CN103866704A - 一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障及其制备方法，包括活性粉末混凝土声屏障单元板和设置在单元板迎声面上的吸声材料，在活性粉末混凝土声屏障单元板肋内置有若干根钢筋，所述的活性粉末混凝土声屏障单元板包括组分水泥、粉煤灰、偏高岭土、硅灰、天然砂、石英粉、聚羧酸高效减水剂、纤维和水。其制作方法，包含有活性粉末混凝土的制作、活性粉末混凝土声屏障单元板的制作和吸声材料的制作。本发明声屏障能克服现有混凝土单元板的体积大、荷载重、耗费钢材、运输和安装成本过高等缺点，安装时可通过插孔或根据桥梁预留条件通过现浇形成连接成一个整体，隔声吸声效果优于传统隔声屏障，能减少二次振动噪声，以及安装的降噪损失。

Description

一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障

技术领域

本发明涉及一种声屏障，特别是一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障。

背景技术

声屏障从结构上可以分为插板式声屏障和整体式声屏障，从单元板的材质上又可以分为金属声屏障和非金属声屏障。目前我国高铁声屏障以插板式声屏障为主，如京津城际、京沪高铁、京广高铁等。整体式预制混凝土声屏障在沿海铁路客运专线上也有应用，如甬台温客专、温福客专、福夏客专等，但数量较插板式要少得多。

插板式声屏障单元板通过钢立柱，钢立柱通过预埋螺栓与桥梁或路基连接，这些金属构件的防腐处理很难做到百分之百都满足设计要求，所以我们经常看到H型钢立柱出现腐蚀生锈，锈水迹自上而下进入底部连接处的现象，需要经常维修。

虽然整体式混凝土声屏障具有降噪效果好，耐久性好，与桥梁浑然一体等优点，但在整体式混凝土声屏障单元板生产和安装实施过程中，发现存在以下一些问题：混凝土单元板体积庞大，耗费大量的钢材和水泥。由于自重过大增加了桥梁荷载；在工厂预制的混凝土单元板在吊装运输和安装的过程中需要大型的吊装和运输工具，运输和安装成本过高等。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生产工艺简单、操作方便、降噪性能好和施工方便的用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障及其制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障，包括活性粉末混凝土声屏障单元板和设置在所述单元板迎声面上的吸声材料，在所述活性粉末混凝土声屏障单元板内置有若干根钢筋，所述的活性粉末混凝土声屏障单元板主要是由如下重量比的组分制成：

水泥：粉煤灰：偏高岭土：硅灰：天然砂：石英粉：减水剂：纤维：水=1:（0.10-0.15）:（0.10-0.15）:（0.25-0.35）:1.1:（0.20-0.25）:（0.020-0.025）:（0.20-0.30）:（0.20-0.24）。

上述整体式活性粉末混凝土声屏障的制备方法，该方法包括如下步骤：

1）活性粉末混凝土的制备：各材料按要求称量，将水泥、粉煤灰、偏高岭土、硅灰、天然砂和石英粉倒入搅拌锅内，干拌3分钟；加入溶有减水剂的一半用水量，搅拌3分钟；倒入另一半用水量后搅拌3分钟，然后加入纤维，搅拌9分钟；即得到活性粉末混凝土；

2）活性粉末混凝土声屏障单元板的制备：将步骤1）中得到的活性粉末混凝土倒入模具中，在振动台上振动3-5分钟，以表面有明显出浆为准；成型后得到试件，然后将试件移入养护室，在20±2℃条件下养护24小时拆模，再将试件进在20±2℃水中养护28天；即得到声屏障单元板；

3）吸声材料的制备步骤包括：将半干性珍珠岩混凝土喷射到步骤2）得到的声屏障单元板的迎声面上。或用微孔泡沫陶瓷吸声板嵌入步骤2）得到的声屏障单元板的迎声面上。

有益效果：与现有技术相比，本发明制备的整体式活性粉末混凝土声屏障抗压强度达到130-205Mpa，弹性模量为60－65Gpa，抗折强度18-47Mpa，采用粉煤灰等工业废渣，能大大降低生产成本。活性粉末混凝土声屏障单元板下部的伸出钢筋与桥面预埋钢筋绑扎牢固，灌注桥面附属结构混凝土，使整体式声屏障与之成为一体，单元隔声吸声效果优于传统隔声屏障，能减少二次振动噪声，以及安装的降噪损失。同时能克服现有混凝土单元板的体积大、荷载重、耗费钢材、运输和安装成本过高等缺点。

具体实施方式

下面通过具体实施例来进一步阐述本发明。

本发明中，水泥为52.5级普通硅酸盐水泥。

偏高岭土是高岭土经过700℃煅烧，保温2h，急热急冷制成的。其中，急热是指先将炉体升温至700℃，然后将高岭土放入，再升温至700℃；急冷是指达到保温时间后立即将高岭土取出平铺进行常温冷却。

