CN108002781A - 一种复合吸音矮墙及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种复合吸音矮墙，所述复合吸音矮墙是由陶粒混凝土半干料压制而成的吸音层和用隔声材料混合而制成的隔声层组成，所述吸音层厚度大于隔声层厚度；所述吸音层主要是由以下原料混合压制而成：水泥、免烧陶粒、聚羧酸减水剂、聚酯纤维、可再分散乳胶粉、防霉剂以及水；所述隔声层主要是由以下原料混合压制而成：水泥、硫铝酸盐水泥、粉煤灰、石英砂、HEA膨胀剂、减水剂、5111L乳胶粉、纤维、消泡剂、铝粉、葡萄糖酸钠以及水。本发明的复合吸音矮墙具有降噪能力强、力学性能好、美化空间环境等优点，并且该复合吸音矮墙的制作方法工艺简单，生产成型工艺科学，产品可以根据所需要形状设计模具压制成型。

Description

一种复合吸音矮墙及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种吸音装置，特别是一种复合吸音矮墙及其制作方法。

背景技术

我国已经在铁路沿线修建了大量的声屏障，其高度为3米，由于这类声屏障高度过高，容易引起车内乘客的不适，且对铁路沿线的自然风光造成了很大的破坏，其维护维修比较繁琐。现在行业内普遍认为控制噪声的最有效的方式是在声源近处阻断其至受声点的传播途径，我国地铁设计规范GB50157-2003中第4章关于车辆限界的规定，其中规定：“地面和高架线路一侧设置声屏障时，声屏障与设备限界之间不小于100mm。”。

发明内容

本发明鉴于上述原因，考虑使用环境的特殊性，提供一种复合吸音矮墙来进行吸声降噪，即在靠近轨道处设置复合吸音矮墙来阻断噪声的传播，利用接近噪声源并满足设计要求的空间布置复合吸音矮墙，与声屏障共同阻断噪声的传播，也可以在城市的高架或轻轨上替代原来的隔离墩等等，根据计算矮墙的高度设计在0.5~1.1（m）降噪效果最好。并提供该复合吸音矮墙的制作方法，以解决已有技术存在的上述问题。

解决上述问题的技术方案是：一种复合吸音矮墙，所述复合吸音矮墙是由陶粒混凝土半干料压制而成的吸音层和用隔声材料混合而制成的隔声层组成，所述吸音层厚度大于隔声层厚度；

所述吸音层主要是由以下重量份的原料混合压制而成：

水泥100份、免烧陶粒1200 ~1800份、聚羧酸减水剂0.2~0.5份、聚酯纤维0.2~1份、可再分散乳胶粉0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份以及水20~50份；

所述隔声层主要是由以下重量份的原料混合压制而成：

水泥100份、硫铝酸盐水泥10~20份、粉煤灰15~30份、石英砂60~150份、HEA膨胀剂6~10份、减水剂0.20~0.5份、5111L乳胶粉0.1~0.3份、纤维0.05~0.15份、消泡剂0.005~0.012份、铝粉0.002~0.009份、葡萄糖酸钠0.01~0.05份以及水30~35份。

进一步技术方案是：所述复合吸音矮墙的外形尺寸设置为标准式的拼装尺寸，所述尺寸长度为400~2000mm，厚度为50~300 mm，高度为500~1100mm；所述隔声层厚度不大于100 mm。

更进一步技术方案是：所述吸音层的两侧各均布设置有N个用于复合吸音矮墙之间拼接用的安装孔，N的取值范围为1~3的整数。

所述安装孔与吸音层上边缘或是下边缘之间的距离不小于50mm，所述安装孔的孔径范围在25~60 mm之间，开孔深度在50~200mm之间。

所述水泥是42.5#以上的通用水泥；所述免烧陶粒是粒径分布在1~10mm范围内的建筑废弃物及粉煤灰免烧陶粒，所述免烧陶粒的筒压强度≥6MPa，外形圆度≥95%，颗粒完整；所述聚酯纤维采用的型号为6~9mm；所述防霉剂采用无机盐硫酸酮类；所述石英砂采用20~40目。

