能的影响.pdf

l 4 2 铁道建筑 Ra i l wa y Eng i n e e r i ng 文章编 号 ： 1 0 0 3 1 9 9 5 ( 2 0 1 5 ) 1 1 0 1 4 2 0 5 再 生粗 骨料 品质和取代 率对再 生混凝土 收缩性 能的影 响 韩 帅， 李秋 义 ， 张修 勤 ， 孔 哲 ， 莫 建 ( 青 岛理 工大学 土木工程 学院 ， 山东 青 岛2 6 6 0 3 3 ) 摘 要 ： 采 用再 生粗 骨料 取代 天 然粗 骨料 ( 取 代 率 ( b =0 ， 5 0 ， 1 0 0 ) ， 研 究再 生粗 骨料 品质 和取 代 率 对 再 生混 凝 土收 缩性 能的影 响 。结果 显示 ： 简 单破 碎 再 生粗 骨料 混 凝 土 的收 缩 率 随 着 咖 的 增 大 而增 大， 与普通混凝土相 比， 6 0 d收缩率增大 1 4 8 5 5 8 ， 即收缩性能劣于普通混凝土； 一次颗粒整形再生 粗 骨料 混凝 土 的收 缩率 随着 西 的增 大 变化 很 小 ， 其 收 缩性 能 与普 通 混 凝 土接 近 ； 二 次 颗粒 整 形 再 生粗 骨料混凝土的收缩率随着 咖 的增大而减小， 与普通混凝土相 比， 6 0 d收缩率减小了2 8 1 4 6 ， 即 收缩性 能优 于普 通 混凝 土 。 关键词 ： 简单破 碎 颗粒 整形 再 生粗 骨料 再 生粗 骨料 混凝 土 收缩性 能 中 图分 类 号 ： T U 5 2 8 0 4 1文献标 识码 ： A D O I ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 3 1 9 9 5 2 0 1 5 1 1 4 0 再生粗骨料混凝土是指以再生粗骨料部分或全部 取代 天然 粗骨 料 的混 凝 土 。与 普 通 混凝 土相 比 ， 废 弃混凝 土来 源 广泛 ， 组 分 复 杂 ， 性 能 差 异较 大 ， 再 生粗 骨料 品质 的差 异导 致再 生混凝 土 收缩变 化 规律波 动较 大 。李秋 义 等 研究 表 明 ， 与 简 单 破 碎 再 生 粗 骨料 相比， 颗粒整形提高了再生粗骨料 的品质 ， 提高了再生 粗 骨料 昆 凝 土 的力 学 性 能 。力 学 性 能 的改 善 ， 相 应地 改善 了混 凝 土的微 观 结 构 ， 从 而有 利 于混 凝 土 耐 久性 能 的提 高和 收缩性 能 的改善 。 本文根 据 规范 昆凝 土用 再生 粗 骨 料( G B T 2 5 1 7 7 2 0 1 0 ) ， 将 废弃 混凝 土经 简单破 碎 、 一次 颗粒 整 形和二次颗粒整形后分别制得 类 、 准 I类和 I类再 生 粗骨 料 ， 并 测试 了再 生粗 骨 料 不 同 品 质 和取 代 率 对 混 凝土 收缩 率 的影响 。 1 试验 1 1 试 验 原材 料 水泥 为青 岛 山水水 泥厂 生产 的 P 04 2 5 R普通 硅 酸盐 水泥 ； 细 骨料 采用 天然 砂 ， 为 级 河砂 ， 级 配 良好 ， 符合规范 建设用砂 ( G B T 1 4 6 8 4 2 0 1 1 ) 的相关要 求 ； 天然 粗 骨 料 为 崂 山 产 5 2 5 mm连 续 级 配 的花 岗 岩碎石 ， 符合规范 建设用卵石 、 碎石 ( G B T 1 4 6 8 5 2 0 1 1 ) 的相关要求 ； 再生粗骨料为简单破碎再 生粗骨 料 ( S B A) 、 一次 颗粒 整形 再 生粗骨 料 ( F A) 和 二 次颗 粒 整形再生粗骨料 ( S A) ， 具体性 能指标见表 1 ； 减水剂 为江苏博特高效聚羧酸减水剂 ， 减水率 为 3 0 ； 水为 自来水 ， 符合规范 昆凝土用水标准 ( J G J 6 3 2 0 0 6 ) 的相关 要求 。 表 1 再 生 粗 骨 料 性 能 指 标 1 2 试验 方法 根 据 混 凝 土 用 再 生 粗 骨 料 ( G B T 2 5 1 7 7 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 3 2 0 ； 修回 日期 ： 2 0 1 5 0 5 2 8 基金项 目： 国家 自然科学基金项 目( 5 1 3 7 8 2 7 0 ， 5 1 2 0 8 2 7 2 ) 作者简介 ： 韩帅( 1 9 9 O 一) ， 男 ， 硕士研 究生 。 