CN102603247A - 混凝土吸音材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土吸音材料及其制造方法，本材料包括水泥100份、陶粒120～180份、聚羧酸减水剂0～1份、硅烷防水剂0～1.2份、聚酯纤维0～0.5、乳胶粉0～0.3、水10～30份，制造方法包括配料、制模、灌浆、压制成型和脱模养护的步骤。本发明与现有技术相比，其力学性能高，抗压强度大于8MPa以上，抗折强度达到2MPa以上；比重轻，在900～1100kg/m³之间；吸声频带宽，降噪系数达到0.85，特别是在1250Hz以上的中高频段达到0.92以上，在500Hz能达到1.04以上。本发明不仅可应用于高速铁路、地铁或城市轨道交通等场合，还可用于降噪要求较高的建筑场合，施工方便，安全可靠。

Description

混凝土吸音材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及噪声污染控制技术领域，尤其是一种用于道路交通、建筑工程的吸声降噪材料及其制造方法。

背景技术

随着城市道路、轨道交通的快速发展，环境噪声污染问题日趋严重，为了解决噪声污染问题，国内外采取设置声屏障、将吸音材料作为道路材料或建筑材料等有效控制方法和措施来降低噪声污染。现有吸音材料的吸声降噪效果和材料性能方面都存在较多的不足，无法满足对降噪和材料性能要求较高的场合的使用需求。中国专利ZL01808532.6公开了一种声音吸收材料以及制造其的方法，其公开的材料和方法的存在的不足是：1、力学性能偏低；2、不能透水；3、生产制作过程复杂繁琐，质量无法保证。另一个中国专利ZL200710021477.8公开了一种颗粒吸声板及其制造方法，其公开的材料存在的不足是：1、力学性能低；2、吸声系数不高；3、原材料不易得到。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土吸音材料及其制造方法，解决现有吸音材料力学性能低、吸声系数不高、不能透水、制作过程复杂繁琐的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：本混凝土吸音材料包括有以下重量份数的组分：水泥100份、陶粒120～180份、减水剂0～1份、防水剂0～1.2份、聚酯纤维0～0.5、乳胶粉0～0.3、水10～30份。

制造本混凝土吸音材料的配置步骤是：

A、配料：将所述水泥、陶粒、减水剂、防水剂、聚酯纤维、乳胶粉按比例混合均匀成为干粉料；

B、制模：根据所要求安装的尺寸，制作模具；

C、灌浆：将步骤A中所述干粉料加入相应比例的水，搅拌均匀形成浆料，把所述浆料灌入所述模具中；

D、压制成型：通过机械或者人工方式加压固化所述浆料，获得成型材料；

E、脱模养护：拆模后，对所述成型材料自然养护。

上述技术方案中，更为具体的方案可以是：

所述水泥是低碱、对高效减水剂相容性好、强度等级大于42.5级以上的硅酸盐水泥。

所述水泥是低碱、对高效减水剂相容性好、强度等级大于42.5级以上的普通硅酸盐水泥。

所述聚羧酸减水剂的减水率大于25%以上。

所述高效硅烷防水剂固体含量质量百分比大于等于60%，无毒无味，不挥发、不燃烧。 

所述聚酯纤维的纤维长度为2～12毫米。

所述乳胶粉可再分散型乳胶粉。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、力学性能好，吸音效果佳，能透水。低碱硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥的使用保证了材料具有良好的力学性能。除了陶粒本身的空隙率多之外，堆积的陶粒颗粒之间产生大量的微空隙，而聚酯纤维分散后呈各向异性，能以三维立体方式对材料进行加强，提供了巨大的内聚力，同时还将增加的这些大量细小均匀的空隙相互连接形成连续贯通的通道，使吸声性能和力学性能都得到进一步地提高。本吸声材料的吸声系数达到国标I级以上。防水剂的使用材料具有疏水功能，降雨时，能迅速朝多方向排水，雨水能将落到吸音材料的表面或空隙里的灰尘带走，自动净化了材料，以保持吸声效果不变，使材料更经久耐用。

