CN106336246A - 一种高速公路微孔低频吸声隔音板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速公路微孔低频吸声隔音板的制备方法，属于隔音板制备技术领域。本发明以石板为原材料，经人工凿槽后用富含微生物的沼液进行微腐形成细小缝隙，再用黄牛瘤胃内容物中的微生物进一步发酵形成均匀的内部孔隙，并利用岩石风化的“冰劈”作用扩大石料中的孔径，制得均匀的微孔石板模具，再将建筑废玻璃熔融后用无水乙醇淬火，去除玻璃中的有机杂质得到再生玻璃，复熔后注入微孔石板模具中，自然固化后取出即得低频吸声隔音板，本发明制得的隔音板不仅具有良好的高频吸收效果，并且还能吸收低频噪音，有效提高了隔音材料的吸声效率和效果，解决了多孔吸声隔音材料频吸声系数低，无法满足高速公路隔音板使用要求的问题。

Description

一种高速公路微孔低频吸声隔音板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高速公路微孔低频吸声隔音板的制备方法，属于隔音板制备技术领域。
背景技术
噪声，作为破坏人们工作和生活环境质量的罪魁祸首，不仅能够严重危害人的听觉系统，使人疲倦、耳聋，而且还会加速建筑物、机械结构的老化，影响设备及仪表的精度和使用寿命，鉴于此，噪声控制一直是各国政府和科技工作者研究的重要问题，目前主要的解决办法之一就是使用吸声材料，这也被看作是一种有效的被动式吸声降噪方法。
任何材料对声音都能吸收，只是吸收程度有很大的不同。通常是将对六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，列为吸声材料。吸音材料、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。一般的多孔吸声材料具有高频吸声系数大、比重小等优点，但低频吸声系数低，所以发明一种均匀的微孔吸声材料来提高低频吸声效果成为当务之急。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前多孔吸声隔音材料对高频吸收效果显著，但是低频吸声系数低，无法满足高速公路隔音板使用要求的弊端，提供了一种以石板为原材料，经人工凿槽后用富含微生物的沼液进行微腐形成细小缝隙，再用黄牛瘤胃内容物中的微生物进一步发酵形成均匀的内部孔隙，并利用岩石风化的“冰劈”作用扩大石料中的孔径，制得均匀的微孔石板模具，再将建筑废玻璃熔融后用无水乙醇淬火，去除玻璃中的有机杂质得到再生玻璃，复熔后注入微孔石板模具中，自然固化后取出即得低频吸声隔音板，本发明制得的隔音板不仅具有良好的高频吸收效果，并且还能吸收低频噪音，有效提高了隔音材料的吸声效率和效果，解决了多孔吸声隔音材料对高频吸收效果显著，但是低频吸声系数低，无法满足高速公路隔音板使用要求的问题，具有广阔的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）取一块边长为60cm、厚度为5cm的正方形石板，在石板表面人工凿出深2cm，边长为50cm的凹槽，将凹槽打磨光滑，再将石板平放并保持凹槽面朝上，向凹槽里注满禽畜粪便沼气池中的上层沼液，常温下静置2～3个月，利用沼液中的微生物腐蚀石板凹槽表面，得到微腐石板；
（2）倒出石板中的沼液，再向石板凹槽中加入刚宰杀的黄牛瘤胃内容物，将石板放入35～40℃的恒温箱中，保温发酵处理2～3周，用高压水枪冲洗石板凹槽30～40min后，再将石板浸入去离子水中浸渍10～12h，待浸渍结束后取出石板，立即用液氮喷淋冷冻凹槽表面30～40s，待其自然恢复室温后，按前述浸水、冷冻的步骤反复处理石板5～10次，干燥后得到微孔石板模具，备用；
（3）收集4～5kg拆迁工地上的建筑废玻璃，用石磨坩埚盛装后放入玻璃电熔炉中，以1500～1600℃温度熔制1～2h后，得玻璃液，并立即将其倒入4～6℃的无水乙醇中淬火，过滤后得到滤渣，即为再生玻璃粉；
（4）将上述得到的再生玻璃粉放入石墨坩埚中，移入玻璃电熔炉中，在1500～1600℃下，再次熔融成玻璃液，用毛刷蘸取蓖麻油均匀的涂刷在上述备用的微孔石板模具表面，再将熔融的玻璃液浇筑进模具中，使其均匀流入石板模具的微孔缝隙中，浇筑厚度为1.0～1.5cm，待浇筑完毕后静置冷却至室温；
（5）待上述注模玻璃液冷却至室温固化后，将其从模具中倒出，用去离子水冲洗玻璃表面微孔中残留的石粉杂质，自然晾干后，即得高速公路微孔低频吸声隔音板。