所述复合吸音矮墙的性能参数为：降噪系数NRC≥0.8，吸音层抗压强度≥15Mpa，吸音层抗折强度≥3Mpa，隔声层抗压强度≥80Mpa，隔声层抗折强度≥7Mpa。

所述复合吸音矮墙一体成型或是吸音层与隔声层通过隔声层作为粘接材料连接成一体。

其相关的另一技术方案是：一种复合吸音矮墙的制作方法，该方法是上述的一种复合吸音矮墙的制作方法，其制作方法如下：

首先设计复合吸音矮墙的外形尺寸，根据复合吸音矮墙的尺寸制作生产具有吸音层墙体的A模具和具有复合吸音矮墙墙体的B模具，然后将吸音层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、免烧陶粒1200 ~1800份、聚羧酸减水剂0.2~0.5份、聚酯纤维0.2~1份、可再分散乳胶粉0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份以及水20~50份；将搅拌均匀后的吸音层原材料混合物倒入A模具中，振动压制，控制压缩比为20%，养护第二天吸音层成型，拆除A模具并清孔；然后直接按图在成型的吸音层上装B模具，将隔声层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、硫铝酸盐水泥10~20份、粉煤灰15~30份、石英砂60~150份、HEA膨胀剂6~10份、减水剂0.20~0.5份、5111L乳胶粉0.1~0.3份、纤维0.05~0.15份、消泡剂0.005~0.012份、铝粉0.002~0.009份、葡萄糖酸钠0.01~0.05份以及水30~35份；将搅拌均匀后的隔声层原材料混合物倒入B模具中，即直接灌注在已成型的吸音层上，直至流平；第二天复合吸音矮墙成型，拆除B模具并清孔，洒水养护成型的复合吸音矮墙，3天后即得到成品的复合吸音矮墙。

进一步技术方案是：采用搅拌设备对原材料进行搅拌。

其相关的又另一技术方案是：一种复合吸音矮墙的制作方法，其制作方法如下：

首先设计复合吸音矮墙的外形尺寸，根据复合吸音矮墙的尺寸制作生产具有吸音层墙体的A模具和具有隔声层墙体的C模具，然后将吸音层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、免烧陶粒1200 ~1800份、聚羧酸减水剂0.2~0.5份、聚酯纤维0.2~1份、可再分散乳胶粉0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份以及水20~50份；将搅拌均匀后的吸音层原材料混合物倒入A模具中，振动压制，控制压缩比为20%，养护第二天吸音层成型，拆除A模具并清孔；另有，将隔声层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、硫铝酸盐水泥10~20份、粉煤灰15~30份、石英砂60~150份、HEA膨胀剂6~10份、减水剂0.20~0.5份、5111L乳胶粉0.1~0.3份、纤维0.05~0.15份、消泡剂0.005~0.012份、铝粉0.002~0.009份、葡萄糖酸钠0.01~0.05份以及水30~35份；将搅拌均匀后的隔声层原材料混合物倒入C模具中，养护第二天隔声层成型，拆除C模具并清孔；洒水养护成型的吸音层和隔声层，3天后得到成品的吸音层和隔声层，把成品的吸音层和隔声层通过粘接安装或是插销连接在一起即组成所述的复合吸音矮墙。

因此，与现有技术相比，本发明之“一种复合吸音矮墙及其制作方法”具有以下有益效果：

（一）本发明的复合吸音矮墙具有的有益效果：

1、降噪能力强，吸声系数≥0.8，达到国家I级吸声材料产品要求，安装复合吸音矮墙均能达到5~12dB(A)的降噪效果。本发明中的吸音层能吸声降噪，隔声层能隔音降噪，两者组合在一起，在安装本发明的复合吸音矮墙时，吸音层是面向噪声源的，隔声层是背向噪声源的，这样隔声层就能在吸音层后面隔绝噪音，使吸音层作为敞开面反复吸声，达到最佳吸声降噪效果。

