CN108017410A - 一种轨道道床吸音板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种轨道道床吸音板及其制备方法，包括主体和若干设于主体顶面且沿纵向分布的尖劈，所述吸音板的材料包括陶粒骨料与水泥胶凝材料，灰集比是0.3‑0.5；所述陶粒骨料包括粒径为1‑5mm的第一陶粒和粒径为5‑10mm的第二陶粒。本发明吸音板的顶面设有凹凸的尖劈，应用声波逐渐过渡的原理，提高高频吸音和降低空气压力波的效果，有利于缓解声波压力，降低压力波对车辆的影响；内部用不同粒径大小的陶粒制成多孔吸音板，产品具有蜂窝状连续孔隙的结构，同时产生对声波的宽频响应，保证了其吸音效果和产品的高强度及耐久性；同时具有良好的透水效果，能够顺利排出积水配合陶粒本身的内部微孔结构达到更好的吸音效果。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通设备降噪技术，尤其是一种轨道道床吸音板及其制备方法。
背景技术
随着人类生活的拓展，在世界各国的现代化城市中，城市交通轨道不可避免地在人口密集区和重要建筑物下穿越，列车行驶时产生的振动和噪音严重影响了人们正常的工作和生活。因此设法降低城市轨道的振动和噪音，良好地完善与自然和生活环境的协调，成了人们普遍关注的问题。现有的轨道隔音措施主要是在轨道两边修建声屏障，由于其原理声源，效果不佳，且影响美观，因此需要开发一种专门用于轮轨附近的降噪产品。如中国专利申请号为201320576495.3的一种轨道吸音板装置，包含位于两侧轨道之间的中心块板体和位于轨道两侧的边块板体，所述中心块板体和边块板体为多孔无机材料制成的蜂窝状结构板体，在中心块板体的左右两端设有和轨枕相配套的轨枕凹部，下表面中部设有纵向的排水沟凹槽，中部两侧分别设有承载台凹部，下表面设有横向的连杆凹槽，所述边块板体的两端设有实现板体与板体连接的凹凸嵌接结构。该种降噪产品为带有尖劈的吸音板，其主要是利用尖劈结构进行吸音，虽然也具有一定的降噪作用，但是降噪效果不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种轨道道床吸音板及其制备方法，降噪效果更好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种轨道道床吸音板，包括主体和若干设于主体顶面且沿纵向分布的尖劈，所述吸音板的材料包括陶粒骨料与水泥胶凝材料，灰集比是0.3-0.5；所述陶粒骨料包括粒径为1-5mm的第一陶粒和粒径为5-10mm的第二陶粒。本发明吸音板的顶面设有凹凸的尖劈，应用声波逐渐过渡的原理，提高高频吸音和降低空气压力波的效果，有利于缓解声波压力，降低压力波对车辆的影响；内部用不同粒径大小的陶粒制成多孔吸音板，产品具有蜂窝状连续孔隙的结构，同时产生对声波的宽频响应，保证了其吸音效果和产品的高强度及耐久性；同时具有良好的透水效果，能够顺利排出积水配合陶粒本身的内部微孔结构达到更好的吸音效果。
作为改进，第一陶粒占比重为60%，第二陶粒占比重为30%。
作为改进，所述陶粒骨料由60-95%页岩和5-20%粉煤灰通过烧制而成的球形陶粒。
作为改进，烧制温度为1100-1300度。
作为改进，吸音板的厚度为175mm。
作为改进，吸音板的边角呈弧形。
本发明吸音板的制备方法：
（1）配料：陶粒骨料和水泥凝胶，其中陶粒骨料包括第一陶粒300-800 L/m3和第二陶粒200-500 L/m3，水泥凝胶400-500kg/m3；
（2）搅拌混合：将陶粒骨料与凝胶按（2-4）:1进行充分混合搅拌；然后加入颜料、外加剂和70L-90L/m3水，搅拌形成含水率为2.8%-3.9%的拌合物；
（3）成型：拌合物通过振动和加压成型，振动频率为50Hz-60Hz，压力值为180pa；
（4）养护：1-3天30-60度蒸汽养护，4-7天常温保湿养护，第28天达到产品标准强度。
作为改进，所述陶粒骨料由60-95%页岩和5-20%粉煤灰混合成球型后，在1100-1300度的炉中进行烧制而成。