2 mo ) 、 普通混凝 土 配合 比设 计规 程 ( J G J 5 5 2 0 l 】 ) 和 混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 ( G B T 5 0 0 8 2 - 2 0 0 9 ) ， 确定 昆 凝 土原 材 料及 配合 比， 研 究 3种 不 同品质 再生 粗骨 料 和 3种 不 同取 代 率 ( 咖 = 0 ， 5 0 ， 1 0 0 ) 对再 生 粗骨料 混凝 土 收缩性 能 的影 响 。 2 0 1 5年第 1 1 期 韩帅等 ： 再生粗 骨料品质和取代率对再生混凝土收缩性能 的影 响 1 4 3 本试 验 采用 砂率 为 4 0 ， 减 水 剂 为 胶 凝材 料 用 量 的 1 2 ， 通 过 调整 控 制 坍 落 度 在 1 6 02 0 0 mm 确 定 用水 量 ， 试验 配合 比如 表 2所 示 。参 照 G B T 5 0 0 8 2 2 0 0 9 ， 测试混凝土收缩率， 研究再生粗骨料不同品质和 取代率 ( 西 =0 ， 5 0 ， 1 0 0 ) 对再生粗 骨料混 凝土收 缩 性能 的影 响 。 表 2再生粗骨料 混凝土试验 配合比 2 试 验结果分析 2 1 不 同 品 质 再 生 粗 骨 料 对 再 生 混 凝 土 收 缩 性 能 影响 不 同品质 再生 粗骨 料对 再生 混凝 土 收缩 性能 影 响 分 别 如 图 1 、 图 2所 示 。其 中 N A为普 通混 凝 土 。由 图 可 知 ， 再生 粗 骨料混 凝 土收缩 性 能为 ： 二次 颗粒 整形 再 生 粗 骨料 混凝 土 一次 颗粒 整形 再生 粗 骨料 混凝 土 简单破碎再生粗骨料混凝 土； 一次颗粒整形再生粗骨 料 混凝 土 收缩 性能 接近 普通 混凝 土 。 龄期， d ( a ) 再生粗骨 料取代率 为 5 0 龄期， d ( b ) 再生粗骨 料取代 率为 l O O 图 1 水泥用量为 3 5 0 k g m 时不同品质再生粗骨料 混凝 土收缩率曲线 龄 期， d ( a ) 再生粗骨料取代率为 5 0 龄 期， d ( b 再生粗骨料取代率为 1 0 0 图 2 水泥用量为 4 5 0 k g m 时不同品质再生粗骨料 混凝土收缩率 曲线 以图 1为 例 ， 当 =5 0 时 ， 与 简 单 破 碎 再 生 粗 骨料混凝土 6 0 d收缩率相比， 一次颗粒整形再生粗骨 料混凝土的 6 0 d收缩率减小了 2 7 3 ， 二次颗粒整形 再生粗骨料 混凝土 的 6 0 d收缩 率减小 了 3 5 8 ； 当 西 ：1 0 0 时 ， 一次 颗粒 整形 再生 粗骨 料混 凝土 的 6 0 d 收缩率 减小 了 3 5 0 ， 二 次颗 粒 整 形再 生 粗 骨 料混 凝 土 的 6 0 d收缩 率减 小 了 4 4 9 。 混 凝土 收缩 是 由水 泥 水 化 反 应 产 生 的 自发 收 缩 、 水泥水化物与空气 中的二氧化碳反应产生的碳化收缩 8 6 4 2 O 8 6 4 2 0 一 。 】 、 瓣晕 I； 铁道 建 筑 和混 凝 土 内部 水 分 消 失 引 起 的 干 燥 收 缩 3部 分 组 成 。 与普通 混凝 土相 比 ， 简 单 破 碎冉 生粗 骨 料 混 凝 土 收缩 率较 大主 要是 由碳化 收缩 和 干燥收 缩 引起 的。 混凝 土在 相 对湿度 6 0 的 环境 中 ， 毛 细孔 中水 的 蒸 发 引起 毛细孔 负压 ， 并 产生混 凝 土 内负 压 ， 从而 引起 混凝土收缩 ； 而后水泥浆中胶凝质点问的吸附水消失 ， 无法平 衡胶 凝质 点 问 的分 子 引 力 ， 从 而 进 一 步 导致 混 凝土 收缩 。简单 破 碎 再生 粗 骨 料 孔 隙 率 高 ， 表 面 附着 水泥砂浆 ， 内部存在大量的微裂缝 ， 降低 了再生混凝土 结构 内部 的致 密性 ， 使其 内部 结构 变得 史加 疏松 ， 增加 了失水 通道 ， 并 降低 r骨 料对 毛细 孔 的阻隔作 用 ， 从 而 加剧了干燥收缩 。同时这些因素还导致 了简单破碎再 生粗 骨料 混凝 土 界面 区 内水 化 产 物 疏 松 多 孑 L ， 形 状不 规则 ， 孑 L 隙率较 高 ， 更 利 于二 氧 化 碳 的 渗 透 ， 其 碳化 收 缩较 大 。在混 凝 土 内部 ， 骨 料 对 水 泥石 的收 缩 起 约 束 作用 ， 骨 料所 能提 供 的约束 力 由骨料 的弹性 模 量决定 。 简单 破 碎再 生 粗 骨 料 的 弹 性 模 量 大 大 低 于 天然 粗 骨 料 ， 这足 简单 破碎 再 生粗 骨 料 混 凝 土 收缩 率 较 大 的另 一一 个主 要原 因 。 