CN102926475B - 轻质混凝土隔音板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质混凝土隔音板，用于解决居住环境中一般建筑物材料不能有效隔声的问题。如上所述轻质混凝土隔音板包括：吸音板，其通过复合形成所述轻质混凝土隔音板的外层结构；阻尼材料层，其设置于所述隔音板之间，用于连接所述吸音板，以及阻隔声波的传递。所述吸音板材质为比通常在蒸压加气板材吸音性能高出一倍以上的ALC多孔板材。本发明具有容重轻、强度高、隔热性好、耐候性好、抗冻性好、耐火性强、安全环保等优点，适合各种建筑环境应用。

Description

轻质混凝土隔音板
技术领域
本发明属于建材领域，具体涉及一种轻质混凝土隔音板。
背景技术
目前，我国城市住宅八成以上隔声效果不合格，大多数人都有住房隔音不良的体验，比如：晚上需要休息时听到了隔壁邻居朦胧的讲话声、隐约的电话铃声、楼上的唏唏嗦嗦的脚步声、冲马桶的哗哗声、水龙头的振动声，隔声检测步履蹒跚。
多年来我国住宅、公寓等居住建筑由于使用轻质墙体屋面吊顶材料，不能有效隔离振动传声造成隔声问题一直是居民对住宅质量投诉最多的问题之一，由于楼板隔声太差，引起上下层住户发生争吵、不和，由于分户墙隔声差，造成左右邻居闹矛盾，成为社会问题。
其实不仅是居住建筑，办公、教学、医院、体育等建筑，对隔声都有相应要求，不少旅馆公共走道或隔壁房间的噪杂声音常常影响房间内旅客的休息。良好的隔声环境是绿色建筑的重要特征之一。
通常采用的内隔墙由加气混凝土砌块、空心砖、石膏板、泡沫混凝土块等轻质材料组成。但这种工艺存在隔音性能差，制品强度低，易变形，施工性能差，使用寿命短、易开裂、吸水、等缺陷。
发明内容
发明目的：本发明用于解决居住环境中一般建筑物材料不能有效隔声的问题，提供一种轻质、保温、隔热等性能的隔音板。
技术方案：本发明所述的轻质混凝土隔音板，将两块及以上吸音板进行复合，相邻吸音板之间通过阻尼材料层连接，降低板材的震动传声功能，同时具有阻隔声波传递的作用，当吸音板在声波的撞击下开始震动时，板材之间的高分子材料在剪应力的作用下经受积压应力和剪应力，在这种情况下夹层中的高分子材料将声波的机械能转化成热能耗散掉，从而显著的提高ALC板材的隔音性能。
所述吸音板材质为ALC(Autoclaved Lightweight Concrete，蒸压轻质加气混凝土)多孔板材，以硅砂、水泥、石灰为主要材料，板材内部由经过防锈处理的钢筋增强，辅以发泡剂、改性剂，经过高温、高压、蒸汽养护而成的多气孔混凝土制品。板材经胶结、养生等工艺复合形成所述轻质混凝土隔音板，使板材的加权隔声效果提升30％-50％。
ALC多孔板材空隙率更高(空隙率≥80％)，体积密度更小(干体积密度≤380kg/m3)，因而它具有更好的吸音性，无论是在高频区或低频区都能表现出极好的吸音效果，吸音性能明显高于纤维类吸音材料。
ALC多孔板材的气孔结构是在加气混凝土板料浆的特定环境中，由发气剂-铝粉在料浆中进行化学反应放出氢气而形成的。加气混凝土气孔结构的形成大致要经过产生气体，形成气泡和料浆膨胀三个状态形成一个连续的相互交织的关联和影响，而且是互为条件的统一的过程。因此在确保机械强度的情况下要选择合适的发气材料和料浆的配比及采取特殊的制造工艺尽可能减小胶凝孔和晶间孔。
传统上为了降低ALC材料的密度只是简单增加发气剂和水的用量，减少固体物的投入同时材料的强度也随之下降，在一定的工艺条件下铝粉的发气反应是在料浆中的水泥，石灰遇水后立即与水作用生成Ca(HO)2，使料浆碱度迅速提高(PH可达12或更高)。反应产生的氢气，除极少量溶解与水中并迅速达到饱和外，立即以气体的形式放出来。而本方案是在经过了大量的试验后，通过改善发气剂的形状和粒度，使得在增加了发气剂和水的用量和减少固体材料投入的情况下，使ALC材料的密度下降而其机械强度则可以保持之前的水平，经过前述工艺制造出的ALC具有占体积87％以上的均匀微孔，其中孔径在0.5mm以下的微孔数量正态分布率达90％以上。
