CN107869116A - 一种轻质保温隔音条板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质保温隔音条板，包括条形的条板本体(100)，所述条板本体(100)的一侧侧壁设有公槽(101)，条板本体(100)的另一侧侧壁设有母槽(102)，所述公槽(101)与所述母槽(102)的形状匹配，所述条板本体(100)内沿自身长度方向开设有隔声腔(110)，所述隔声腔(110)内填充有陶粒复合材料。本发明将隔音材料填充到条板本体的隔音腔内，生产时便将条板本体和隔音部件合为一体，降低建设施工工作量和成本，提高铺设效率，扩大应用领域；以陶粒复合材料代替传统的吸音板，不仅隔音效果更好，而且重量更轻，同时还降低了声屏障的制造成本和环境污染，提高生产企业市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体地说，涉及一种轻质保温隔音条板及其制作方法。
背景技术
声屏障，也称为隔声墙，指的是为减轻行车噪声对附近居民的影响而设置在铁路和公路侧旁的墙式构造物，主要用于公路、高速公路、高架复合道路和其它噪声源的隔声降噪。
传统的声屏障主要采用吸音板进行降噪，将吸音板安装在背板上，声波从交通线内侧穿过疏松多孔的吸音板，使吸音板的骨架颗粒产生机械振动。在此过程中，声波的一部分能量转化为吸音板骨架颗粒的热能。因此，声波能量被削弱，表现为声音强度降低，吸音板实现吸音效果。透过吸音板的声波，由于受到结构密实的声屏障背板的阻挡作用，被反射回空腔内，一部分声波在空腔内来回反射，另一部分声波进入或反方向传出吸音板。交通线的噪音就这样被消灭或者留在声屏障内侧，对于沿线居民而言，即实现隔声降噪的目的。
上述吸音板和背板分开生产，安装时再将吸音板卡接在背板的卡槽中，建造工作量大，铺设效率低，而且传统吸音板还存在制造成本高、生产时污染大、降噪效果有限等缺点。此外，传统的背板制作工艺为浇筑成型，浇筑成型工艺存在自动化程度低、生产效率低，产品尺寸和性能波动大，噪声污染、空气污染严重等缺点；而采用单纯挤出成型工艺决定了背板内部无法布置钢筋，背板耐久性和使用安全性无保障。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种轻质保温隔音条板，将隔音材料填充到条板本体内，采用一体化制造，提高铺设效率，扩大应用领域，并提供了该隔音条板的制造方法，提高生产效率和产品质量。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种轻质保温隔音条板，包括条形的条板本体，所述条板本体的一侧侧壁设有公槽，条板本体的另一侧侧壁设有母槽，所述公槽与所述母槽的形状匹配，所述条板本体内沿自身长度方向开设有隔声腔，条板本体的面板上设有与隔声腔连通的传声孔，所述隔声腔内填充有陶粒复合材料。
进一步地，所述条板本体上设有加固孔。
进一步地，所述条板本体采用无机复合材料制成。
进一步地，所述无机复合材料按重量分数计，包括：胶凝材料10-15份，细骨料60-90份，掺合料10-15份，复合纤维0.5-3份以及外加剂0.5-1.5份。
进一步地，所述陶粒复合材料按重量分数计，包括：陶粒50-80份，特种水泥20-40份，矿渣5-10份，粉煤灰5-10份，减水剂0.05-0.08份，调凝剂0.1-0.2份，水性环氧树脂5-10份，间甲酚2-5份，多巴胺2-5份，聚乙二醇0.5-2份。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸。
进一步地，所述调凝剂为葡萄糖酸盐。
进一步地，所述的轻质保温隔音条板的制作方法，它包括以下步骤：
(1)搅拌捏合：将所述无机复合材料的各种原材料按配比准确称量，搅拌混合后捏合至面团状；
(2)真空挤出：将所述无机复合材料抽真空至0.07-0.09Pa，在2-5MPa压力下挤出所述无机复合材料，制成胚体；
(3)切割：根据隔音条板设计长度，切割所述胚体；
(4)蒸汽养护：将所述胚体在35-60℃条件下进行初养，在75-85℃条件下进行终养；
(5)张拉钢绞线：对所述条板加固孔穿钢绞线后，在拉力为1-2t下张拉所述钢绞线；
(6)注灌浆料：所述穿钢绞线后的加固孔，在灌注压强为1-3MPa下进行压浆，注浆完毕后，用封端砼对所述胚体进行封闭加固孔端口的处理；