本发明制得的高速公路微孔低频吸声隔音板在低频率105～180Hz环境下，其吸音系数（NRC）为0.63～0.65，压缩屈服强度为25.2～26.6MPa，弹性模量为1.12×103～1.26×103N/mm2。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备步骤简单，对高速公路产生噪音消除率可达98.2%以上；
（2）对低频率噪音吸收效果好，低频吸声系数高。
具体实施方式
首先取一块边长为60cm、厚度为5cm的正方形石板，在石板表面人工凿出深2cm，边长为50cm的凹槽，将凹槽打磨光滑，再将石板平放并保持凹槽面朝上，向凹槽里注满禽畜粪便沼气池中的上层沼液，常温下静置2～3个月，利用沼液中的微生物腐蚀石板凹槽表面，得到微腐石板；然后倒出石板中的沼液，再向石板凹槽中加入刚宰杀的黄牛瘤胃内容物，将石板放入35～40℃的恒温箱中，保温发酵处理2～3周，用高压水枪冲洗石板凹槽30～40min后，再将石板浸入去离子水中浸渍10～12h，待浸渍结束后取出石板，立即用液氮喷淋冷冻凹槽表面30～40s，待其自然恢复室温后，按前述浸水、冷冻的步骤反复处理石板5～10次，干燥后得到微孔石板模具，备用；收集4～5kg拆迁工地上的建筑废玻璃，用石磨坩埚盛装后放入玻璃电熔炉中，以1500～1600℃温度熔制1～2h后，得玻璃液，并立即将其倒入4～6℃的无水乙醇中淬火，过滤后得到滤渣，即为再生玻璃粉；将上述得到的再生玻璃粉放入石墨坩埚中，移入玻璃电熔炉中，在1500～1600℃下，再次熔融成玻璃液，用毛刷蘸取蓖麻油均匀的涂刷在上述备用的微孔石板模具表面，再将熔融的玻璃液浇筑进模具中，使其均匀流入石板模具的微孔缝隙中，浇筑厚度为1.0～1.5cm，待浇筑完毕后静置冷却至室温；最后待上述注模玻璃液冷却至室温固化后，将其从模具中倒出，用去离子水冲洗玻璃表面微孔中残留的石粉杂质，自然晾干后，即得高速公路微孔低频吸声隔音板。
实例1
首先取一块边长为60cm、厚度为5cm的正方形石板，在石板表面人工凿出深2cm，边长为50cm的凹槽，将凹槽打磨光滑，再将石板平放并保持凹槽面朝上，向凹槽里注满禽畜粪便沼气池中的上层沼液，常温下静置2个月，利用沼液中的微生物腐蚀石板凹槽表面，得到微腐石板；然后倒出石板中的沼液，再向石板凹槽中加入刚宰杀的黄牛瘤胃内容物，将石板放入35℃的恒温箱中，保温发酵处理2周，用高压水枪冲洗石板凹槽30min后，再将石板浸入去离子水中浸渍10h，待浸渍结束后取出石板，立即用液氮喷淋冷冻凹槽表面30s，待其自然恢复室温后，按前述浸水、冷冻的步骤反复处理石板5次，干燥后得到微孔石板模具，备用；收集4kg拆迁工地上的建筑废玻璃，用石磨坩埚盛装后放入玻璃电熔炉中，以1500℃温度熔制1h后，得玻璃液，并立即将其倒入4℃的无水乙醇中淬火，过滤后得到滤渣，即为再生玻璃粉；将上述得到的再生玻璃粉放入石墨坩埚中，移入玻璃电熔炉中，在1500℃下，再次熔融成玻璃液，用毛刷蘸取蓖麻油均匀的涂刷在上述备用的微孔石板模具表面，再将熔融的玻璃液浇筑进模具中，使其均匀流入石板模具的微孔缝隙中，浇筑厚度为1.0cm，待浇筑完毕后静置冷却至室温；最后待上述注模玻璃液冷却至室温固化后，将其从模具中倒出，用去离子水冲洗玻璃表面微孔中残留的石粉杂质，自然晾干后，即得高速公路微孔低频吸声隔音板。本发明制备步骤简单，对高速公路产生噪音消除率可达98.5%；对低频率噪音吸收效果好，低频吸声系数高；制得的高速公路微孔低频吸声隔音板在低频率105Hz环境下，其吸音系数（NRC）为0.63，压缩屈服强度为25.2MPa，弹性模量为1.12×103N/mm2。
实例2
首先取一块边长为60cm、厚度为5cm的正方形石板，在石板表面人工凿出深2cm，边长为50cm的凹槽，将凹槽打磨光滑，再将石板平放并保持凹槽面朝上，向凹槽里注满禽畜粪便沼气池中的上层沼液，常温下静置3个月，利用沼液中的微生物腐蚀石板凹槽表面，得到微腐石板；然后倒出石板中的沼液，再向石板凹槽中加入刚宰杀的黄牛瘤胃内容物，将石板放入38℃的恒温箱中，保温发酵处理3周，用高压水枪冲洗石板凹槽35min后，再将石板浸入去离子水中浸渍11h，待浸渍结束后取出石板，立即用液氮喷淋冷冻凹槽表面35s，待其自然恢复室温后，按前述浸水、冷冻的步骤反复处理石板8次，干燥后得到微孔石板模具，备用；收集5kg拆迁工地上的建筑废玻璃，用石磨坩埚盛装后放入玻璃电熔炉中，以1550℃温度熔制2h后，得玻璃液，并立即将其倒入5℃的无水乙醇中淬火，过滤后得到滤渣，即为再生玻璃粉；将上述得到的再生玻璃粉放入石墨坩埚中，移入玻璃电熔炉中，在1550℃下，再次熔融成玻璃液，用毛刷蘸取蓖麻油均匀的涂刷在上述备用的微孔石板模具表面，再将熔融的玻璃液浇筑进模具中，使其均匀流入石板模具的微孔缝隙中，浇筑厚度为1.3cm，待浇筑完毕后静置冷却至室温；最后待上述注模玻璃液冷却至室温固化后，将其从模具中倒出，用去离子水冲洗玻璃表面微孔中残留的石粉杂质，自然晾干后，即得高速公路微孔低频吸声隔音板。