天然砂级配位于Ⅲ区。

吸声材料为珍珠岩混凝土。

实施例1：一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障，包括活性粉末混凝土声屏障单元板和设置在单元板迎声面上的吸声材料，在活性粉末混凝土声屏障单元板肋内置有若干根钢筋，吸声材料喷射到声屏障单元板内框上。声屏障单元板的上部可设置有方便单元板的吊装的预埋件。活性粉末混凝土声屏障单元板下部的伸出钢筋与桥面预埋钢筋绑扎牢固，灌注桥面附属结构混凝土，使整体式混凝土声屏障与桥梁成为一体，

上述活性粉末混凝土声屏障单元板主要是由如下重量比的组分制成：

水泥：粉煤灰：偏高岭土：硅灰：天然砂：石英粉：减水剂：纤维：水=1:0.12:0.12:0.3:1.1:0.21:0.022:02.5:0.23。

上述整体式活性粉末混凝土声屏障的制备方法包括如下步骤：

1）活性粉末混凝土的制备：各材料按要求称量，将水泥、粉煤灰、偏高岭土、硅灰、天然砂和石英粉倒入搅拌锅内，干拌3分钟；加入溶有减水剂的一半用水量，搅拌3分钟；倒入另一半用水量后搅拌3分钟，然后加入纤维，搅拌9分钟；即得到活性粉末混凝土；

2）活性粉末混凝土声屏障单元板的制备：将步骤1）中得到的活性粉末混凝土倒入模具中，在振动台上振动3-5分钟，以表面有明显出浆为准；成型后得到试件，然后将试件移入养护室，在20±2℃条件下养护24小时拆模，再将试件进在20±2℃水中养护28天；即得到声屏障单元板；

3）吸声材料的制备步骤包括：将半干性珍珠岩混凝土喷射到步骤2）得到的声屏障单元板的迎声面上。或用微孔泡沫陶瓷吸声板嵌入步骤2）得到的声屏障单元板的迎声面上。

表1

由上表可知，本发明中活性粉末混凝土具有强度高，特别是拉压比高、耐久性好、断裂韧性好等特点，因此，在实际的工程结构中如果考虑采用活性粉末混凝土将具有：减少构件厚度和自重、降低钢筋用量甚至不需使用钢筋、减少天然资源使用和增加结构使用年限等优点。

实施例2：与实施例1基本相同，所不同的是：活性粉末混凝土声屏障单元板的组分，具体如下：

水泥：粉煤灰：偏高岭土：硅灰：天然砂：石英粉：减水剂：纤维：水=1:0.10:0.10:0.25:1.1:0.20:0.020:0.20:0.20。

实施例3：与实施例1基本相同，所不同的是：活性粉末混凝土声屏障单元板的组分，具体如下：

水泥：粉煤灰：偏高岭土：硅灰：天然砂：石英粉：减水剂：纤维：水=1:0.15:0.15:0.35:1.1:0.25:0.025:0.30:0.24。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障，其特征在于，包括活性粉末混凝土声屏障单元板和设置在所述单元板迎声面上的吸声材料，在所述活性粉末混凝土声屏障单元板肋内置有若干根钢筋，所述的活性粉末混凝土声屏障单元板主要是由如下重量比的组分制成：

水泥：粉煤灰：偏高岭土：硅灰：天然砂：石英粉：减水剂：纤维：水=1:（0.10-0.15）:（0.10-0.15）:（0.25-0.35）:1.1:（0.20-0.25）:（0.02-0.025）: （0.20-0.30）

:（0.20-0.24）。

2.根据权利要求1所述的了一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障，其特征在于，所述水泥为52.5级普通硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的了一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障，其特征在于，所述偏高岭土是高岭土经过700℃煅烧，保温2h，急热急冷制成的。

4.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障，其特征在于，所述天然砂级配位于Ⅲ区。

5.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障，其特征在于，在所述声屏障单元板内框上可设置预埋件。

6.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障，其特征在于，所述的吸声材料为珍珠岩混凝土。

7.权利要求1所述的一种用于高速铁路的整体式活性粉末混凝土声屏障的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）活性粉末混凝土的制备：各材料按要求称量，将水泥、粉煤灰、偏高岭土、硅灰、天然砂和石英粉倒入搅拌锅内，干拌3分钟；加入溶有减水剂的一半用水量，搅拌3分钟；倒入另一半用水量后搅拌3分钟，然后加入纤维，搅拌9分钟；即得到活性粉末混凝土；

2）活性粉末混凝土声屏障单元板的制备：将步骤1）中得到的活性粉末混凝土倒入模具中，在振动台上振动3-5分钟，以表面有明显出浆为准；成型后得到试件，然后将试件移入养护室，在20±2℃条件下养护24小时拆模，再将试件进在20±2℃水中养护28天；即得到声屏障单元板；

3）吸声材料的制备步骤包括：将半干性珍珠岩混凝土喷射到步骤2）得到的声屏障单元板的迎声面上；或用微孔泡沫陶瓷吸声板嵌入步骤2）得到的声屏障单元板的迎声面上。