CN102603352A

CN102603352A - 一种现场快速施工的吸音材料及其制备方法

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Publication number: CN102603352A
Application number: CN2012100663250A
Authority: CN
Inventors: 蹇守卫; 马保国; 苏雷; 孔维; 赵志广; 刘敏; 石明明; 蔡礼雄
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明公开了一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：水泥50～80份，石灰5～20份，石膏2～5份，铝粉0.01～1份，发泡剂2～8份，环氧胶粉1～3份，纤维素醚0.1～1.0份，防水剂0.1～1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料；使用方法是：将吸音材料与水按照1∶0.3～0.5的质量比混合，采用高于800转/min快速搅拌，搅拌时间小于15min，然后即可浇注和喷涂。本发明使用了物理发泡和化学发泡双重两次发泡，可获得开孔结构，吸音效果良好，同时材料为粉体，简化了使用过程，且防火防水，可广泛应用于工业、民用建筑。

Description

一种现场快速施工的吸音材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种现场快速施工的吸音材料及其制备方法。

背景技术

在工业生产、交通运输、建筑施工和社会生活中所产生的环境噪声，日益严重，已成为污染人类社会环境的一大公害。噪声具有局部性、暂时性和多发性的特点。噪声影响人们的工作、学习、谈话、思考、休息和睡眠，不仅影响人们的身心健康，甚至减损人的寿命。

声音源于物体的振动，它引起邻近空气的振动而形成声波，并在空气介质中向四周传播。当声音传入构件材料表面时，声能一部分被反射，一部分穿透材料，还有一部由于构件材料的振动或声音在其中传播时与周围介质摩擦，由声能转化成热能，声能被损耗，即通常所说声音被材料吸收。

吸声材料大多为疏松多孔的材料，如矿渣棉、毯子等，其吸声机理是声波深入材料的孔隙，且孔隙多为内部互相贯通的开口孔，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，以及使细小纤维作机械振动，从而使声能转变为热能。这类多孔性吸声材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对高频和中频的声音吸收效果较好。

目前，利用水泥、混凝土等制备吸音材料的研究国内外已有报道。如专利《地铁吸音材料及其制备方法》(CN1346814)公开了一种地铁吸音材料，将基料中的陶粒、水泥及粉煤灰混合；用水稀释发泡剂，加入陶粒、水泥及粉煤灰的混合物中并混合；成型；专利《氯氧化镁、铝酸钙、硫铝酸盐水泥防火、隔音、吸音泡沫板》(CN1891660)公开了一种采用氧化镁水泥泡沫剂、铝酸钙水泥发泡剂与氧化镁、铝酸钙、硫铝酸盐水泥制成新型的气孔呈开放或封闭的防火、隔音、吸音泡沫材料，用机械制备氧化镁水泥泡沫剂泡沫与氯氧化镁水泥泥浆混合，引入稳定的空气，制得气孔呈开放或封闭的氧化镁水泥泡沫混凝土，通过自然硬固。由于这些技术所常用的发泡工艺，气孔多为闭孔结构，影响了吸音效果。而为形成开孔结构，所开发的其它产品多为孔径在1cm左右的开孔板材、砌块等，如《铁路、公路专用高效吸音降噪砌块》(CN201068552)，运输量大，施工麻烦。因此，发明一种适于现场施工的、具有大量开孔结构的吸音材料具有重要的意义和实际需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种现场快速施工的吸音材料及其制备方法，该吸音材料吸声效果好，易于运输，适用于现场快速施工。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：水泥50～80份，石灰5～20份，石膏2～5份，铝粉0.01～1份，发泡剂2～8份，环氧树脂胶粉1～3份，纤维素醚0.1～1.0份，防水剂0.1～1份。

按上述方案，所述水泥是普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿渣水泥的一种或几种按任意配比的混合物。

按上述方案，所述石灰的氧化钙加氧化镁的质量含量大于等于85wt％，其细度为0.90mm方孔筛筛余小于等于1.5wt％，0.125mm方孔筛筛余小于等于18.0wt％。

按上述方案，所述石膏是建筑石膏、脱硫石膏、磷石膏的一种或几种按任意配比的混合物，其细度为0.2mm方孔筛筛余小于等于15.0wt％。

按上述方案，所述铝粉为符合GB2084《发气铝粉》的带脂干铝粉。

按上述方案，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂类发泡剂、动植物蛋白类发泡剂、纸浆废液中的一种或几种按任意配比的混合物。

按上述方案，所述环氧树脂胶粉为可溶于水的相对分子质量低于5000的固体粉状环氧树脂。

按上述方案，所述纤维素醚为甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、羧丙基甲基纤维素醚、淀粉醚和羧己基纤维素醚中的一种或几种按任意配比的混合物。