(7)填充陶粒复合材料：将陶粒复合材料注入并填满隔声腔；
(8)面板钻孔：在条板本体的面板上钻设传声孔。
进一步地，所述初养的湿度大于60％，所述初养的时间为5-10h。
进一步地，所述终养的湿度大于60％，所述终养的时间为10h以上。
本发明的有益效果是：
(1)将隔音材料填充到条板本体的隔音腔内，生产时便将条板本体和隔音部件合为一体，降低建设施工工作量和成本，提高施工效率；
(2)以陶粒复合材料代替传统的吸音板，不仅隔音效果更好，而且重量更轻，同时还降低了声屏障的制造成本和环境污染，提高生产企业市场竞争力；
(3)陶粒复合材料的部分原料为回收加工的废弃物，提高了资源利用率，减少了废弃物总量，对环境友好；
(4)轻质保温隔音条板不仅用于交通线，还可用于建造小区和工业园围墙、厂房隔墙等，用途十分广泛；
(5)声屏障用作建筑隔墙时，不仅隔音，而且耐火、防火、安装快速，减少了砖墙的使用，降低了建造成本，提高了建造速度；
(6)本发明采用了真空挤出和后张法进行生产，可高效地实现全自动化生产，且生产过程清洁环保，无废水、无固废、无粉尘，不污染环境；此外，真空挤出能够使得制得的条板结构均匀密实；张拉钢绞线能够使得制得的条板保持受压状态，防止开裂；张拉筋与纤维并用，能够大幅提高条板的抗折强度、抗冲击强度、抗冻性能、抗渗性能，从而显著提高耐久性和使用安全性。
附图说明
图1为本发明轻质保温隔音条板的结构示意图；
图2为本发明轻质保温隔音条板的正视图；
附图中：
100-条板本体，101-公槽，102-母槽，103-减重孔，104-加固孔，105-传声孔，110-隔声腔，120-加强条。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
本发明提供一种轻质保温隔音条板，如图1所示，包括条形的条板本体100，所述条板本体100的一侧侧壁设有公槽101，条板本体100的另一侧侧壁设有母槽102，所述公槽101与所述母槽102的形状匹配，所述条板本体100内沿自身长度方向开设有隔声腔110，条板本体100的面板上设有与隔声腔110连通的传声孔105，所述隔声腔110内填充有陶粒复合材料。为了提高条板的结构强度，降低条板的重量，所述条板本体100上设有加固孔104，条板本体100内沿自身长度方向开设有减重孔103，隔声腔110内沿条板本体100长度方向设有加强条120。
在本发明中，条板本体100采用超高性能的无机复合材料制成，所述超高性能的无机复合材料按重量分数计，包括：胶凝材料10-15份，细骨料60-90份，掺合料10-15份，复合纤维0.5-3份以及外加剂0.5-1.5份。其中，胶凝材料优选地包括但不限于硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和菱镁胶凝材料；该些胶凝材料具有凝结硬化快，早期强度及后期强度稳步增长，抗冻性好，耐腐蚀性强，抗渗性好，抗碳化性能优异，干缩小以及耐磨性好等优点；细骨料包括但不限于天然砂、机制砂和玻化微珠，该些骨料均具有轻质高强的性能；复合纤维优选地包括钢纤维、聚丙烯纤维、木质素纤维、玄武岩纤维、碳纤维等天然纤维和化学纤维；纤维材料能够提高无机复合材料塑性，防止或减少无机复合材料的初期塑性裂纹，以及阻碍裂纹进一步发展；为了改善无机复合材料性能，节约用水，调节无机复合材料强度等级，在无机复合材料拌合时掺入掺合料，掺合料包括但不限于磨细石英砂、石灰石、硬矿渣；外加剂优选地包括聚羧酸高效减水剂、保水剂、缓凝剂、早强剂、增韧剂、泛碱抑制剂和膨胀剂；外加剂能够显著改善无机复合材料性能的化学物质，在无机复合材料中掺入外加剂，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。
上述条板本体100用无机复合材料的各原料之间协同配合，制得到无机复合材料能够达到且优于国家相关标准；胶凝材料、细骨料、掺合料、复合纤维以及外加剂的配比经发明人创造性设计所得，按照该配比配制的原料所制备得到的无机复合材料，其具有优异的耐水性，抗碳化性，耐久性；其抗折强度、抗裂强度、抗冲击强度、抗冻性能以及抗渗性能好，自重较轻。
