CN1016331B

CN1016331B - 新型无机建筑吸声材料

Info

Publication number: CN1016331B
Application number: CN88108594A
Authority: CN
Inventors: 肖霭梅
Original assignee: GUANGZHOU BUILDING MATERIAL INDUSTRY INST
Current assignee: GUANGZHOU BUILDING MATERIAL INDUSTRY INST
Priority date: 1988-12-11
Filing date: 1988-12-11
Publication date: 1992-04-22
Also published as: CN1043116A

Abstract

本发明提供了一种供建筑用的吸声性能优良的新型无机建筑吸声材料。以焙烧煤矸石轻骨料为主要成份，由水泥、焙烧煤矸石轻骨料、膨胀珍珠岩所组成的无机建筑吸声砌块材料，其吸声频带宽，吸声系数高、抗压强度大，并且具有防火、防腐、防潮、无毒性等优点。适合电台、电视演播室、录音室、影剧院等要求音质效果较高的场所使用，也适用于工业厂房的噪声治理、通风管道的消声装置以及道路的隔声屏障等。煤矸石来源丰富，本发明造价适中，施工方便，是一种很有前途的新型无机建筑吸声材料。

Description

本发明涉及一种供建筑用的无机建筑吸声砌块材料。

目前，国内外的电视演播室、剧院等建筑物，内墙体的声学处理，一般都采用矿棉或玻璃棉作吸声材料。这类材料的声学效果不理想，吸声频带较窄，吸声系数不高，材料的机械强度也欠佳，施工工艺不易控制。如果使用超细玻璃棉作吸声材料，虽可部分改善吸声性能，但这种材料价格贵，工艺过程复杂，而且某些方面的性能不如意，例如受压或受潮易变形，直接影响材料的吸声效果和使用寿命。

为了克服上述的吸声材料的缺点，本发明的目的旨在寻找一种吸声频带宽、吸声系数高而又具有较高机械强度的新型无机建筑吸声材料。

本发明的无机建筑吸声材料的主要成份是焙烧煤矸石轻骨料、煤矸石轻骨料占材料总重量份的60%以上。本发明是这样实现的，主要由水泥、焙烧煤矸石轻骨料、膨胀珍珠岩组成，其中水泥占5～20重量份，焙烧煤矸石轻骨料占60～90重量份，膨胀珍珠岩占0～20重量份。具体做法是用焙烧煤矸石作轻骨料，与外掺料及无机胶结剂按一定比例混合，经搅拌，加压成型、养护而成的一种轻质多孔性吸声材料。本发明的组成中，膨胀珍珠岩可用煤灰渣、硅澡土代替。

吸声砌块工艺过程如下：

实施例一、

将10重量份的水泥，90重量份的焙烧煤矸石轻骨料，搅拌、成型、养护、成品，然后测试，结果以下：

容重抗压强度吸声系统（用驻波管法测）

（Kg/m³）（Kg/cm²）125Hz、125～1000Hz、125～2000Hz

1200 2.8 0.76 0.51 0.48

（均留10cm空腔）

实施例二、

将20重量份的水泥、64重量份的焙烧煤矸石轻骨料，16重量份膨胀珍珠岩，按实施例一的工艺过程，测试结果如下：

容重抗压强度吸声系统（用驻波管法测）

（Kg/m³）（Kg/cm²）125Hz、125～1000Hz、125～2000Hz

910 27 0.76 0.58 0.55

（均留10cm空腔）

实施例三、

将20重量份的水泥，70重量份的煤矸石轻骨料，10重量份的膨胀珍珠岩，按实施例一的工艺过程，结果如下：

容重抗压强度吸声系统（用驻波管法测）

（Kg/m³）（Kg/cm²）125Hz、125～1000Hz、125～2000Hz

813 22 0.80 0.59 0.57

（均留10cm空腔）

实施例四、

将20重量份的水泥、76重量份的煤矸石轻骨料，4重量份的膨胀珍珠岩，按实施例一的工艺过程，结果如下：

容重抗压强度吸声系统（用驻波管法测）

（Kg/m³）（Kg/cm²）125Hz、125～1000Hz、125～2000Hz

1060 23 0.84 0.50 0.47

（均留10cm空腔）

上述实施例中，实施例三的吸声系数和抗压强度都较高。

下面从材料的理化特性、吸声性能对本发明作进一步的说明。

煤矸石一般有石英砂岩类矸石、泥质岩类矸石和碳质岩类矸石三种，而其中泥质岩类矸石的含量最多，约占一半以上。用泥质岩类矸石可直接烧制出松散的容重为600～1000Kg/m³的轻骨料。