颗 粒整 形 处 理 将 再 生 粗 骨 料 的 老 界 面 过 渡 区 剥 除 ， 使 再生 粗骨 料表 面 微 裂缝 减 少 ， 外 观 圆滑 ， 剥 离 了 表面 的水 泥砂浆 。随着 再 生 粗 骨 料 品质 的提 升 ， 再 生 粗骨料 的各项性 能 得 到 明显 改 善 ， 提 高 了再 生粗 骨 料 的 弹性 模 量 ， 提 升 了粗骨 料对 毛细 孔 的阻 隔作用 ， 著 提升了再牛粗骨料对再生混凝土收缩的约束作用 ， 并 减小 了干 燥 收缩 ； 颗粒 整 形 消 除 了再 生 混 凝 土 孔 隙率 高和界面区疏松多孔的缺陷， 显著 降低 了再生混凝土 的孔 隙率 ， 减 小 了碳化 收缩 。 2 2 不 同取 代率 对再 生粗 骨料 混凝 土收缩 性 能影 响 不同再生粗骨料取代率对再生混凝土收缩性能影 响如 图 3 5所 示 。 由图 _口 知 ， 随着 再 生 粗 骨 料 取 代 率 的增 大 ， 简单 破 碎冉 生 粗 骨 料 混 凝 土 的 收缩 率 呈 增 大趋 势 ； 二次颗 粒 整形 再 生 粗 骨 料 昆 凝 土 的 收缩 率 呈减小 趋 势 ； 一 次颗 粒 整形 再生 粗 骨 料 混凝 土 的 收缩 率与普 通 混凝 土接 近 。 在 混凝 土 中 ， 毛 细孔 和凝 胶 孔 的孔 径 1 0 m 的孔 隙 主要是 由引气 剂 和混凝 土制 作 过程 中卷 入 的空气产 生 的 。随着 简单破 碎再 生粗 骨料 取代 率 的增加 ， 孔 径 1 0 m 和 孔 径 1 0 m 的 孔 隙 的 含 量 均呈增 加 趋 势 。 随着 简单 破 碎 再 生 混 凝 土 中 的 毛 细孔 和凝胶 孔孔 隙 率 的增 加 ， 再 生混 凝 土 的孑 L 隙 率 和失 水通 道 也增加 ， 相 应 地 加 剧 了再 生 混 凝 土 的碳 化 收缩 和 丁燥 收缩 。 水胶 比是反 映混 凝 土 密 实度 的一 个 重 要 指标 ， 水 胶 比越 大 ， 包 围水 泥 颗粒 的水层 就越 厚 ， 水在水 泥 石 中 1 6 f l 4 I l 2 l 0 8 槲6 嫖4 2 0 龄 期 d 龄期， d ( a ) 水泥用量 为 3 5 0 k g m ( b ) 水泥 用量为 4 0 0 k g m l 4 f 1 2 呈 1 0 8 6 好4 2 O 龄期， d 龄 期， d ( c ) 水泥用量为 4 5 0 k g m ( d ) 水泥用量为5 0 0 k g h n 3 简单破 碎再 卞粗骨料取代率刈 生混凝 L收缩 性 能 的影 响 1 0 2 0 3 O 4 0 5 0 6 O 龄 期， d ( a ) 水泥用量 为 3 5 0 k g m 圣： 4 。 一 I 。 ： 4 篓 。 2 l 0 2 O 30 40 50 6O 龄期 d ( b ) 水泥用量 为 4 0 0 k g m l 0 2O 3 0 40 5 O 6 0 龄 期， d ( d ) 水泥用 量为 5 0 0 k g m 4 一 次颗 粒 整形 再 生粗 骨料 取 代 率 埘 冉 混 凝 i 收 缩 能 的 影 响 龄期， d ( a ) 水泥 用量为 3 5 0 k g m 龄 期 d c ) 水泥用量 为 4 5 0 k g m 龄期， ( 1 b ) 水泥用 量为 4 0 0 k g l n l 龄期 d ( d )水泥用量 为 5 0 0 k g m 5 _ 二 次颗粒骼彤再生籼骨料收代牢对 阿， 混凝 收缩 忡 能 的 影 响 形 成相 互连通 、 小 规则 的毛 N-f L 系统 ， 混凝 土 中孔 隙肜 成与水 分 的蒸发 有很 大关 系 ， 水 分蒸 发形 成 _火水通 道 、 8642O86420 4 2 O 8 6 4 2 O f。 一 ) 讲婚 一 b一 】、 僻姆 一 。 一 j 蝌好 一 。 一 一 、 褂姆 0 8 6 4 2 0 0 8 6 4 2 O 一 。 一 】 料婿 一 。 _【 J 、 槲姆 2 0 8 6 4 2 0 0 8 6 4 2 0 一 。 一 j 褂褥 一 。 一 _)、 褂姆 2 0 1 5年第 1 1 期 韩 帅等 ： 再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土 收缩性能 的影 响 1 4 5 随着失水通道不断地加深， 孔 内负压不断增大 ， 混凝土 的收缩力也相应增加 ， 促使混凝土干燥收缩 ； 当单位体 积 混 凝 土 的 水 泥 用 量 相 同 时 ， 水 胶 比越 大 则 收 缩 越大 。 