具体地，所述的陶粒复合材料按重量分数计，包括：陶粒50-80份，特种水泥20-40份，矿渣5-10份，粉煤灰5-10份，减水剂0.05-0.08份，调凝剂0.1-0.2份，水性环氧树脂5-10份，间甲酚2-5份，多巴胺2-5份，聚乙二醇0.5-2份。所述减水剂可以为聚羧酸高效减水剂，所述调凝剂可以为葡萄糖酸盐，所述特种水泥则可以选择市场上常见的快硬高强水泥和耐火水泥。
此外，上述轻质保温隔音条板的制作方法包括以下步骤：
(1)搅拌捏合：将所述无机复合材料的各种原材料按配比准确称量，搅拌混合后捏合至面团状；
(2)真空挤出：将所述无机复合材料抽真空至0.07-0.09Pa，在2-5MPa压力下挤出所述无机复合材料，制成胚体；
(3)切割：根据隔音条板设计长度，切割所述胚体；
(4)蒸汽养护：将所述胚体在35-60℃条件下进行初养，在75-85℃条件下进行终养；
(5)张拉钢绞线：对所述条板加固孔104穿钢绞线后，在拉力为1-2t下张拉所述钢绞线；
(6)注灌浆料：所述穿钢绞线后的加固孔104，在灌注压强为1-3MPa下进行压浆，注浆完毕后，用封端砼对所述胚体进行封闭加固孔104端口的处理；
(7)填充陶粒复合材料：将陶粒复合材料注入并填满隔声腔110；
(8)面板钻孔：使用矩阵钻孔机，在条板本体100的面板上钻设传声孔105(如图2所示),便于声音进入陶粒层。
作为优选的，轻质保温隔音条板的制作过程过程中初养的湿度大于60％，初养的时间为5-10h，终养的湿度大于60％，终养的时间为10h以上。
实施例1
按如下重量分数配制了无机复合材料：胶凝材料10份，细骨料90份，掺合料15份，复合纤维0.5份以及外加剂0.5份。按如下重量分数配制了陶粒复合材料：陶粒80份，特种水泥20份，矿渣10份，粉煤灰5份，减水剂0.05份，调凝剂0.2份，水性环氧树脂5份，间甲酚5份，多巴胺2份，聚乙二醇2份。利用上述原料，按照下列步骤生产制作了条板样品Ⅰ：
(1)搅拌捏合：将所述无机复合材料的各种原材料按配比准确称量，搅拌混合后捏合至面团状；(2)真空挤出：将无机复合材料抽真空至0.07Pa，在2MPa压力下挤出无机复合材料制成条板胚体；(3)切割：按条板设计长度切割胚体；(4)蒸汽养护：将胚体在35℃，湿度大于60％条件下进行初养10h，在75℃，湿度大于60％条件下进行终养10h以上；(5)张拉钢绞线：依次进行张拉设备标定，钢绞线锚具试验和钢绞线下料后，在拉力为1t下张拉钢绞线；(6)注灌浆料：穿钢绞线的加固孔104，在灌注压强为1MPa下进行注浆，注浆完毕后，封端砼对所述胚体进行封闭加固孔104端口的处理；(7)填充陶粒复合材料：将陶粒复合材料注入并填满隔声腔110；(8)面板钻孔：在条板本体100的面板上钻设传声孔105。
实施例2
按如下重量分数配制了无机复合材料：胶凝材料15份，细骨料60份，掺合料10份，复合纤维3份以及外加剂1.5份。按如下重量分数配制了陶粒复合材料：陶粒65份，特种水泥30份，矿渣8份，粉煤灰8份，减水剂0.06份，调凝剂0.15份，水性环氧树脂8份，间甲酚3份，多巴胺4份，聚乙二醇1份。利用上述原料，按照下列步骤生产制作了条板样品Ⅱ：
(1)搅拌捏合：将所述无机复合材料的各种原材料按配比准确称量，搅拌混合后捏合至面团状；(2)真空挤出：将无机复合材料抽真空至0.09Pa，在5MPa压力下挤出无机复合材料制成条板胚体；(3)切割：按条板设计长度切割胚体；(4)蒸汽养护：将胚体在60℃，湿度大于60％条件下进行初养5h，在85℃，湿度大于60％条件下进行终养10h以上；(5)张拉钢绞线：依次进行张拉设备标定，钢绞线锚具试验和钢绞线下料后，在拉力为2t下张拉钢绞线；(6)注灌浆料：对穿钢绞线的加固孔104，在灌注压强为3MPa下进行注浆，注浆完毕后，用封端砼对所述胚体进行封闭加固孔104端口的处理；(7)填充陶粒复合材料：将陶粒复合材料注入并填满隔声腔110；(8)面板钻孔：在条板本体100的面板上钻设传声孔105。
实施例3
按如下重量分数配制了无机复合材料：胶凝材料13份，细骨料80份，掺合料13份，复合纤维2份以及外加剂1份。按如下重量分数配制了陶粒复合材料：陶粒50份，特种水泥40份，矿渣5份，粉煤灰10份，减水剂0.08份，调凝剂0.1份，水性环氧树脂10份，间甲酚2份，多巴胺5份，聚乙二醇0.5份。利用上述原料，按照下列步骤生产制作了条板样品Ⅲ：