2、力学性能好：从附表2-附表6中可以看出吸音层材料的抗压强度≥15MPa,抗折强度≥3MPa，隔声层材料抗压强度≥80MPa,抗折强度≥10Mpa；强度及重量可承受一定的冲击和振动，也可实现多功能缓冲墙、防撞墙，且不影响吸声效果。所述的免烧陶粒采用径粒分布在1~10mm范围内的建筑废弃物及粉煤灰免烧陶粒，具有无染污不粉化，可回收再利用，耐候性好、质量重等优点。免烧陶粒生产废物利用，绿色环保，节约能源，筒压强度高。

3、复合吸音矮墙在拼接时表面平整，通过施工时直接插入尺寸相对应的销子进预留的安装孔3，保证吸音矮墙安装施工的连接整体性及统一性。另有，复合吸音矮墙表面有敞开孔隙，雨水集成在孔径内部容易引起潮湿，但所述防霉剂起到可防止发霉、具有自清洁作用；所述纤维等原料均不燃烧，防火性能好；所述硫铝酸盐水泥起到快速凝固作用；而乳胶粉增加材料的粘结强度和抗折强度，消泡剂消除隔声材料中的气泡，增加材料密实度以及抗压强度，铝粉降低隔声材料的前期收缩，增加可塑性，保证体积稳定性；HEA膨胀剂减少隔声材料的后期收缩，增加密实度，保持长期体积稳定性，增加材料耐久性；葡萄糖酸钠增加隔声材料的可工作时间，减少水分用量，提高后期强度。

4、成本与传统声屏障相比较低。复合吸音矮墙墙体材料成本稍低，生产成本较传统声屏障较少。且安装吸音矮墙施工较为简单便捷，稳定可靠，不需要复杂的地基施工做基础，可以节约施工过程中的很多费用。

5、维护成本低。由于吸音矮墙不需要做地基锚固，如果遇到需要临时拆除的情况，可将单块直接拆下运走，换上新的就行，不需要再花费大量的人力物力。

6、美化空间环境：对景观几乎没有破坏。吸音矮墙高度不超过1m，不会遮挡到铁路沿线的自然风光和城市面貌。此外，传统声屏障在安装过程中，由于需要一定的安全距离，通常安装在距离轨道4m的水平距离外，安装声屏障前可能需要清里很多沿线的植被。

（二）本发明的复合吸音矮墙的制作方法，其复合吸音矮墙生产工艺总的来说有以下几步骤：设计外形尺寸模具，原材料混合搅拌均匀，入模压制振动，拆模，重新安装隔声材料墙体模具，灌注入模，养护成型。工艺简单，生产成型工艺科学，产品可以根据所需要形状设计模具压制成型。再有本发明的复合吸音墙材料通过振动压制成型能保证它的降噪系数、力学性能和物理性能等。

下面结合附图和实施例对本发明之一种复合吸音矮墙及其制作方法的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1：本实施例1的一种复合吸音矮墙结构示意图；

图2：本实施例2的一种复合吸音矮墙结构示意图；

图3：本实施例1的复合吸音矮墙生产工艺流程图。

图中：

1-吸音层，2-隔声层，3-安装孔。

具体实施方式

实施例1：

首先设计复合吸音矮墙的外形尺寸长度L×厚度D×高度H=1000mm×200mm×1000mm，根据复合吸音矮墙的尺寸制作生产具有吸音层墙体的A模具和具有复合吸音矮墙墙体的B模具，将搅拌设备配合比调整好，然后将吸音层原材料按以下重量份放入搅拌设备混合搅拌均匀：普通硅酸盐42.5#水泥100份、粒径分布在1~10mm范围内的建筑废弃物及粉煤灰免烧陶粒1200份、聚羧酸减水剂0.2份、聚酯纤维0.2份、可再分散乳胶粉0.1份、作为防霉剂的0.1份以及水50份；将搅拌均匀后的吸音层原材料混合物倒入A模具中，振动压制，控制压缩比为20%，养护第二天吸音层成型，拆除A模具并清孔；然后直接按图在成型的吸音层上装B模具，将隔声层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、硫铝酸盐水泥10份、粉煤灰15份、20目石英砂60份、HEA膨胀剂6份、减水剂0.5份、5111L乳胶粉0.1份、纤维0.05份、消泡剂0.005份、铝粉0.002份、葡萄糖酸钠0.01份以及水30份，将搅拌均匀后的隔声层原材料混合物倒入B模具中，即直接灌注在已型的吸音层上，直至流平；第二天复合吸音矮墙成型，拆除B模具并清孔，洒水养护成型的复合吸音矮墙，3天后即得到成品的复合吸音矮墙。