2、制造简单、环保。取材容易，成型工艺简单，制造及安装操作方便，且易于检修更换，根据需要可在施工现场制作和安装，也可在工厂实现大规模机械化作业，以精确控制产品质量，确保施工质量，提高效益。生产无废物产生，材料使用过程对环境无污染，有利于环保。

3、可应用于既需要承受一定压力，又对降噪等要求较高的场合。本混凝土吸音材料的抗压强度、抗折强度等力学性能优异，吸声频带宽、容重低，且其冻融性能、透水性、体积稳定性好，具有防火、阻燃、无毒等优点，应用于高速铁路、地铁或城市轻轨等无碴轨道以及降噪要求高的房建等领域更安全可靠。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述： 

实施例1： 

一种混凝土吸音材料包括有下列重量份数（每份1千克）的原料：水泥100份、陶粒（颗粒级配4～8毫米：70%，4毫米以下：30%）130份、聚羧酸减水剂1份、硅烷防水剂0.5份、聚酯纤维0.25份、乳胶粉0.1，其中，水泥采用强度等级为52.5的PII低碱硅酸盐水泥，聚羧酸减水剂的减水率大于25%以上，硅烷防水剂的固含量≥60%，聚酯纤维的纤维长度为2～12毫米，乳胶粉采用可再分散型乳胶粉。本混凝土吸音材料的制造方法及步骤如下：A、将水泥陶粒、聚羧酸减水剂、硅烷防水剂、聚酯纤维、乳胶粉按上述重量配比混合均匀成为干粉料；B、根据所要求安装的尺寸，制作模具；C、将步骤A中的干粉料加入水10份，搅拌均匀形成浆料，把浆料灌入制作好的模具中；D、通过压力成型机或者人工加压固化浆料，获得成型材料；E、拆模后，对所述成型材料自然养护，温度最好在25℃左右，养护28天后使用。

根据实际使用需求，步骤A可在工厂内预先完成，随后将步骤A所获得称量包装运输到需要安装本混凝土吸音材料的工地现场，接着在工地现场依序完成步骤B到步骤E，即可使用。

值得一提的是，为了精确控制产品质量，并确保施工质量，也可以直接在工厂内完成步骤A到步骤E的所有步骤，再将所制造的混凝土吸音材料运输到需要安装使用的场地即可。

按上述步骤制造的混凝土吸音材料的性能测试结果如表1所示。

表1

 实施例2

本实施例的制造方法和步骤与实施例1相同，仅原料及配比不同，本实施例中的混凝土吸音材料包括有下列重量份数（每份1千克）的原料：强度等级为42.5的PII硅酸盐水泥100份、陶粒（颗粒级配4～8毫米：50%，4毫米以下：50%）145份、聚羧酸减水剂0.5份、硅烷防水剂0.8份、聚酯纤维0.2份、乳胶粉0.15份、水20份。

本实施例所制得的混凝土吸音材料的性能测试结果如表2所示。

表2

 实施例3

本实施例的制造方法和步骤与实施例1相同，仅原料及配比不同，本实施例中的混凝土吸音材料包括有下列重量份数（每份1千克）的原料：强度等级为52.5的PO普通硅酸盐水泥100份、陶粒（颗粒级配4～8毫米：65%，4毫米以下：35%）155份、硅烷防水剂1份、聚酯纤维0.5份、乳胶粉0.2份、水28份。

本实施例所制得的混凝土吸音材料的性能测试结果如表3所示。

表3

实施例4

本实施例的制造方法和步骤与实施例1相同，仅原料及配比不同，本实施例中的混凝土吸音材料包括有下列重量份数（每份1千克）的原料：强度等级为42.5的PII硅酸盐水泥100份、陶粒（颗粒级配2.5～4毫米：70%，1.5～2.5毫米：25%，1.5毫米以下：5%）170份、聚羧酸减水剂0.6份、硅烷防水剂0.7份、聚酯纤维0.25份、水15份。

