CN112608110B - 一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法 - Google Patents

一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112608110B
CN112608110B CN202110055070.7A CN202110055070A CN112608110B CN 112608110 B CN112608110 B CN 112608110B CN 202110055070 A CN202110055070 A CN 202110055070A CN 112608110 B CN112608110 B CN 112608110B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramsite
plate
sound absorption
sound
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110055070.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112608110A (zh
Inventor
潘晓岩
常亮
苏卫青
韩珈琪
沈志军
韩桂波
朱正清
高潮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Design Corp
Original Assignee
China Railway Design Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Design Corp filed Critical China Railway Design Corp
Priority to CN202110055070.7A priority Critical patent/CN112608110B/zh
Publication of CN112608110A publication Critical patent/CN112608110A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112608110B publication Critical patent/CN112608110B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1284—Application of adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/023—Fired or melted materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/22—Natural resins, e.g. rosin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26—Silicates of the alkali metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/712—Weather resistant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/714—Inert, i.e. inert to chemical degradation, corrosion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/718—Weight, e.g. weight per square meter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/726—Permeability to liquids, absorption
    • B32B2307/7265—Non-permeable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/52—Sound-insulating materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法，各层陶粒吸声板分别由如下重量百分比原料组成：陶粒骨料40%～92%、胶凝材料8%～60%；各层陶粒吸声板分别为一号陶粒板、二号陶粒板、三号陶粒板或四号陶粒板中的一种；一号陶粒板的陶粒骨料为粒径小于2毫米一号陶粒，二号陶粒板的陶粒骨料为粒径2~5毫米二号陶粒，三号陶粒板的陶粒骨料为粒径大于5毫米三号陶粒，四号陶粒板的陶粒骨料为不同粒径混合的四号陶粒；四号陶粒中：一号陶粒占比0%～90%，二号陶粒占比0%～90%，三号陶粒占比0%～90%。本发明利用多层结构陶粒吸声板内部大量多孔结构，实现了良好吸声性能，通过与胶凝材料配合，实现了优良力学性能。