按上述步骤制造的复合吸音矮墙的外形尺寸如图1所示的长方体，长度L×厚度D×高度H=1000mm×200mm×1000mm，所述吸音层厚度D1=150mm，所述隔声层厚度D2=50 mm；所述吸音层与隔声层均为长方体；在吸音层的两侧各均布设置有2个用于复合吸音矮墙之间拼接用的安装孔3，该安装孔3的孔径为35 mm，上方的安装孔与吸音层上边缘之间的距离H1=50mm，下方的安装孔与吸音层下边缘之间的距离H2=60mm。该复合吸音矮墙使用安装时，吸音层需面向噪声源，隔声层作为安装面直接安装在隔离墙面上或是直接安装在地面上。

按上述步骤制造的吸音矮墙的性能测试结果如附表2所示。

实施例2：

首先设计复合吸音矮墙的外形尺寸长度L×厚度D×高度H=500mm×100mm×600mm，根据复合吸音矮墙的尺寸制作生产具有吸音层墙体的A模具和具有隔声层墙体的C模具，然后将吸音层原材料按以下重量份放入搅拌设备混合搅拌均匀：普通硅酸盐42.5#水泥100份、粒径分布在1~10mm范围内的筑废弃物及粉煤灰免烧陶粒1800份、聚羧酸减水剂0.5份、聚酯纤维1份、可再分散乳胶粉0.4份、作为防霉剂的0.5份以及水35份；将搅拌均匀后的吸音层原材料混合物倒入A模具中，振动压制，控制压缩比为20%，养护第二天吸音层成型，拆除A模具并清孔；另外将隔声层原材料按以下重量份放入配合比调整好的搅拌设备混合搅拌均匀：水泥100份、硫铝酸盐水泥20份、粉煤灰30份、40目石英砂150份、HEA膨胀剂10份、减水剂0.2份、5111L乳胶粉0.3份、纤维0.15份、消泡剂0.008份、铝粉0.009份、葡萄糖酸钠0.05份以及水35份；将搅拌均匀后的隔声层原材料混合物倒入C模具中，养护第二天隔声层成型，拆除C模具并清孔；洒水养护成型的吸音层和隔声层，3天后得到成品的吸音层和隔声层，把成品的吸音层和隔声层通过粘接安装或是插销连接在一起即组成所述的复合吸音矮墙。

按上述步骤制造的复合吸音矮墙的外形尺寸如图2所示的长方体：长度L×厚度D×高度H=500mm×100mm×600mm，所述吸音层厚度D1=90mm，所述隔声层厚度D2=10 mm；所述隔声层的横截面呈“L”型，所述吸音层安装连接在隔声层的折角处；在吸音层的两侧各均布设置有2个用于复合吸音矮墙之间拼接用的安装孔3，该安装孔3的孔径为25 mm，上方安装孔与吸音层上边缘之间的距离H1=50mm，下方的安装孔与吸音层下边缘之间的距离H2=50mm。该复合吸音矮墙使用安装时，吸音层需面向噪声源，隔声层作为安装面，即“L”型隔声层的竖直段直接安装在隔离墙面上或是“L”型隔声层的水平段直接安装在地面上。

按上述步骤制造的吸音矮墙的性能测试结果如附表3所示。

实施例3~实施例5：

实施例3～实施例5是本发明实施例1、实施例2的一种变换，其组成吸音层原料和隔声层原料的各组分的用量与实施例一、实施例二相比，还可以增加或减少，一般吸音层各组分（重量份）的取值范围是：

水泥100份、免烧陶粒1200 ~1800份、聚羧酸减水剂0.2~0.5份、聚酯纤维0.2~1份、可再分散乳胶粉0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份以及水20~50份；所述免烧陶粒的筒压强度≥6MPa，外形圆度≥95%，颗粒完整。