简单 破碎 再 生粗 骨 料 表 面 附 着 旧 水 泥 浆 和微 粉 ， 活性 较小 ， 含 泥量 和 泥 块 含 量 均 高 于 天然 粗 骨 料 。另 外 ， 再生粗骨料具有多孔性和高吸水性 ， 天然粗骨料的 吸水 率 为 0 5 一2 ， 再 生 粗 骨 料 高 达 5 2 0 。 由于再生粗骨料的上述缺陷 ， 在控制相同的坍 落度条 件下 ， 随着取代率的增大， 简单破碎再生粗骨料混凝土 用 水 量 随之增 大 ， 引 起水 胶 比逐 渐 增 大 。 不 同再 生 粗 骨料 取代 率对 再生 混凝 土水 胶 比影 响如 图 6所 示 。 0 5 2 O 5 O 0 4 8 0 4 6 筮 0 4 4 就 O 3 8 O 3 6 0 34 。 一 一 一 _ ： 一 0 5 0 l O0 再 生粗骨料取代 率 ( a ) 简单破碎再生粗骨料混凝土 再生粗 骨料取代 率， ( b ) 一 次颗粒整形 再生粗骨 料混凝士 水泥用量 ( k g m ) 一3 5 0 _4 0 0 -一 45 0 -一 5 0 0 水泥用 ( k g m ) 卜 _ 3 5 0 - _400 一 4 50 一5 00 水泥 用量 ( k m ) 卜 _35 0 - 4 0 0 一 45 0 -一5 0 0 再生粗 骨料取代 率， ( c ) 二 次颗 粒整形 再生粗骨料混 凝土 图 6再生粗骨料取代率对再生混凝土水胶 比的影响 由图 6 ( a ) 可 知 ， 当 咖 ： 5 0 时 ， 简 单 破 碎 再 生 粗 骨料 混凝 土 的 水 胶 比 增 大 了 0 4 7 3 ； 当 咖 = 1 0 0 时 ， 简单 破碎 再生 粗骨 料混 凝 土的水 胶 比增 大 了 2 9 1 1 9 。 因此 ， 随着 的增 大 ， 水胶 比逐 渐增 大， 简单破碎再生粗骨料混凝土的收缩率呈增大趋势。 经过 颗粒 整形 后 ， 再 生 粗 骨 料 剥 离 了表 面 的水 泥 砂 浆 ， 粒形 更 加 圆滑 。 由表 1可 知 ， 经 过 颗 粒 整 形 ， 再 生粗骨料的含泥量、 泥块含量和吸水率逐渐降低。在 控制相 同的坍落度条件下 ， 随着取代率的增大 ， 一次颗 粒 整形 再生粗 骨料 混凝 土所 需 的用水 量 与普通 混凝 土 接 近 ； 二 次颗 粒整 形再 生 粗 骨 料 混凝 土所 需 的用 水 量 减少 。 相应 地 引起水 胶 比 的减小 。 由图 6 ( b ) 可 知 ， 当 =5 0 时 ， 一 次 颗粒 整 形 再 生粗 骨料 混凝 土 的水胶 比分 别减 小 了 3 9 8 8 ； 当 =1 0 0 时 ， 一 次 颗 粒 整 形 再 生 粗 骨 料 混 凝 土 的 水胶 比分别 减 小 了 一0 2 2 9 。 因此 ， 随着 的 增大 ， 水胶 比变化较 小 ， 一次 颗粒 整形再 生 粗骨料 混 凝 土 的收缩 率与 普通 混凝 土接 近 。 由图 6 ( c ) 可知 ， 当 ： 5 0 时 ， 二 次 颗 粒 整 形再 生 粗 骨料 混凝 土 的水 胶 比分别 减 小 了 5 4 8 1 ； 当 西 =1 0 0 时 ， 二 次 颗粒 整形 再 生 粗 骨 料 混 凝 土 的 水 胶 比分别 减 小 了 5 8 1 2 4 。因 此 ， 随着 的 增 大 ， 水胶 比逐 渐减 小 ， 二次颗 粒整 形再 生粗 骨料 混凝 土的 收缩率 呈减 小趋 势 。 3 结 论 1 ) 简单 破碎 再 生粗 骨 料 混凝 土 收缩 性 能最 差 ， 劣 于 普通 混凝 土 ； 一次 颗 粒 整形 再 生 粗 骨 料 混凝 土 收缩 性 能接 近普 通混 凝土 ； 二 次颗 粒 整 形 再 生 粗 骨料 混 凝 土 收缩 性能 最好 ， 优 于普通 混凝 土 。 2 ) 简单破碎再生粗骨料混凝 土的收缩率随着取 代率的增大而增大 ； 一次颗粒整形再生粗骨料混凝土 的收缩率随着取代率的增大变化较小； 二次颗粒整形再 生粗骨料混凝土的收缩率随着取代率的增大而减小。 3 ) 与简单破碎再生粗骨料 昆凝土相比， 颗粒整形 再生粗骨料混凝土用水量较小 ， 保水性和黏聚性较好 ， 这些都有利于提高再生粗骨料混凝土的收缩性能。 