Description

一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法
技术领域
本发明属于声屏障吸声板技术领域，特别是涉及一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，人们生活水平的提高，环境噪音污染也越来越严重。声屏障是控制室外噪声传播的有效降噪手段，在环境噪声治理中应用广泛。声屏障从材质上主要分为金属声屏障及非金属声屏障，由于金属声屏障具有重量轻、外壳寿命长、景观效果好等特点，成为声屏障的主要选择。金属声屏障结构为：利用金属外壳形成腔体，内部固定吸声材料，形成声屏障单元板，腔体面向声源一侧开孔（称为面板），多块单元板固定在以均匀间距设置的型钢立柱之间。
声屏障为了更有效地降低噪声传播，其内部吸声材料的声学性能是影响其声学性能的主要因素。传统声屏障所用的多孔吸声材料通常具有耐候性差、使用年限短、材料不满足环保要求等缺点，而基于陶粒材料制作的多孔结构吸声板却具有传统材料不具备的优点，越来越多地作为声屏障吸声材料应用于降噪领域。
目前常用的应用于声屏障的陶粒吸声板不是根据粒径大小分层，而是将一定粒径、级配的陶粒通过有机或无机粘结剂混合后压制成型，使其在一定频率范围内具有较好的声学性能和力学性能。研究表明，不同粒径、级配的陶粒制备的吸声板对不同频率的噪声治理效果不同，成型后的力学性能也存在差异。在环境噪声减缓措施中，声屏障往往要求在较宽频域范围内都具有一定的声学性能，同时具备优良的力学性能。然而，单层的陶粒吸声板结构越来越难满足全部要求。另外由于不同粒径陶粒比表面积的不同，单层的陶粒吸声板粘接剂掺量及配方很难满足其内部不同粒径、级配的陶粒要求，陶粒吸声板重量、造价指标不理想。
发明内容
针对目前金属声屏障使用的单层陶粒吸声板制品导致的力学、声学性能不足等问题，本发明提出了一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，该多层结构陶粒吸声板由不同粒径级配的陶粒材料层组成，利用多层结构陶粒吸声板内部的大量多孔结构，实现了良好的吸声性能，同时通过与胶凝材料和外加剂的配合，实现了优良的力学性能。另外采用不同粒径级配的陶粒制备而成的吸声板，根据每层不同粒径陶粒的比表面积的不同，分别针对性的配备了粘接剂掺量及配方的最佳比例，较单层混合粒径吸声板相比降低了陶粒吸声板重量，大大减少了粘接剂用量，从而降低陶粒吸声板造价，是一种节能环保的新技术。
本发明的另一目的在于提供一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板的制备方法，该制备工艺简单，可重复性强，易于实现规模化量产。
本发明是这样实现的，一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，各层陶粒吸声板分别由如下重量百分比原料组成：陶粒骨料40%～92%、胶凝材料8%～60%，陶粒骨料、胶凝材料的重量百分比之和为100%；
各层陶粒吸声板分别为一号陶粒板、二号陶粒板、三号陶粒板、或四号陶粒板中的一种；
所述一号陶粒板的陶粒骨料为粒径小于2毫米的一号陶粒，所述二号陶粒板的陶粒骨料为粒径2~5毫米的二号陶粒，所述三号陶粒板的陶粒骨料为粒径大于5毫米的三号陶粒，所述四号陶粒板的陶粒骨料为不同粒径混合的四号陶粒；
所述四号陶粒中：一号陶粒占比0%～90%，二号陶粒占比0%～90%，三号陶粒占比0%～90%，一号陶粒、二号陶粒和三号陶粒的重量百分比之和为100%。
在上述技术方案中，优选的，所述胶凝材料为使不同粒径陶粒牢固粘接且均匀分布的有机或无机材料。
在上述技术方案中，进一步优选的，所述胶凝材料选用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石灰、石膏、水玻璃中的一种，或者沥青、合成树脂、天然树脂中的一种，以及外加剂；所述外加剂占胶凝材料总量的5~25%。
在上述技术方案中，更进一步优选的，所述外加剂包括粉煤灰或硅灰、减水剂、疏水剂和纤维，其中，粉煤灰或硅灰占胶凝材料总量的5%~25%、减水剂占胶凝材料总量的0%~0.4%、疏水剂占胶凝材料总量的0%~5%、纤维占胶凝材料总量的0%~0.3%。外加剂的加入量可根据不同各层陶粒吸声板所用胶凝材料的声学性能、力学性能要求进行调整。
在上述技术方案中，优选的，不同单层陶粒板及各单层陶粒板间粘结所用的胶凝材料配方不同。
在上述技术方案中，优选的，由面向声源侧到背向声源侧，各层陶粒吸声板的声阻抗逐渐变大，使得噪声容易进入吸声材料而形成更好的吸声效果。
在上述技术方案中，优选的，该多层结构陶粒吸声板的总厚度为30~150mm，每层陶粒吸声板的厚度分别为10mm~80mm。
在上述技术方案中，优选的，该多层结构陶粒吸声板的层数为2~5层。
上述用于声屏障的多层结构陶粒吸声板的制备方法，包括如下步骤：
（1）分别制备各层陶粒吸声板：将各层陶粒吸声板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板；
（2）各层陶粒吸声板养护脱模后，通过胶凝材料粘结成多层结构陶粒吸声板。
上述用于声屏障的多层结构陶粒吸声板的另一制备方法，包括如下步骤：
（1）将各层陶粒吸声板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合；
（2）依次敷设各层，并压制成多层结构陶粒吸声板。
本发明利用多层陶粒吸声板内部的大量多孔结构，将其作为吸声材料，实现吸声性能。多层结构陶粒吸声板由于粒径级配差异呈现分层结构，每层陶粒吸声板由胶凝材料与陶粒混合固定成型，形成具有一定强度的材料。另外，多层陶粒吸声板可以由某一单层陶粒板结构实现其强度目标要求，其他层结构实现吸声性能，从而协调好声学性能、力学性能两个对陶粒吸声板制备要求矛盾的性能指标。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明的多层结构陶粒吸声板，采用陶粒与胶凝材料混合，具有多种陶粒的粒径级配，且可以根据不同声屏障的重量、力学及声学性能要求，选择不同陶粒材料层的粒径、厚度及相应的粘结剂配方，对于多应用场景可以灵活配置。
2、本发明采用不同粒径级配的陶粒制备而成的吸声板，根据每层不同粒径陶粒的比表面积的不同，分别针对性的配备了粘接剂掺量及配方的最佳比例，较单层混合粒径吸声板相比降低了陶粒吸声板重量，大大减少了粘接剂用量，从而降低陶粒吸声板造价，是一种节能环保的新技术。
3、本发明采用不同粒径级配的陶粒制备而成的吸声板，根据声波吸声隔声性能的原理，各层吸声板的陶粒间孔隙尺寸不同，有效降噪频率范围不同，通过调配各层陶粒吸声板粒径及厚度，利用各层材料声阻抗差异增强陶粒板整体吸隔声性能，多层陶粒吸声板较单层陶粒吸声板具有较宽频域范围内更好的吸、隔声声学性能。
4、本发明选用的陶粒材料本身具有环保无毒、耐候性好、耐水性好、抗腐蚀、不燃(检测结果燃烧性能达到A1 级)、耐久、性能稳定等特点，适用于声屏障工程。
5、本发明的制备方法相对简单，易于操作，可重复性强，易于实现规模化量产。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的的多层结构陶粒吸声板的立体图；
图2为本发明实施例一提供的的多层结构陶粒吸声板的主视图；
图3为本发明实施例一、五和对比例的陶粒吸声板在不同频率下的吸声系数测试图；
图4为本发明实施例一和对比例的陶粒吸声板在不同频率下的隔声量测试图。
图中：1、一号陶粒板；2、二号陶粒板；3、三号陶粒板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，各层陶粒吸声板分别由如下重量百分比原料组成：陶粒骨料40%～92%、胶凝材料8%～60%，陶粒骨料、胶凝材料的重量百分比之和为100%；