按上述方案，所述防水剂为有机硅防水粉。

本发明所提供的这种现场快速施工的吸音材料的制备方法是：按重量份数计，取水泥50～80份，石灰5～20份，石膏2～5份，铝粉0.01～1份，发泡剂2～8份，环氧树脂胶粉1～3份，纤维素醚0.1～1.0份，防水剂0.1～1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

本发明所提供的这种现场快速施工的吸音材料的使用方法是：将上述吸音材料与水按照1∶0.3～0.5的质量比混合，采用高于800转/min的速度快速搅拌，搅拌所用时间小于15min，然后即可浇注和喷涂。

本发明的有益效果是：第一，本技术使用了物理发泡和化学发泡双重发泡的技术，即在加水搅拌过程中，发泡剂瞬时第一次发泡后，水泥水化变稠，产生氢氧化钙；物料中的铝粉随即与之发生反应，产生第二次发泡，发泡后产生的气体推动第一次所产生的气泡形成贯穿性孔洞，此技术改变了以往水泥基材料仅通过一次发泡形成闭孔结构，吸音效果不好的问题；第二，以往水泥基发泡过程多为先发泡，再将浆体混入，使用的原材料均为固、液两相，而本发明直接选用全固体材料，减少了材料运输和施工配料的不便，节省了不必要的时间，能够更快速、更高质量的完成现场施工的任务。因此，本发明所提供的这种现场快速施工的吸音材料吸音效果较好，且防火防水，可广泛应用于工业、民用建筑。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本申请之发明，但实施例不应视作对本发明权利的限定。

下列实施例中采用的水泥、石灰、石膏、铝粉、环氧胶粉、纤维素醚、防水剂均为市售材料，其中石灰的氧化钙加氧化镁的含量大于等于85wt％，其细度为0.90mm方孔筛筛余小于等于1.5wt％，0.125mm方孔筛筛余小于等于18.0wt％。；石膏细度为0.2mm方孔筛筛余不大于15.0％；铝粉为市售符合GB2084《发气铝粉》的带脂干铝粉；环氧树脂胶粉为市售的可溶于水的固体粉状环氧树脂，经测定后相对分子质量低于5000即可用于本技术方案；防水剂为有机硅防水粉。

下列实施例中采用的发泡剂均为市售材料，松香皂类发泡剂采用松香皂AC发泡剂；动物蛋白类发泡剂采用HTW-1型和HTW-2发泡剂；植物蛋白类发泡剂采用aGk型发泡剂；纸浆废液取自武汉造纸厂，固体浓度大于40wt％，pH值为4～6，Cl含量＜1.0wt％；十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂类发泡剂、动植物蛋白类发泡剂、纸浆废液中一种或几种按任意配比的混合物所组成的发泡剂均适用于本技术方案。

建筑上常用吸音材料的吸声系数，采用驻波管法测定，如表1所示。实施例中的吸声系数均采用驻波法测定。

表1建筑上常用吸音材料的吸声系数

实施例1：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为普通硅酸盐水泥50份，石灰20份，建筑石膏2份，带脂干铝粉0.01份，动物蛋白发泡剂THW-12份，环氧树脂胶粉1份，羧丙基甲基纤维素醚0.1份，有机硅防水粉BS1042(瓦克公司)0.1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.3比例混合，用1000转/min的速度快速搅拌5min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.06～0.50，如表2所示，与表1中的多孔材料中的泡沫水泥在各个频带的吸声系数相对比的而言，本发明制备的吸音材料的吸声系数均以超过该常用标准。

表2

实施例2：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为普通硅酸盐水泥80份，石灰9.75份，建筑石膏5份，带脂干铝粉0.05份，植物蛋白发泡剂aGk 8份，环氧树脂胶粉1份，羧甲基纤维素醚0.1份，有机硅防水粉(MAXCELL SILICOAT售)1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.3比例混合，用800转/min的速度快速搅拌2min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.18～0.30。

实施例3：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为普通硅酸盐水泥60份，石灰20份，建筑石膏2份，带脂干铝粉0.05份，十二烷基硫酸钠8份，环氧树脂胶粉1份，羧甲基纤维素醚0.1份，有机硅防水粉BS1042(瓦克公司)0.1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.5比例混合，用900转/min的速度快速搅拌10min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.24～0.50。

实施例4：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为硫铝酸盐水泥50份，石灰5份，脱硫石膏4份，带脂干铝粉1份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份，环氧树脂胶粉2份，甲基纤维素醚1份，有机硅防水粉BS1042(瓦克公司)0.1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.3比例混合，用1000转/min的速度快速搅拌14min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.32～0.45。，

实施例5：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为矿渣水泥60份，石灰20份，磷石膏4份，带脂干铝粉1份，松香皂发泡剂AC 5份，环氧树脂胶粉3份，淀粉醚0.6份，有机硅防水粉BS-530 0.6份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.3比例混合，用1200转/min的速度快速搅拌10min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.06～0.50。