在ALC板材的制造过程中，经反复试验筛选确定了在配方中加入固体含量的0.1‰～0.8‰的SZY-1(SZY-1：由改性烷基聚氧乙烯醚羧酸钠和二甲基三乙氧基硅烷按1∶3配制而成)，在ALC发气过程中控制其原有的气孔结构由细小的闭孔结构转化为一定比例的微穿孔结构，使制作的ALC制品具有所要求的声阻。在孔径一定的前提下，此时的微穿孔结构板的声抗(声阻)已与原有孔径无关，因此可在一定程度上根据SZY-1的添加工艺来控制吸音板的声阻和声抗，加上原有的细微孔结构就形成很好的吸音结构，这种结构的吸音性能可以进行准确的预计，因此可以根据需要和要求相当准确的设计和制造。
阻尼材料层的选择经过大量的筛选，经过大量的实验最终选择了以聚醚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(IPN)阻尼胶与阻尼填料混合形成的双组份高性能阻尼材料层，其中聚醚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(IPN)阻尼胶为淡黄色粘稠液体，阻尼填料为棕黑色粉末。由上述两种材料组合而成的宽温域高阻尼阻尼膏材料层常温反应下固化，使用方便、无毒，阻燃性能好，附着力强，不开裂，不脱落，能够有效地抑制结构震动引起的噪声，具有优良的减震降噪，隔音，密封，隔热等综合性能。广适用于各种基材表面不平整的部位。
轻质混凝土隔音板包括两种规格：ALC普通轻质吸音板和ALC轻质吸音特板。
ALC普通轻质吸音板厚度为75mm～150mm，通常采用焊接钢筋网配筋的ALC板材吸音板。它可以用作外墙、隔墙、屋面板，也可以用作其他如隔音、隔热、装饰等用途而单独使用。在250Hz-500Hz区间的频带，它的混响室法吸声系数在0.8以上，由于厚度较厚，所以它对低音区的吸音性更好。它是一种刚性吸音板，因此它的加工安装尺寸较大，施工操作都更简单方便，可以降低费用，缩短工期。
ALC轻质吸音特板厚度为35mm～100mm，是铁板网或钢筋网配筋的轻质吸音板。通过这种粘贴和加强的吸音板能显著地提高墙面的吸音、隔音性能，特别是提高低音区的吸音性能。这比纤维类的吸音板或带有纤维类材料加强的吸音板在有防尘、防纤维的高级居室要求或精密加工车间环境就具有更好的适应性。
有益效果：轻质混凝土隔音板具有以下特性：
(1)容重轻：它孔隙率高(85％～87％)，密度小(340kg/m3～380kg/m3)，也就是说重量更轻。因而具有很好的吸音性。
(2)强度高：作为吸音材料，其强度虽然≤2N/mm2，但已远远高于其它材质(如石膏或纤维质)的吸音板。而且，ALC吸音板还可通过配置经过防锈处理的钢筋，显著提高其抗弯强度，以承受大跨度时板的自重及较大风荷载。扩大了ALC吸音板的使用范围。
下表为ALC吸音板的物理力学性能：
  项目   测试结果
  容重   340～380kg/m3
  孔隙率   85～87％
  导热系数   λ0＝0.09w/(m·k)
  抗压强度   1.5～2N/mm2
  抗弯强度   0.49N/mm2
  弯曲抗拉强度   0.26N/mm2
(3)隔热性好：ALC吸音板同时具有很小的导热系数，具有较高的隔热保暖性能。这样如果利用ALC板作内外吸音墙的话，它同时又能起到了保温隔热的作用，一举两得。
(4)耐候性好、抗冻性好：与普通ALC板一样，ALC吸音板是一种无机硅酸盐材料，它在光、热和空气中没有老化问题，也不会象玻璃棉一样在长期使用中会通过静电吸附使灰尘沾满纤维表面，堵塞纤维空隙而降低隔音效果。
ALC吸音板表面还能通过表面防水处理使板材免于被雨水浸蚀，长期保持其优良的耐水性和吸音性。
ALC吸音板同时还具有很好的抗冻性，这就使它在北方室外环境下也能长期安全使用。
(5)耐火性强：ALC吸音板本身是不燃材料，具有很好的耐火性。以100厚的ALC吸音板作外墙、隔墙均能达到1小时以上的耐火时间，达到一级耐火要求，且在高温和明火的情况下不产生有毒气体。
(6)安全环保材料：ALC吸音板除了与普通ALC板一样不产生有毒气体外，其原料和成品中均不含有针状纤维类对人体有害的物质，它在生产中还可自身利用和消化废料，所以，不仅不影响人体安全，还保护了环境。
附图说明
图1是本发明所述轻质混凝土隔音板的结构示意图；
图2是ALC普通轻质吸音板的混响室法吸声系数曲线；