各层陶粒吸声板分别为一号陶粒板、二号陶粒板、三号陶粒板、或四号陶粒板中的一种；
所述一号陶粒板的陶粒骨料为粒径小于2毫米的一号陶粒，所述二号陶粒板的陶粒骨料为粒径2~5毫米的二号陶粒，所述三号陶粒板的陶粒骨料为粒径大于5毫米的三号陶粒，所述四号陶粒板的陶粒骨料为不同粒径混合的四号陶粒；
所述四号陶粒中：一号陶粒占比0%～90%，二号陶粒占比0%～90%，三号陶粒占比0%～90%，一号陶粒、二号陶粒和三号陶粒的重量百分比之和为100%。各陶粒骨料可由建筑弃土、河道淤泥、危废污泥、煤矸石、黏土、页岩等烧制而成。
所述胶凝材料为使不同粒径陶粒牢固粘接且均匀分布的有机或无机材料。
所述胶凝材料选用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石灰、石膏、水玻璃中的一种，或者沥青、合成树脂、天然树脂中的一种，以及外加剂；所述外加剂占胶凝材料总量的5~25%。
所述外加剂包括粉煤灰或硅灰、减水剂、疏水剂和纤维，其中，粉煤灰或硅灰占胶凝材料总量的5%~25%、减水剂占胶凝材料总量的0%~0.4%、疏水剂占胶凝材料总量的0%~5%、纤维占胶凝材料总量的0%~0.3%。外加剂的加入量可根据不同各层陶粒吸声板所用胶凝材料的声学性能、力学性能要求进行调整。
不同单层陶粒板及各单层陶粒板间粘结所用的胶凝材料配方不同。
由面向声源侧到背向声源侧，各层陶粒吸声板的声阻抗逐渐变大，使得噪声容易进入吸声材料而形成更好的吸声效果。
该多层结构陶粒吸声板的总厚度为30~150mm，每层陶粒吸声板的厚度分别为10mm~80mm。
该多层结构陶粒吸声板的层数为2~5层。
上述用于声屏障的多层结构陶粒吸声板的制备方法，包括如下步骤：
（1）分别制备各层陶粒吸声板：将各层陶粒吸声板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板；
（2）各层陶粒吸声板养护脱模后，通过胶凝材料粘结成多层结构陶粒吸声板。
上述用于声屏障的多层结构陶粒吸声板的另一制备方法，包括如下步骤：
（1）将各层陶粒吸声板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合；
（2）依次敷设各层，并压制成多层结构陶粒吸声板。
本发明利用多层陶粒吸声板内部的大量多孔结构，将其作为吸声材料，实现吸声性能。多层结构陶粒吸声板由于粒径级配差异呈现分层结构，每层陶粒吸声板由胶凝材料与陶粒混合固定成型，形成具有一定强度的材料。另外，多层陶粒吸声板可以由某一单层陶粒板结构实现其强度目标要求，其他层结构实现吸声性能，从而协调好声学性能、力学性能两个对陶粒吸声板制备要求矛盾的性能指标。
实施例1
多层结构陶粒吸声板共3层，总厚度为70mm。由外向内（声源侧为内）依次为：一号陶粒板(粒径<2mm)，厚度20mm；二号陶粒板(粒径2-5mm)，厚度30mm；三号陶粒板(粒径>5mm)，厚度20mm。具体如图1和图2所示。
一号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比88%，硅酸盐水泥占比9%（水灰比0.8:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
二号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比85%，硅酸盐水泥占比12%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
三号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比80%，硅酸盐水泥占比17%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
吸声系数：NRC>0.7；抗压强度：4MPa；抗折强度：2MPa；燃烧防火性：A级不燃。
实施例2
多层结构陶粒吸声板共3层，总厚度为60mm。由外向内（声源侧为内）依次为：一号陶粒板(粒径<2mm)，厚度20mm；三号陶粒板(粒径>5mm)，厚度30mm；二号陶粒板(粒径2-5mm)，厚度20mm。
一号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比88%，硅酸盐水泥占比9%（水灰比0.8:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
三号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比80%，硅酸盐水泥占比17%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
二号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比85%，硅酸盐水泥占比12%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
吸声系数：NRC>0.7；抗压强度：4MPa；抗折强度：2MPa；燃烧防火性：A级不燃。
实施例3
多层结构陶粒吸声板共4层，总厚度为80mm。由外向内（声源侧为内）依次为：一号陶粒板(粒径<2mm)，厚度20mm；四号陶粒板(一号陶粒与二号陶粒1:1混合的陶粒板)，厚度20mm；二号陶粒板(粒径2-5mm)，厚度20mm；三号陶粒板(粒径>5mm)，厚度20mm。
一号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比88%，硅酸盐水泥占比9%（水灰比0.8:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
四号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比85%，硅酸盐水泥占比12%（水灰比0.8:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
二号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比85%，硅酸盐水泥占比12%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
三号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比80%，硅酸盐水泥占比17%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
吸声系数：NRC>0.7；抗压强度：4MPa；抗折强度：2MPa；燃烧防火性：A级不燃。
实施例4
多层结构陶粒吸声板共2层，总厚度为60mm。由外向内（声源侧为内）依次为：二号陶粒板(粒径2-5mm)，厚度30mm；三号陶粒板(粒径>5mm)，厚度30mm。
二号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比85%，硅酸盐水泥占比12%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
三号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比80%，硅酸盐水泥占比17%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
吸声系数：NRC>0.7；抗压强度：4MPa；抗折强度：2MPa；燃烧防火性：A级不燃。
实施例5