作为改进，所述颜料为零甲醇的无机颜料，所述外加剂为聚羧酸高性能减水剂。
作为改进，成型的吸音板的边角呈弧形。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
1、本发明吸音板的顶面设有凹凸的尖劈，应用逐渐过渡的原理，提高高频吸音和降低空气压力波的效果，有利于缓解声波压力，降低压力波对车辆的影响；
2、内部用不同粒径大小的陶粒制成多孔吸音板，产品具有蜂窝状连续孔隙的结构，同时产生对声波的宽频响应，保证了其吸音效果和产品的高强度及耐久性；
3、配合陶粒本身的内部微孔结构达到更好的吸音效果，同时具有良好的透水效果，能够顺利排出积水。
附图说明
图1为吸音板立体图。
图2为吸音板铺设后的断面图。
图3为吸音板铺设后的俯视图。
图4为本发明吸音板制备流程图。
图5为吸音板吸音系数曲线图。
图6为吸音板物理性能测试图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1至3所示，一种轨道道床吸音板，包括主体1和若干设于主体1顶面且沿纵向分布的尖劈2，主体与尖劈2为一体压制成型，尖劈2的高度为4cm。整个吸音板的厚度为175mm，经研究表明，175mm厚度的吸音板的吸音效果与材料用量更为合理，即达到吸音标准，而且成本更低。
所述吸音板的材料主要包括陶粒骨料与水泥胶凝，灰集比是0.3-0.5。因为根据材料的不同，来调整最适当的比例，水泥多了，强度高了，孔隙率小，吸声系数就差，水泥比例少了，或者强度等级降低了，孔隙率增大，吸声系数就好，但是相应的抗折抗压强度又要达不到设计要求，本发明灰集比是0.3-0.5为最佳平衡点。
所述陶粒骨料包括粒径为1-5mm的第一陶粒和粒径为5-10mm的第二陶粒；第一陶粒占比重为60%，第二陶粒占比重为30%。所述陶粒骨料由60-95%页岩和5-20%粉煤灰通过烧制而成的球形陶粒。陶粒本身的内部微孔结构达到更好的吸音效果。
吸音板的边角为弧形结构，安装时不容易破损。
如图4所示，轨道道床吸音板的制备方法，包括以下步骤：
（1）配料：陶粒骨料和水泥凝胶，其中陶粒骨料包括第一陶粒300-800 L/m3和第二陶粒200-500 L/m3，水泥凝胶400-500kg/m3；
（2）搅拌混合：将陶粒骨料与凝胶按（2-4）:1进行充分混合搅拌；然后加入颜料、外加剂和70L-90 L/m3水，搅拌形成含水率为2.8%-3.9%的拌合物；
（3）成型：拌合物通过振动和加压成型，振动频率为50Hz-60Hz，压力值为180pa；
（4）养护：1-3天30-60度蒸汽养护，4-7天常温保湿养护，第28天达到产品标准强度。
本发明选用的颜料为零甲醇的无机颜料，所述外加剂为聚羧酸高性能减水剂。
养护到一定强度出窑后通过翻板装置对板体进行翻转，让带有尖劈2一面朝上，后进行码垛和打包，码垛前板体与板体之前要放置护垫，防止板体间碰撞磨损。
如图5所示，本发明吸音板参数：
1）吸声性能好，NRC系数可达0.8以上；
2）线路实测降噪效果不低于3dB(A)；
3）干密度≥700—900Kg/m3；
4）抗压强度≥5.0Mpa。
本发明吸音板的顶面设有凹凸的尖劈2，应用声波逐渐过渡的原理，提高高频吸音和降低空气压力波的效果，有利于缓解声波压力，降低压力波对车辆的影响；内部用不同粒径大小的陶粒制成多孔吸音板，产品具有蜂窝状连续孔隙的结构，同时产生对声波的宽频响应，保证了其吸音效果和产品的高强度及耐久性；同时具有良好的透水效果，能够顺利排出积水配合陶粒本身的内部微孔结构达到更好的吸音效果。
本发明吸音板的现场施工方法：
1）备料：将预制成型的吸音板运输至安装现场，根据要求进行堆放；
2）运输：通过轨道平板车或其它工具将所要求的规格运送至预定铺装地点；
3）基础清理：清扫干净扎根安装的基础，无浮土，无油污；
4）铺装：定好铺装位置，将吸音板使用专用工具铺设在道床上即完成安装，尖劈2的方向与轨道的方向一致；
5）检验：铺设好的吸音板应牢固平稳，位置符合技术文件要求。
为使吸音板安装更平稳，吸音板的底部和四周均设有橡胶垫3。