参 考 文 献 1 李秋义 ， 全洪珠 ， 秦原 混凝 土再生 骨料 M 北 京 ： 中 国建 材工业 出版社 ， 2 0 1 1 2 李秋义 建筑垃圾资 源化再 生利用 技术 M 北 京 ： 中 国建 材 工 业 出版 社 ， 2 01 1 3 毛高峰 ， 李艳美 ， 万莹莹 ， 等 颗粒 整形 对再 生粗 骨料混凝 土 工作性 的影 响 J 混凝土 ， 2 0 0 8 ( 7 ) ： 6 6 6 8 4 李秋义 ， 朱亚光 ， 高嵩 我 国高 品质再 生骨料 制备技术 及质 量评定方法 J 青 岛理工大学学报 ， 2 0 0 9 ， 3 0 ( 4 ) ； 1 4 5 肖瑞敏 ， 张雄 ， 张小伟 ， 等 混凝 土配合 比对 其干缩性能 的影 响 J 混凝土 ， 2 0 0 3 ( 7 ) ： 3 8 4 1 6 张金喜 ， 张建华 ， 邬 长森 再生 混凝土性 能和孔 结构 的研究 J 建筑材料学报 ， 2 0 0 6 ， 9 ( 2 ) ： 1 4 2 1 4 7 。 7 张健 ， 杜辉 ， 张财 ， 等 矿物掺合料 和再生骨 料对混凝 土的收 缩性能的影 响 J 青 岛理工 大学 学 报 ， 2 0 0 9 ， 3 0( 4 ) ： 1 4 5 1 4 9 如 O O 0 O O 0 茁甾篙 1 4 6 铁道建筑 N o v e m b e r 2 0 1 5 I n f l u e n c e o f q u a l i t y a n d s u bs t i t u t i o n r a t e o f r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e o n s h r i n k a g e o f r e g e n e r a t i n g c o n c r e t e H A N S h u a i ， L I Q i u y i ， Z h a n g Xi u q i n ， K o n g Z h e ， MO J i a n ( S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g ， Q i n g d a o T e c h n o l o g i c a l U n i v e r s i t y ， Q i n g d a o S h a n d o n g 2 6 6 0 3 3 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e p a p e r t a k e s r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e ( r a the r t h a n n a t u r a l a g g r e g a t e ， w i th the s u b s t i t u t i o n r a t e s t a n d s a t 0， 5 0 a n d 1 0 0 )a s t h e s t u d y o b j e c t a n d l o o k s i n t o t h e i n f l u e n c e o f i t s q u a l i t y a n d s u b s t i t u ti o n r a t e t o t h e s hr i nk a g e p e r f o r m a nc e o f r e g e n e r a t i n g c o nc r e t e The r e s u l t s i nd i c a t e t ha t t he s hr i nk a g e r a t e f o r c o nc r e t e o f m e r e l y c r u s h e d a g gre g a t e g o e s u p wi th t h e i n c r e a s e o f咖 Th e s h r ink a g e p e r f o r ma n c e d e l i v e r e d f a il s t o o u t s h i n e t h a t o f o r d i n a r y c on c r e t e a s the r a t c f o r a 6 0 d p e r i od va r i e s wi t h i n a r a ng e of 1 4 85 5 8 I n r e g a r d t o c on c r e t e o f r e p r o f i l e d