多层结构陶粒吸声板共2层，总厚度为50mm。由外向内（声源侧为内）依次为：一号陶粒板(粒径<2mm)，厚度15mm；二号陶粒板(粒径2-5mm)，厚度35mm。
一号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比88%，硅酸盐水泥占比9%（水灰比0.8:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
二号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比85%，硅酸盐水泥占比12%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
吸声系数：NRC>0.7；抗压强度：4MPa；抗折强度：2MPa；燃烧防火性：A级不燃。
实施例6
多层结构陶粒吸声板共2层，总厚度为60mm。由外向内（声源侧为内）依次为：一号陶粒板(粒径<2mm)，厚度20mm；三号陶粒板(粒径>5mm)，厚度40mm。
一号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比88%，硅酸盐水泥占比9%（水灰比0.8:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
三号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比80%，硅酸盐水泥占比17%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
吸声系数：NRC>0.7；抗压强度：4MPa；抗折强度：2MPa；燃烧防火性：A级不燃。
实施例7
多层结构陶粒吸声板共2层，总厚度为60mm。由外向内（声源侧为内）依次为：四号陶粒板(一号陶粒与二号陶粒4:1混合的陶粒板)，厚度30mm；二号陶粒板(粒径2-5mm)，厚度30mm。
四号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比85%，硅酸盐水泥占比12%（水灰比0.8:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
二号陶粒板中各组分的占比为：陶粒占比85%，硅酸盐水泥占比12%（水灰比1:1），外加剂（粉煤灰、聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
吸声系数：NRC>0.7；抗压强度：4MPa；抗折强度：2MPa；燃烧防火性：A级不燃。
对比例
单层陶粒吸声板，总厚度为60mm。为四号陶粒板(一号陶粒与二号陶粒1:1混合的陶粒板)。
陶粒吸声板中各组分的占比均为：陶粒占比87%，硅酸盐水泥占比10%（水灰比1:1），外加剂（聚羧酸型减水剂、引气剂、纤维等）占比3%。
将实施例一、实施例五和对比例的陶粒吸声板在不同频率下的吸声系数进行测试，如图3所示。将实施例一和对比例的陶粒吸声板在不同频率下的隔声量进行测试，如图4所示。从图3和图4的测试结果可知，采用多层陶粒吸声板结构比单层陶粒吸声板结构在中低频的吸隔声性能均有较大幅度的提升。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，其特征在于：各层陶粒吸声板分别由如下重量百分比原料组成：陶粒骨料40%～92%、胶凝材料8%～60%，陶粒骨料、胶凝材料的重量百分比之和为100%；
各层陶粒吸声板分别为一号陶粒板、二号陶粒板、三号陶粒板、或四号陶粒板中的一种，且各层陶粒吸声板采用不同粒径的陶粒制成；
所述一号陶粒板的陶粒骨料为粒径小于2毫米的一号陶粒，所述二号陶粒板的陶粒骨料为粒径2～5毫米的二号陶粒，所述三号陶粒板的陶粒骨料为粒径大于5毫米的三号陶粒，所述四号陶粒板的陶粒骨料为不同粒径混合的四号陶粒；
所述四号陶粒中：一号陶粒占比0%～90%，二号陶粒占比0%～90%，三号陶粒占比0%～90%，一号陶粒、二号陶粒和三号陶粒的重量百分比之和为100%；
该多层结构陶粒吸声板的层数为2～5层；该多层结构陶粒吸声板的总厚度为30～150mm，每层陶粒吸声板的厚度分别为10mm～80mm。
2.根据权利要求1所述的用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，其特征在于：所述胶凝材料为使不同粒径陶粒牢固粘接且均匀分布的有机或无机材料。
3.根据权利要求2所述的用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，其特征在于：所述胶凝材料含有外加剂以及下述材料中的一种：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石灰、石膏、水玻璃；或者，所述胶凝材料含有外加剂以及下述材料中的一种：沥青、合成树脂、天然树脂；所述外加剂占胶凝材料总量的5～25%。
4.根据权利要求3所述的用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，其特征在于：所述外加剂包括：粉煤灰、减水剂、疏水剂和纤维；或者，所述外加剂包括硅灰、减水剂、疏水剂和纤维；其中，粉煤灰或硅灰占胶凝材料总量的5%～25%、减水剂占胶凝材料总量的0%～0.4%、疏水剂占胶凝材料总量的0%～5%、纤维占胶凝材料总量的0%～0.3%。
5.根据权利要求1所述的用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，其特征在于：不同单层陶粒板及各单层陶粒板间粘结所用的胶凝材料配方不同。
6.根据权利要求1所述的用于声屏障的多层结构陶粒吸声板，其特征在于：由面向声源侧到背向声源侧，各层陶粒吸声板的声阻抗逐渐变大。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述 的用于声屏障的多层结构陶粒吸声板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）分别制备各层陶粒吸声板：将各层陶粒吸声板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板；
（2）各层陶粒吸声板养护脱模后，通过胶凝材料粘结成多层结构陶粒吸声板。
8.一种根据权利要求1-6任一项所述的用于声屏障的多层结构陶粒吸声板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将各层陶粒吸声板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合；
（2）依次敷设各层，并压制成多层结构陶粒吸声板。
CN202110055070.7A 2021-01-15 2021-01-15 一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法 Active CN112608110B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110055070.7A CN112608110B (zh) 2021-01-15 2021-01-15 一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110055070.7A CN112608110B (zh) 2021-01-15 2021-01-15 一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112608110A CN112608110A (zh) 2021-04-06
CN112608110B true CN112608110B (zh) 2021-09-21