泥质岩类矸石由多种元素的氧化物组成，其中SiO₂含量为43～65%，Al₂O₃为12～2%，钙镁氧化物含量为3.5～7.7%（均为百分重量含量，见表1）。

岩相分析表明，泥质岩类矸石由粘土矿物、方解石、白云石及铁质矿物组成;粘土矿物经X-射线分析知，其含有水云母、蒙脱石、高岭土等矿物（见表2）。

由上述分析可知，泥质岩类煤矸石适于烧制松散的无机轻骨料。

焙烧煤矸石所制得的轻骨料，经测试，具有以下物理性能：

①吸水率：一小时吸水率达10%左右;

②安定性试验：煤矸石轻骨料损失率为9.7～11.8%;

③轻骨料破碎值：煤矸石轻骨料破碎值为10%，其荷重达6.4吨。

将煤矸石轻骨料与水泥、膨胀珍珠岩、按一定的比例、用前述的工艺制得的砌块、其物理性能见表3。

表3中编号为矸№2-11的砌块，其抗压强度达20Kg/cm²，抗折强度达8Kg/cm²，软化系数为0.73。

上述结果表明，用煤矸石轻骨料为主要成份制成的吸声砌块材料，其机械强度完全满足吸声墙的要求。

用煤矸石轻骨料为主要成份制成的吸声砌块、经测试、其吸声性能优良（由中国建筑科学研究院建筑物理研究所测试）。

表示吸声材料吸声性能的常用指标是吸声系数，通常用驻波管法（垂直入射吸声系数）和混响室法（无规则入射吸声系数）来测定。

根据有关资料（建筑吸声设计手册，中国建筑工业出版社）介绍，多孔材料置于刚性墙体前一定的距离，也就是在材料的背后留有一定深度的空腔或空气层，其作用相当于加大材料的有效厚度，不仅可改善低频的吸收，还可节省材料。

从测试结果看，在试块背后留10cm空腔，可大大增加低频吸收值。如混响法和驻波管法测出低频125Hz时，吸声系数分别为0.23和0.26，当选用10cm空腔时，其吸声系数分别增加到0.61和0.80，见表4。

本发明的吸声砌块吸声系数比较稳定，如砌块带10cm空腔构造，声频在125～4000Hz时，吸声系数均大于0.6（用混响室法测，见表4），吸声频带比较宽。这表明用煤矸石轻骨料为主要成份制成的吸声砌块，完全可作为全频带的吸声材料。

本发明不仅可作吸声材料，而且可作隔声材料。根据一般的声学原理，隔声材料要求重而实，吸声材料则要求轻而轻散多孔，它们是互相矛盾的，但在一定条件下，也具有统一性，使吸声材料具有一定的隔声性能，如编号为MJC-1型砌块墙面用1∶3砂浆抹面，其面密度为120Kg/m²，测定声频在100～3150Hz时，平均隔声量达40.3dB，隔声指数为44dB，其隔声特性见表5。

以煤矸石轻骨料为主要成份的无机建筑吸声砌块材料，其吸声性能优良，吸声频带宽，吸声系数高，抗压强度大，并具有防火、防潮、防腐、无毒性等特点，适于要求音质效果较高的场所使用，也适用于工业厂房的噪声治理，通风管道的消声装置以及道路隔声屏障等，是一种有广泛使用前景的新型无机建筑吸声材料。

（续表4）

平均吸声系数

125 125-1000 125-2000 125-4000

HZ αHZ αHZ αHZ

0.26 0.54 0.53

0.80 0.59 0.57

0.23 0.63 0.66 0.68

0.61 0.66 0.68 0.69

Claims

1、一种有水泥、膨胀珍珠岩、焙烧煤矸石轻骨料组成的无机建筑吸声砌块，其特征是砌块中焙烧煤矸石轻骨料占砌块材料重量份的60～90%。

2、一种由水泥、焙烧煤矸石轻骨料、膨胀珍珠岩为原料制造权利要求（所述的无机建筑吸声砌块材料的方法，其特征是材料主要由5～20%（重量）的水泥，60～90%（重量）的焙烧煤矸石轻骨料和0～20%（重量）的膨胀珍珠岩组成。

3、根据权利要求2所述的无机建筑吸声砌块材料，其特征是所述的膨胀珍珠岩可用煤灰渣，硅澡土代替。