p r i ma r y p a r t i c l e ， the s h r i n k a g e r a t e s h o ws o n l y s l i g h t c h a n g e s a s咖 g o e s u p， i n o t h e r wo r d i t s p e r f o r ma n c e c o m e s c l o s c r t o t ha t of the o r di na r y c o nc r e t e By c o nt r a s t ， c o nc r e t e o f r e pr of i l e d s e c o nd a r y p a r t i c l e d i s p l a ys a d e c l i ne i n s h r i n k a g e r a t e wi th the i n c r e a s e o f咖 ， me a n i n g tha t the s a mp l e o u t p e r f o r ms the o r d i n a r y s a mp l e i n c o mp a r i s o n W i th in a p e r i o d o f6 0 d t h e s hr i n ka g e r a t e dr o ps b y a ma r g i n o f2 8 1 4 6 Ke y wo r d s： M e r e c r u s h； Pa r t i c l e r e 。 p r of il e； Re c yc l e d c o a r s e a g gr e g a t e； Re g e ne r a t i ng c o n c r e t e； S h r i n ka g e p e r f o r ma n c e ( 责任 审编 周彦彦) ( 上接 第 1 3 0页) De s i g n- a nd - a p p l i c a t i o n o f h i g h s p e e d whe e l - t y p e r a i l f l a w d e t e c t i o n d e v i c e b a s e d o n d i s t a n e e v a r i a b l e a n d u l t r a s o n i c e mi s s i o n m o d e LI P e i ， W ANG Xu ， S HI Yo n g s h e n g ， ZHANG Yu h u a ， MA Yu n z h o n g ( 1 I n f r a s t r u c t u r e I n s p e c t i o n Re s e a r c h I n s t i t u t e ， C h i n a A c a d e my o f Ra i l w a y S c i e n c e s ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 1 ， C h i n a ； 2 T r a c k I n s p e c t i o n D i v i s i o n， l i n a n R a i l wa y A d mi n i s t r a t i o n ， J i n a n S h a n d o n g 2 5 0 0 0 0， C h i n a ) Ab s t r a c t ： Co m p a r e d wi t 1 t h e t r a d i t i o na l m a nua l de t e c t i on m e t ho d r a il f l a w d e t e c t i o n c a r ha s t h e c ha r a c t e r i s t i c s o f h i g h d e t e c t i o n s pe e d， hi g h r e l i a bi l i t y a n d g o o d r e p e a t a b il i t y， wh i c h pl a ys a n i mpo r t a n t r o l e i n e ns ur i ng r a i l wa y t r a ns por t a t i o n s a f e t y At pr e