(1)搅拌捏合：将所述无机复合材料的各种原材料按配比准确称量，搅拌混合后捏合至面团状；(2)真空挤出：将无机复合材料抽真空至0.08Pa，在3MPa压力下挤出无机复合材料制成条板胚体；(3)切割：按条板设计长度切割胚体；(4)蒸汽养护：将胚体在50℃，湿度大于60％条件下进行初养8h，在80℃，湿度大于60％条件下进行终养10h以上；(5)张拉钢绞线：依次进行张拉设备标定，钢绞线锚具试验和钢绞线下料后，在拉力为1.5t下张拉钢绞线；(6)注灌浆料：穿钢绞线的加固孔，在灌注压强为2MPa下进行注浆，注浆完毕后，用封端砼对所述胚体进行封闭加固孔104端口的处理；(7)将陶粒复合材料注入并填满隔声腔110；(8)面板钻孔：在条板本体100的面板上钻设传声孔105。
选择条板样品Ⅰ、条板样品Ⅱ、条板样品Ⅲ、普通水泥板和传统安装吸音板的声屏障，分别使用每种材料将它们搭建成密闭的房间，在房间内设置测量声音和气温的设备(测量设备相对位置和其他环境因素完全相同)，测量结果如下表所示：
从上表可以看出，本发明所提供的轻质保温隔音条板，相比普通水泥板和传统安装吸音板的声屏障，不仅保温和隔音效果更好，而且重量更轻。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轻质保温隔音条板，其特征在于，包括条形的条板本体(100)，所述条板本体(100)的一侧侧壁设有公槽(101)，条板本体(100)的另一侧侧壁设有母槽(102)，所述公槽(101)与所述母槽(102)的形状匹配，所述条板本体(100)内沿自身长度方向开设有隔声腔(110)，条板本体(100)的面板上设有与隔声腔(110)连通的传声孔(105)，所述隔声腔(110)内填充有陶粒复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种轻质保温隔音条板，其特征在于，所述条板本体(100)上设有加固孔(104)。
3.根据权利要求2所述的一种轻质保温隔音条板，其特征在于，所述条板本体(100)采用无机复合材料制成。
4.根据权利要求3所述的一种轻质保温隔音条板，其特征在于，所述无机复合材料按重量分数计，包括：胶凝材料10-15份，细骨料60-90份，掺合料10-15份，复合纤维0.5-3份以及外加剂0.5-1.5份。
5.根据权利要求1所述的一种轻质保温隔音条板，其特征在于，所述陶粒复合材料按重量分数计，包括：陶粒50-80份，特种水泥20-40份，矿渣5-10份，粉煤灰5-10份，减水剂0.05-0.08份，调凝剂0.1-0.2份，水性环氧树脂5-10份，间甲酚2-5份，多巴胺2-5份，聚乙二醇0.5-2份。
6.根据权利要求5所述的一种轻质保温隔音条板，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸。
7.根据权利要求5所述的一种轻质保温隔音条板，其特征在于，所述调凝剂为葡萄糖酸盐。
8.根据权利要求4所述的轻质保温隔音条板的制作方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)搅拌捏合：将所述无机复合材料的各种原材料按配比准确称量，搅拌混合后捏合至面团状；
(2)真空挤出：将所述无机复合材料抽真空至0.07-0.09Pa，在2-5MPa压力下挤出所述无机复合材料，制成胚体；
(3)切割：根据隔音条板设计长度，切割所述胚体；
(4)蒸汽养护：将所述胚体在35-60℃条件下进行初养，在75-85℃条件下进行终养；
(5)张拉钢绞线：对所述条板加固孔(104)穿钢绞线后，在拉力为1-2t下张拉所述钢绞线；
(6)注灌浆料：所述穿钢绞线后的加固孔(104)，在灌注压强为1-3MPa下进行压浆，注浆完毕后，用封端砼对所述胚体进行封闭加固孔(104)端口的处理；
(7)填充陶粒复合材料：将陶粒复合材料注入并填满隔声腔(110)；
(8)面板钻孔：在条板本体(100)的面板上钻设传声孔(105)。
9.根据权利要求8所述的轻质保温隔音条板的制作方法，其特征在于，所述初养的湿度大于60％，所述初养的时间为5-10h。
10.根据权利要求9所述的轻质保温隔音条板的制作方法，其特征在于，所述终养的湿度大于60％，所述终养的时间为10h以上。
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