实施例6：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为硫铝酸盐水泥40份，矿渣水泥30份，石灰20份，建筑石膏2份，脱硫石膏2份，带脂干铝粉0.01份，松香皂发泡剂AC 2份、植物蛋白发泡剂aGk 1份、动物蛋白发泡剂HTW-2 1份、纸浆废液1份，环氧树脂胶粉1份，羧己基纤维素醚0.1份，有机硅防水粉BS1042(瓦克公司)0.1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.3比例混合，用1500转/min的速度快速搅拌5min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.2～0.5。

实施例7：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为普通硅酸盐水泥50份，矿渣水泥10份，石灰20份，建筑石膏1份，脱硫石膏1份，磷石膏1份，带脂干铝粉0.01份，动物蛋白发泡剂HTW-11份、纸浆废液1份，环氧树脂胶粉1份，淀粉醚0.2份，羧丙基甲基纤维素醚0.1份，有机硅防水粉0.1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.3比例混合，用1800转/min的速度快速搅拌5min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.23～0.45。

实施例8：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为普通硅酸盐水泥20份，硫铝酸盐水泥30份，矿渣水泥30份，石灰20份，脱硫石膏2份，磷石膏0.5份，带脂干铝粉0.01份，植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、纸浆废液各2份，环氧树脂胶粉1份，羧甲基纤维素醚0.2份，羧己基纤维素醚0.2份，甲基纤维素醚0.2份，有机硅防水粉0.1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.3比例混合，用2000转/min的速度快速搅拌6min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.23～0.45。

实施例9：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为普通硅酸盐水泥30份，硫铝酸盐水泥30份，石灰20份，建筑石膏1份，磷石膏3份，带脂干铝粉0.01份，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂发泡剂、动物蛋白发泡剂、植物蛋白发泡剂、纸浆废液各1份，环氧树脂胶粉1份，羧甲基纤维素醚0.1份，甲基纤维素醚0.05份，羧己基纤维素醚0.15份，淀粉醚0.2份，羧丙基甲基纤维素醚0.1份，有机硅防水粉0.1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.3比例混合，用800转/min的速度快速搅拌2min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.23～0.5。

实施例10：

按照本发明的技术方案制备了一种现场快速施工的吸音材料，按重量份数计，它的组份为普通硅酸盐水泥50份，石灰20份，建筑石膏2份，带脂干铝粉0.01份，动物蛋白发泡剂HTW-1 2份，环氧树脂胶粉1份，羧丙基甲基纤维素醚1份，有机硅防水粉BS1042(瓦克公司)1份，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

使用方法是：将该吸音材料与水按照1∶0.5比例混合，用1000转/min的速度快速搅拌10min，然后即可浇注和喷涂。吸声系数为0.06～0.50。

本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims

1.一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：水泥50～80份，石灰5～20份，石膏2～5份，铝粉0.01～1份，发泡剂2～8份，环氧树脂胶粉1～3份，纤维素醚0.1～1.0份，防水剂0.1～1份。

2.如权利要求1所述的一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿渣水泥的一种或几种按任意配比的混合物。

3.如权利要求1所述的一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，所述石灰的氧化钙加氧化镁的含量大于等于85wt％，其细度为0.90mm方孔筛筛余小于等于1.5wt％，0.125mm方孔筛筛余小于等于18.0wt％。

4.如权利要求1所述的一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，所述石膏可以是建筑石膏、脱硫石膏、磷石膏的一种或几种按任意配比的混合物，其细度为0.2mm方孔筛筛余小于等于15.0wt％。

5.如权利要求1所述的现场快速施工的吸音材料，其特征在于，所述铝粉为符合GB2084《发气铝粉》的带脂干铝粉；所述环氧树脂胶粉是可溶于水的相对分子量低于5000的固体粉状环氧树脂。

6.如权利要求1所述的一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂类发泡剂、动植物蛋白类发泡剂、纸浆废液中的一种或几种按任意配比的混合物。

7.如权利要求1所述的一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，所述纤维素醚是甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、羧丙基甲基纤维素醚、淀粉醚、羧己基纤维素醚中的一种或几种按任意配比的混合物。

8.如权利要求1所述的一种现场快速施工的吸音材料，其特征在于，所述防水剂为有机硅防水粉。

9.一种如权利要求1所述的一种现场快速施工的吸音材料的制备方法，其特征在于，将下列原材料以重量分数计，水泥50～80份，石灰5～20份，石膏2～5份，铝粉0.01～1份，发泡剂2～8份，环氧树脂胶粉1～3份，纤维素醚0.1～1.0份，防水剂0.1～1份分别计量后，混合均匀，得到现场快速施工的吸音材料。

10.一种如权利要求1所述的一种现场快速施工的吸音材料的使用方法，其特征在于，将吸音材料与水按照1∶0.3～0.5的质量比混合，采用高于800转/min的速率快速搅拌，搅拌时间小于15min，然后即可浇注和喷涂。