一般隔声层各组分（重量份）的取值范围是：

水泥100份、硫铝酸盐水泥10~20份、粉煤灰15~30份、石英砂60~150份、HEA膨胀剂6~10份、减水剂0.20~0.5份、5111L乳胶粉0.1~0.3份、纤维0.05~0.15份、消泡剂0.005~0.012份、铝粉0.002~0.009份、葡萄糖酸钠0.01~0.05份以及水30~35份。

本发明实施例3～实施例5之复合吸音矮墙的制作方法同实施例1或是同实施例2。采用实施例1的制作方法参见图2的施工流程图：外形尺寸设计→对应的模具设计生产→模具安装调试（将吸音层原材料按重量份混合搅拌均匀）→计量入模→压缩振动→成型拆A模，安装B模→（隔声层原材料按重量份混合搅拌均匀）灌注入B模→拆模养护→包装贮存运输→施工安装；该方法是将隔声层的材料直接灌注在已成型的吸声材料上。采用实施例2的制作方法是先分别制作好吸音层和隔声层，安装时可采用粘结安装、插销连接或者直接放置。

本发明实施例3～实施例5所制作出来的复合吸音矮墙符合以下要求：所述吸音层厚度D1大于隔声层厚度D2；所述隔声层厚度D2不大于100 mm；所述吸音层的两侧各均布设置有N个用于复合吸音矮墙之间拼接用的安装孔3，N的取值范围为1~3；所述安装孔与复合吸音矮墙上边缘或是下边缘之间的距离不小于50mm，所述安装孔的孔径范围在25~60 mm之间，开孔深度在50~200mm之间。

本发明各实施例中，各尺寸复合吸音矮墙的各组分的具体含量参见附表1《复合吸音矮墙各组分含量（以重量份数计算）一览表》。

本发明实施例3～实施例5制作出来的复合吸音矮墙的性能测试结果如附表4～附表6所示。

本发明之一种复合吸音矮墙：矮墙敞开面是由陶粒混凝土半干料压制而成，其另一面是用隔声材料复合而成。可根据规范设计为标准式的拼装墙体，例如：尺寸长L(400~2000mm)厚D(50~300mm)高H(500~1100mm)，到施工现场直接进行连接拼装。也可根据特殊安装位置尺寸和设计要求尺寸进行设计生产。安装时可采用粘结安装、插销连接或者直接放置，其强度及重量可承受一定的冲击和振动，也可实现多功能缓冲墙、防撞墙，且不影响吸声效果。

附表1:

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附表2：

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附表3：

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附表4：

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附表5：

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附表6：

Claims (10)

1.一种复合吸音矮墙，其特征在于：所述复合吸音矮墙是由陶粒混凝土半干料压制而成的吸音层和用隔声材料混合而制成的隔声层组成，所述吸音层厚度（D1）大于隔声层厚度（D2）；

所述吸音层主要是由以下重量份的原料混合压制而成：

水泥100份、免烧陶粒1200 ~1800份、聚羧酸减水剂0.2~0.5份、聚酯纤维0.2~1份、可再分散乳胶粉0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份以及水20~50份；

所述隔声层主要是由以下重量份的原料混合压制而成：

水泥100份、硫铝酸盐水泥10~20份、粉煤灰15~30份、石英砂60~150份、HEA膨胀剂6~10份、减水剂0.20~0.5份、5111L乳胶粉0.1~0.3份、纤维0.05~0.15份、消泡剂0.005~0.012份、铝粉0.002~0.009份、葡萄糖酸钠0.01~0.05份以及水30~35份。

2.根据权利要求1所述的一种复合吸音矮墙，其特征在于：所述复合吸音矮墙的外形尺寸设置为标准式的拼装尺寸，所述尺寸长度（L）为400~2000mm，厚度（D）为50~300 mm，高度（H）为500~1100mm；所述隔声层厚度（D2）不大于100 mm。

3.根据权利要求1所述的一种复合吸音矮墙，其特征在于：所述吸音层（1）的两侧各均布设置有N个用于复合吸音矮墙之间拼接用的安装孔（3），N的取值范围为1~3的整数。

4.根据权利要求3所述的一种复合吸音矮墙，其特征在于：所述安装孔与吸音层上边缘或是下边缘之间的距离不小于50mm，所述安装孔的孔径范围在25~60 mm之间，开孔深度在50~200mm之间。