本发明吸音板尺寸规格有三种：896×530×175mm、896×365×175mm、896×440×175mm，施工时需在吸音板铺装区域结合橡胶垫片来满足减震降噪的目的，经过权威检测，本发明吸音板吸音系数能够≥0.8，能有效降低轮轨噪音3dB-5dB。
本发明吸音板可适用于梯形轨枕或纵向轨枕的轨道。梯形和纵向的两种轨枕在减振降噪方面以及前期施工和后期维保上本身是有一定优化。
混凝土纵向轨枕是纵向铺设在钢轨底下，用以固定钢轨，承受列车通过钢轨传递的载荷并将其分布给道床的条形混凝土构件。为保持轨距，需设横向连接构件。纵枕为钢轨提供连续支承，能与钢轨组成叠合梁。理论分析表明，将大为改善钢轨以及道床的工作条件。是有发展前景的一种新型轨下基础结构型式。优点：减少轮轨冲击力，轨道系统整体优化，降低系统维修量；在发挥减振降噪效果同时提高坐车舒适性；施工及养护维护方便。
梯形轨枕是在纵向轨枕的形式下，左右枕梁间等距离加设横梁，类似梯子的形状。
梯形轨枕弥补了传统横向轨枕的很多缺陷。
梯形轨枕能为轨道提供持续支撑。
优点：1、重量轻，节省材料：与轨枕板道床相比，每延米节约混凝土52.6%，节约钢筋69.4%，体重下降68.7%，与中空式整体轨枕板道床相比可节约混凝土34.5%，钢筋用量节约72.9%，体重下降22.3%。
2、减震降噪：轨道系统采用了防震材料作支撑，大幅度缩短工期。尤其在城市轨道交通中体会到它的防震防噪效果。
3、利于加快施工进度：梯形轨枕作为预制结构，能高效保证精度和质量，减少施工现场现浇混凝土事务，从而缩短工期。
4、耐久性好，维护方便：在无渣轨道中具有最少维修量、可修复的优质特点。
其中使用的聚氨塑料可用50年，即使需要更换，将梯形轨枕顶起25毫米左右即可方便完成。如果轨道部件出现大的变形，只需在梯形轨道下插入高度调整片即可达标。
Claims (10)
1.一种轨道道床吸音板，其特征在于：包括主体和若干设于主体顶面且沿纵向分布的尖劈，所述吸音板的材料包括陶粒骨料与水泥胶凝材料，灰集比是0.3-0.5；所述陶粒骨料包括粒径为1-5mm的第一陶粒和粒径为5-10mm的第二陶粒。
2.根据权利要求1所述的一种轨道道床吸音板，其特征在于：第一陶粒占比重为60%，第二陶粒占比重为30%。
3.根据权利要求1所述的一种轨道道床吸音板，其特征在于：所述陶粒骨料由60-95%页岩和5-20%粉煤灰通过烧制而成的球形陶粒。
4.根据权利要求3所述的一种轨道道床吸音板，其特征在于：烧制温度为1100-1300度。
5.根据权利要求1所述的一种轨道道床吸音板，其特征在于：吸音板的厚度为175mm。
6.根据权利要求1所述的一种轨道道床吸音板，其特征在于：吸音板的边角呈弧形。
7.一种如权利要求1所述轨道道床吸音板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：陶粒骨料和水泥胶凝材料，其中陶粒骨料包括第一陶粒300-800 L/m3和第二陶粒200-500 L/m3，水泥胶凝材料400-500kg/m3；
（2）搅拌混合：将陶粒骨料与胶凝材料按（2-4）:1进行充分混合搅拌；然后加入颜料、外加剂和70L-90L/m3水，搅拌形成含水率为2.8%-3.9%的拌合物；
（3）成型：拌合物通过振动和加压成型，振动频率为50Hz-60Hz，压力值为180pa；
（4）养护：1-3天30-60度蒸汽养护，4-7天常温保湿养护，第28天达到产品标准强度。
8.根据权利要求7所述的一种轨道道床吸音板的制备方法，其特征在于：所述陶粒骨料由60-95%页岩和5-20%粉煤灰混合成球型后，在1100-1300度的炉中进行烧制而成。
9.根据权利要求7所述的一种轨道道床吸音板的制备方法，其特征在于：所述颜料为零甲醇的无机颜料，所述外加剂为聚羧酸高性能减水剂。
10.根据权利要求7所述的一种轨道道床吸音板的制备方法，其特征在于：成型的吸音板的边角呈弧形。
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