本发明制备步骤简单，对高速公路产生噪音消除率可达99.1%；对低频率噪音吸收效果好，低频吸声系数高；制得的高速公路微孔低频吸声隔音板在低频率142Hz环境下，其吸音系数（NRC）为0.64，压缩屈服强度为25.7MPa，弹性模量为1.17×103N/mm2。
实例3
首先取一块边长为60cm、厚度为5cm的正方形石板，在石板表面人工凿出深2cm，边长为50cm的凹槽，将凹槽打磨光滑，再将石板平放并保持凹槽面朝上，向凹槽里注满禽畜粪便沼气池中的上层沼液，常温下静置3个月，利用沼液中的微生物腐蚀石板凹槽表面，得到微腐石板；然后倒出石板中的沼液，再向石板凹槽中加入刚宰杀的黄牛瘤胃内容物，将石板放入40℃的恒温箱中，保温发酵处理3周，用高压水枪冲洗石板凹槽40min后，再将石板浸入去离子水中浸渍12h，待浸渍结束后取出石板，立即用液氮喷淋冷冻凹槽表面40s，待其自然恢复室温后，按前述浸水、冷冻的步骤反复处理石板10次，干燥后得到微孔石板模具，备用；收集5kg拆迁工地上的建筑废玻璃，用石磨坩埚盛装后放入玻璃电熔炉中，以1600℃温度熔制2h后，得玻璃液，并立即将其倒入6℃的无水乙醇中淬火，过滤后得到滤渣，即为再生玻璃粉；将上述得到的再生玻璃粉放入石墨坩埚中，移入玻璃电熔炉中，在1600℃下，再次熔融成玻璃液，用毛刷蘸取蓖麻油均匀的涂刷在上述备用的微孔石板模具表面，再将熔融的玻璃液浇筑进模具中，使其均匀流入石板模具的微孔缝隙中，浇筑厚度为1.5cm，待浇筑完毕后静置冷却至室温；最后待上述注模玻璃液冷却至室温固化后，将其从模具中倒出，用去离子水冲洗玻璃表面微孔中残留的石粉杂质，自然晾干后，即得高速公路微孔低频吸声隔音板。本发明制备步骤简单，对高速公路产生噪音消除率可达99.6%；对低频率噪音吸收效果好，低频吸声系数高；制得的高速公路微孔低频吸声隔音板低频率在180Hz条件下，其吸音系数（NRC）为0.65，压缩屈服强度为26.6MPa，弹性模量为1.26×103N/mm2。

Claims (1)

1.一种高速公路微孔低频吸声隔音板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取一块边长为60cm、厚度为5cm的正方形石板，在石板表面人工凿出深2cm，边长为50cm的凹槽，将凹槽打磨光滑，再将石板平放并保持凹槽面朝上，向凹槽里注满禽畜粪便沼气池中的上层沼液，常温下静置2～3个月，利用沼液中的微生物腐蚀石板凹槽表面，得到微腐石板；
（2）倒出石板中的沼液，再向石板凹槽中加入刚宰杀的黄牛瘤胃内容物，将石板放入35～40℃的恒温箱中，保温发酵处理2～3周，用高压水枪冲洗石板凹槽30～40min后，再将石板浸入去离子水中浸渍10～12h，待浸渍结束后取出石板，立即用液氮喷淋冷冻凹槽表面30～40s，待其自然恢复室温后，按前述浸水、冷冻的步骤反复处理石板5～10次，干燥后得到微孔石板模具，备用；
（3）收集4～5kg拆迁工地上的建筑废玻璃，用石磨坩埚盛装后放入玻璃电熔炉中，以1500～1600℃温度熔制1～2h后，得玻璃液，并立即将其倒入4～6℃的无水乙醇中淬火，过滤后得到滤渣，即为再生玻璃粉；
（4）将上述得到的再生玻璃粉放入石墨坩埚中，移入玻璃电熔炉中，在1500～1600℃下，再次熔融成玻璃液，用毛刷蘸取蓖麻油均匀的涂刷在上述备用的微孔石板模具表面，再将熔融的玻璃液浇筑进模具中，使其均匀流入石板模具的微孔缝隙中，浇筑厚度为1.0～1.5cm，待浇筑完毕后静置冷却至室温；
（5）待上述注模玻璃液冷却至室温固化后，将其从模具中倒出，用去离子水冲洗玻璃表面微孔中残留的石粉杂质，自然晾干后，即得高速公路微孔低频吸声隔音板。
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