5.根据权利要求1所述的一种复合吸音矮墙，其特征在于：所述水泥是42.5#以上的通用水泥；所述免烧陶粒是粒径分布在1~10mm范围内的建筑废弃物及粉煤灰免烧陶粒，所述免烧陶粒的筒压强度≥6MPa，外形圆度≥95%，颗粒完整；所述聚酯纤维采用的型号为6~9mm；所述防霉剂采用无机盐硫酸酮类；所述石英砂采用20~40目。

6.根据权利要求1所述的一种复合吸音矮墙，其特征在于：所述复合吸音矮墙的性能参数为：降噪系数NRC≥0.8，吸音层抗压强度≥15Mpa，吸音层抗折强度≥3Mpa，隔声层抗压强度≥80Mpa，隔声层抗折强度≥7Mpa。

7.根据权利要求1所述的一种复合吸音矮墙，其特征在于：所述复合吸音矮墙一体成型或是吸音层与隔声层通过隔声层作为粘接材料连接成一体。

8.一种复合吸音矮墙的制作方法，其特征在于：该方法是权利要求1-6任一所述的一种复合吸音矮墙的制作方法，其制作方法如下：

首先设计复合吸音矮墙的外形尺寸，根据复合吸音矮墙的尺寸制作生产具有吸音层墙体的A模具和具有复合吸音矮墙墙体的B模具，然后将吸音层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、免烧陶粒1200 ~1800份、聚羧酸减水剂0.2~0.5份、聚酯纤维0.2~1份、可再分散乳胶粉0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份以及水20~50份；将搅拌均匀后的吸音层原材料混合物倒入A模具中，振动压制，控制压缩比为20%，养护第二天吸音层成型，拆除A模具并清孔；然后直接按图在成型的吸音层上装B模具，将隔声层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、硫铝酸盐水泥10~20份、粉煤灰15~30份、石英砂60~150份、HEA膨胀剂6~10份、减水剂0.20~0.5份、5111L乳胶粉0.1~0.3份、纤维0.05~0.15份、消泡剂0.005~0.012份、铝粉0.002~0.009份、葡萄糖酸钠0.01~0.05份以及水30~35份；将搅拌均匀后的隔声层原材料混合物倒入B模具中，即直接灌注在已成型的吸音层上，直至流平；第二天复合吸音矮墙成型，拆除B模具并清孔，洒水养护成型的复合吸音矮墙，3天后即得到成品的复合吸音矮墙。

9.根据权利要求8所述的一种复合吸音矮墙的制作方法，其特征在于：采用搅拌设备对原材料进行搅拌。

10.一种复合吸音矮墙的制作方法，其特征在于：其制作方法如下：

首先设计复合吸音矮墙的外形尺寸，根据复合吸音矮墙的尺寸制作生产具有吸音层墙体的A模具和具有隔声层墙体的C模具，然后将吸音层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、免烧陶粒1200 ~1800份、聚羧酸减水剂0.2~0.5份、聚酯纤维0.2~1份、可再分散乳胶粉0.1~0.5份、防霉剂0.1~0.5份以及水20~50份；将搅拌均匀后的吸音层原材料混合物倒入A模具中，振动压制，控制压缩比为20%，养护第二天吸音层成型，拆除A模具并清孔；另有，将隔声层原材料按以下重量份混合搅拌均匀：水泥100份、硫铝酸盐水泥10~20份、粉煤灰15~30份、石英砂60~150份、HEA膨胀剂6~10份、减水剂0.20~0.5份、5111L乳胶粉0.1~0.3份、纤维0.05~0.15份、消泡剂0.005~0.012份、铝粉0.002~0.009份、葡萄糖酸钠0.01~0.05份以及水30~35份；将搅拌均匀后的隔声层原材料混合物倒入C模具中，养护第二天隔声层成型，拆除C模具并清孔；洒水养护成型的吸音层和隔声层，3天后得到成品的吸音层和隔声层，把成品的吸音层和隔声层通过粘接安装或是插销连接在一起即组成所述的复合吸音矮墙。