本实施例所制得的混凝土吸音材料的性能测试结果如表4所示。

表4

实施例5

本实施例的制造方法和步骤与实施例1相同，仅原料及配比不同，本实施例中的混凝土吸音材料包括有下列重量份数（每份1千克）的原料：强度等级为52.5的PO普通硅酸盐水泥100份、陶粒（颗粒级配4～8毫米：10%，1.5～4毫米：50%，1.5毫米以下：40%）180份、聚羧酸减水剂0.8份、硅烷防水剂1.2份、聚酯纤维0.3份、乳胶粉0.3份、水13份。

本实施例所制得的混凝土吸音材料的性能测试结果如表5所示。

表5

实施例6

本实施例的制造方法和步骤与实施例1相同，仅原料及配比不同，本实施例中的混凝土吸音材料包括有下列重量份数（每份1千克）的原料：强度等级为52.5的PII硅酸盐水泥100份、陶粒（颗粒级配2.5～4毫米：70%，2.5毫米以下：30%）120份、聚羧酸减水剂0.5份、乳胶粉0.2份、水30份。

本实施例所制得的混凝土吸音材料的性能测试结果如表6所示。

表6

 

本发明的混凝土吸音材料的抗压强度、抗折强度可靠，体积稳定性好，能透水，它是吸音系数稳定的全天候吸音材料。此种材料不仅可应用于高速铁路、地铁或者城市轨道交通等场合，还可以用于降噪要求较高的建筑场合，施工方便，安全可靠。与现有的吸声材料相比，本吸声材料的力学性能高，抗压强度大于8MPa以上，抗折强度达到2Mpa以上。比重轻，在900～1100kg/m³之间。吸声频带宽，降噪系数达到0.85，特别是在1250Hz以上的中高频段，达到0.92以上，在500Hz，能达到1.04以上。同时吸音材料取材容易、生产工艺简单，没有化学反应，无废物产生，可在工厂实现大规模机械化作业，提高效益，产品质量能精确控制，也确保施工质量。安装操作方便、简单且易于检修更换，使用过程对环境无污染，有利于环保。

Claims (5)

1.一种混凝土吸音材料，其特征在于包括有以下重量份数的组分：水泥100份、陶粒120～180份、聚羧酸减水剂0～1份、硅烷防水剂0～1.2份、聚酯纤维0～0.5、乳胶粉0～0.3、水10～30份。

2.根据权利要求1所述的混凝土吸音材料，其特征在于：所述水泥是强度等级在42.5级以上的硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的混凝土吸音材料，其特征在于：所述水泥是强度等级在42.5级以上的普通硅酸盐水泥。

4.根据权利要求1至3任一项所述的混凝土吸音材料，其特征在于：所述陶粒的粒径为8毫米以下，所述聚酯纤维的长度为2～12毫米，所述聚羧酸减水剂的减水率大于25%以上，所述硅烷防水剂固体含量质量百分比大于等于60%，所述乳胶粉为可再分散型乳胶粉。

5.一种混凝土吸音材料的制造方法，其特征在于包括有以下重量份数的组分组成的配置材料：水泥100份、陶粒120～180份、减水剂0～1份、防水剂0～1.2份、聚酯纤维0～0.5、乳胶粉0～0.3、水10～30份；

配置步骤是：

A、配料：将所述水泥、陶粒、减水剂、防水剂、聚酯纤维、乳胶粉按比例混合均匀成为干粉料；

B、制模：根据所要求安装的尺寸，制作模具；

C、灌浆：将步骤A中所述干粉料加入相应比例的水，搅拌均匀形成浆料，把所述浆料灌入所述模具中；

D、压制成型：通过机械或者人工方式加压固化所述浆料，获得成型材料；

E、脱模养护：拆模后，对所述成型材料自然养护。