s e nt ， the m a x i mum de t e c t i o n s pe e d of t he l a r g e r a i l f l a w d e t e c t or c a r i s 8 0 k m h Ba s e d o n t h e h i g h s p e e d u l t r a s o n i c f l a w d e t e c t i o n s y s t e m d e v e l o p me n t wi th r o l l i n g p r o b e u n i t ( R P U)a n d c o mb i n g w i t h t h e c ha r a c t e r i s ti c s of ul t r a s o ni c s pr e a d i ng i n t h e RP U a nd r a i l ， t hi s p a p e r s t ud i e d t he r e l a t i o n s hi p a mo ng de t e c t i o n s pe e d， s c a nn ing i nt e r va l a n d u l t r a s o ni c r e pe t i t i o n f r e qu e n c y of r a i l f l a w d e t e c t i o n c a r，c o m p a r e d t he a d va nt a g e s a nd di s a d va nt a g e s of t hr e e k i n ds o f ul t r a s o n i c e m i s s i o n mod e f o r hi g h s p e e d whe e l de t e c t i o n， de s i g ne d e i g ht u l t r a s on i c e mi s s i o n mo d e f o r f l a w d e t e c t i o n s y s t e m ， a n d ma d e t h e h a r d wa r e a n d s o f t wa r e d e s i gn wi th XI LI NX Vi r t e x t y p e - I 1 XC 2 V3 0 0 0 F P GA Ca l i b r a t i o n t e s t a n d a c t u a l l i n e d e t e c t i o n t e s t w e r e i mp l e me n t e d i n a r t i f i c i a l i n j u r y l i n e b y a d o pt i n g ul t r a s o n i c f l a w d e t e c t i o n s ys t e m wi th va r i a b l e d i s t a nc e e m i s s i o n m o de The t e s t r e s u l t s s ho we d t ha t t he v a r i a b l e di s t a nc e u l t r a s o ni c 。 e mi s s i o n mo de c o ul d s a t i s f y t he r e q u i r e m e n t o f de t e c ti on c a pa b i l i t y for ul t r a s o n i c f l a w d e t e c t i o n s ys t e m a n d de c r e a s e t he ul t r a s o n i c s c a n ni n g i nt e r va l ， wh i c h c ou l d i mp r ov e t he f l a w de t e c t i on c a p a bi l i t y of d e t e c t i o n s ys t e m Ke y wo r ds： U l t r a s on i c； Emi s s i o n mo de； Ra il f l a w de t e c t i on c a r ； Rol l i ng pr o b e un i t ( 责任 审编 李付军)