Family

ID=75254015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110055070.7A Active CN112608110B (zh) 2021-01-15 2021-01-15 一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112608110B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117721736A (zh) * 2023-11-07 2024-03-19 金茂慧创建筑科技(北京)有限公司 一种陶粒隔声板材及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19637635A1 (de) * 1996-09-16 1998-03-19 Altreifen Recycling Entwicklun Mehrschichtiges plattenförmiges Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
CN101244920A (zh) * 2008-03-25 2008-08-20 东南大学 道路声屏障用水泥基吸声材料及其制备方法
CN102964101A (zh) * 2012-12-05 2013-03-13 桂林理工大学 一种水泥基陶粒多孔无砟轨道吸音板的制作方法
CN202830656U (zh) * 2012-08-15 2013-03-27 齐琳 轻集料吸声板
CN204151703U (zh) * 2014-01-27 2015-02-11 安徽中宝建材科技有限公司 一种多层复合预制混凝土声屏障板
CN107268468A (zh) * 2017-06-12 2017-10-20 山西省交通科学研究院 一种基于陶粒再处理工艺的聚合物基陶粒细粒声屏障
CN108218342A (zh) * 2017-12-30 2018-06-29 南京楚卿电子科技有限公司 吸音屏障
CN208328737U (zh) * 2018-05-29 2019-01-04 衡水中铁建环保工程有限公司 一种非金属吸声板