图3是ALC轻质吸音特板的混响室法吸声系数曲线。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图所示的轻质混凝土隔音板，由两块材质为ALC多孔板材的吸音板1以及他们之间的阻尼材料层2复合而成，当吸音板在声波的撞击下开始震动时，板材之间的高分子材料在剪应力的作用下经受积压应力和剪应力，在这种情况下夹层中的高分子材料将声波的机械能转化成热能耗散掉，从而显著的提高ALC板材的隔音性能。
在ALC多孔板材的制造过程中，通过改善发气剂的形状和粒度，使得在增加了发气剂和水的用量和减少固体材料投入的情况下，使ALC材料的密度下降而其机械强度则可以保持之前的水平，经过特殊工艺制造出ALC多孔板材具有占体积87％以上的均匀微孔，其中孔径在0.5mm以下的微孔数量正态分布率达90％以上。
在ALC板材的制造过程中，经反复试验筛选确定了在配方中加入固体含量的0.1‰～0.8‰的SZY-1在ALC发气过程中控制其原有的气孔结构由细小的闭孔结构转化为一定比例的微穿孔结构，使制作的ALC制品具有所要求的声阻。在孔径一定的前提下，此时的微穿孔结构板的声抗(声阻)已与原有孔径无关，因此可在一定程度上根据SZY-1的添加工艺来控制吸音板的声阻和声抗，加上原有的细微孔结构就形成很好的吸音结构，这种结构的吸音性能可以进行准确的预计，因此可以根据需要和要求相当准确的设计和制造。
阻尼材料层的选择经过大量的筛选，经过大量的实验最终选择了以聚醚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(IPN)阻尼胶与阻尼填料混合形成的双组份高性能阻尼材料层，其中聚醚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(IPN)阻尼胶为淡黄色粘稠液体，阻尼填料为棕黑色粉末。由上述两种材料组合而成的宽温域高阻尼阻尼膏材料层常温反应下固化，使用方便、无毒，阻燃性能好，附着力强，不开裂，不脱落，能够有效地抑制结构震动引起的噪声，具有优良的减震降噪，隔音，密封，隔热等综合性能，适用于各种基材表面不平整的部位。
轻质混凝土隔音板包括两种规格：ALC普通轻质吸音板和ALC轻质吸音特板。
ALC普通轻质吸音板厚度为75mm～150mm，通常采用焊接钢筋网配筋的ALC板材吸音板。它可以用作外墙、隔墙、屋面板，也可以用作其他如隔音、隔热、装饰等用途而单独使用。在250Hz-500Hz区间的频带，它的混响室法吸声系数在0.8以上，由于厚度较厚，提高了低音区的吸音性。它是一种刚性吸音板，因此它的加工安装尺寸较大，施工操作都更简单方便，因此可以降低费用，缩短工期。
ALC轻质吸音特板厚度为37mm～100mm，是铁板网或钢筋网配筋的轻质吸音板。通过这种粘贴和加强的吸音板能显著地提高墙面的吸音、隔音性能，特别是提高低音区的吸音性能。这比纤维类的吸音板或带有纤维类材料加强的吸音板在有防尘、防纤维的高级居室要求或精密加工车间环境就具有更好的适应性。

Claims (4)

1.一种轻质混凝土隔音板，包括：
吸音板，所述吸音板材质为ALC多孔板材，其通过复合形成所述轻质混凝土隔音板的外层结构；
阻尼材料层，其设置于所述吸音板之间，用于连接所述吸音板，以及阻隔声波的传递，
其特征在于，所述ALC多孔板材中含有固体含量为0.1‰～0.8‰的由改性烷基聚氧乙烯醚羧酸钠和二甲基三乙氧基硅烷按1∶3配制而成的混合物。
2.根据权利要求1所述的轻质混凝土隔音板，其特征在于，所述ALC多孔板材具有87％以上微孔，其中，孔径在0.5mm以下微孔数量正态分布率达90％以上。
3.根据权利要求1所述的轻质混凝土隔音板，其特征在于，所述阻尼结构板材料为聚醚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络阻尼胶与阻尼填料混合形成。
4.根据权利要求1所述的轻质混凝土隔音板，其特征在于，所述ALC多孔板材的厚度为35mm～150mm。
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