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19637635A1 (de) * 1996-09-16 1998-03-19 Altreifen Recycling Entwicklun Mehrschichtiges plattenförmiges Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
CN101244920A (zh) * 2008-03-25 2008-08-20 东南大学 道路声屏障用水泥基吸声材料及其制备方法
CN202830656U (zh) * 2012-08-15 2013-03-27 齐琳 轻集料吸声板
CN102964101A (zh) * 2012-12-05 2013-03-13 桂林理工大学 一种水泥基陶粒多孔无砟轨道吸音板的制作方法
CN204151703U (zh) * 2014-01-27 2015-02-11 安徽中宝建材科技有限公司 一种多层复合预制混凝土声屏障板
CN107268468A (zh) * 2017-06-12 2017-10-20 山西省交通科学研究院 一种基于陶粒再处理工艺的聚合物基陶粒细粒声屏障
CN108218342A (zh) * 2017-12-30 2018-06-29 南京楚卿电子科技有限公司 吸音屏障
CN208328737U (zh) * 2018-05-29 2019-01-04 衡水中铁建环保工程有限公司 一种非金属吸声板

Also Published As

Publication number Publication date
CN112608110A (zh) 2021-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100337967C (zh) 超轻玻化微珠砂浆
CN103410232A (zh) 无机复合保温板外墙外保温***
CN106396529A (zh) 阻尼隔声喷涂砂浆
CN110922118A (zh) 一种装配式构件用全轻高强混凝土及其制备方法
US5422174A (en) Electromagnetic wave shielding building material
CN112608111A (zh) 一种金属声屏障陶粒吸声板及其制备方法与应用
CN112608110B (zh) 一种用于声屏障的多层结构陶粒吸声板及其制备方法
CN107032729A (zh) 一种轻质找平干粉砂浆
Arenas et al. Recycling ceramic industry wastes in sound absorbing materials
CN112209648A (zh) 改性废旧橡胶及其制备方法和隔声砂浆
CN109626893B (zh) 具有电磁屏蔽功能的水泥吊顶板及其半干法制备工艺
CN105384466B (zh) 一种多孔吸音砖及其制备方法
CN112645733B (zh) 一种含釉的具有梯度孔结构的闭孔泡沫陶瓷及其制备方法
CN101774224A (zh) 节能环保混凝土的生产方法
CN1117706C (zh) 一种复合保温砂浆及其制备方法
CN102518251A (zh) 一种墙体板及墙体板的制造方法
CN102926475B (zh) 轻质混凝土隔音板
CN108383450A (zh) 一种保温隔声的建筑模块配方
CN113529598A (zh) 一种陶粒吸声金属声屏障单元
CN108516750B (zh) 内墙隔声腻子及其制备方法
KR102158500B1 (ko) 바텀애시 골재와 기포를 이용한 저탄소 단열 콘크리트
Neşer et al. On the polymer modified cement mortars with different lightweight aggregates in marine environment: Über Polymer modifizierten Zementmörtel mit unterschiedlichen Leichtzuschlägen in maritimer Umgebungsatmosphäre
KR20150027944A (ko) 석탄재를 골재로 사용하고 표면 공극이 폐색되지 않는 방식으로 채색된 투수콘크리트를 표면 흠음층으로 하고 시멘트 압출판을 이면 방음층으로 구성하여 이 둘을 일체로 제작한 흡음형 컬러 방음판 및 이의 제조방법
CN216405162U (zh) 一种陶粒吸声金属声屏障单元
CN205116540U (zh) 一种硅酸钙板聚苯颗粒复合实芯墙板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Pan Xiaoyan

Inventor after: Chang Liang

Inventor after: Su Weiqing

Inventor after: Han Jiaqi

Inventor after: Shen Zhijun

Inventor after: Han Guibo

Inventor after: Zhu Zhengqing

Inventor after: Gao Chao

Inventor before: Pan Xiaoyan

Inventor before: Chang Liang

Inventor before: Su Weiqing

Inventor before: Zhu Zhengqing

Inventor before: Han Jiaqi

Inventor before: Gao Chao

Inventor before: Han Guibo

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant