CN108729368A - 一种增强轻质条板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强轻质条板及其制作方法，包括条形的条板本体，所述条板本体包括第一面板、第二面板、第一侧壁和第二侧壁，所述第一面板与所述第二面板平行设置，所述第一侧壁与所述第二侧壁平行设置，所述第一侧壁的外侧设有公槽，所述第二侧壁的外侧设有与所述公槽对应的母槽，所述公槽和所述母槽均沿所述条板本体的长度方向设置，所述公槽与所述母槽的形状匹配；所述第二面板内设有加强绳，所述加强绳沿所述条板本体的长度方向设置。在条板内设置加强绳，通过加强绳提高条板的结构强度，提高条板使用寿命和安全性能。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体地说，涉及一种增强轻质条板及其制作方法。
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。
传统建造声屏障的条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，本发明提供一种增强轻质条板及其制作方法，在条板内设置加强绳，通过加强绳提高条板的结构强度，提高条板使用寿命和安全性能。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种增强轻质条板，包括条形的条板本体，所述条板本体包括第一面板、第二面板、第一侧壁和第二侧壁，所述第一面板与所述第二面板平行设置，所述第一侧壁与所述第二侧壁平行设置，所述第一侧壁的外侧设有公槽，所述第二侧壁的外侧设有与所述公槽对应的母槽，所述公槽和所述母槽均沿所述条板本体的长度方向设置，所述公槽与所述母槽的形状匹配；所述第二面板内设有加强绳，所述加强绳沿所述条板本体的长度方向设置。
进一步地，所述加强绳的材质为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
进一步地，所述条板本体内沿自身长度方向开设有隔声腔，所述第一面板上设有与隔声腔连通的第一传声孔，所述隔声腔内填充有轻质隔音机构；所述轻质隔音机构包括隔音层和保护层，所述隔音层包覆于所述保护层内，所述保护层设有与所述第一传声孔连通的第二传声孔。
进一步地，所述保护层包括织物层和薄膜层，所述隔音层包覆于所述织物层内，所述织物层包覆于所述薄膜层内，所述薄膜层设有与所述第一传声孔连通的第二传声孔。
进一步地，所述隔音层的材质为隔音棉，所述织物层的材质为玻璃纤维布，所述薄膜层的材质为PVF薄膜。
进一步地，所述隔声腔的中部内设有加强条，所述加强条沿所述隔声腔的长度方向设置，所述第一面板的中部通过所述加强条与所述第二面板的中部连接。
进一步地，所述第一侧壁内和所述第二侧壁内均设有减重孔，所述减重孔沿所述条板本体的长度方向设置。
本发明还提供了增强轻质条板的其制作方法，它包括以下步骤：
(1)搅拌捏合：将用于制作条板本体的各种原材料按配比准确称量，然后将所述原材料搅拌混合后捏合至面团状；
(2)真空挤出：将捏合成面团状的原材料抽真空至0.07-0.09Pa，然后将加强绳引入挤压腔，在2-5MPa压力下将加强绳与面团状的原材料同步挤出，制成胚体；
(3)切割：根据条板本体设计长度，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)面板钻孔：在第一面板上钻设第一传声孔；
(6)安装轻质隔音机构：将轻质隔音机构装入隔声腔内，然后在薄膜层上开设第二传声孔，使第二传声孔与第一传声孔连通。
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)以柔性的加强绳代替传统的钢筋，增强条板结构强度的同时便于在挤出成型工艺中将加强绳引入条板内，而且后期很容易对加强绳进行切割，生产效率高；
(2)采用柔软多孔的隔音层填充隔声腔，兼具多孔吸声和共振吸声特性，相比陶粒复合材料等硬质吸音材料，隔音和吸声效果更好，而且可以循环使用；
(3)隔音机构采用模块化设计，生产安装皆不产生废水和废气，无粉尘污染，组装和安装更快捷，降低建设施工工作量和成本，提高施工效率；
(4)在隔音层外包覆保护层，一方面可以使隔音机构的外表面与隔声腔的内壁紧密贴合，减少声音经隔音机构与隔声腔内壁之间间隙传出隔音腔，提高设备隔音性能，另一方面保护层还可以保护隔音层表面不被氧化变性，提高隔音棉使用寿命；
(5)织物层采用耐火的玻璃纤维材质，可以提高隔音机构的隔热耐火性能，提高产品质量；
(6)以隔音棉代替传统的吸音板，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；
(7)增强轻质条板不仅用于交通线，还可用于建造小区和工业园围墙、厂房隔墙和绿茵板等，用途十分广泛；
(8)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。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的正视图；
图3为本发明轻质隔音机构的结构示意图；
附图中：
100-条板本体，101-第一面板，1011-第一传声孔，102-第二面板，103-第一侧壁，104-第二侧壁，105-公槽，106-母槽，107-加强绳，108-减重孔，110-隔声腔，120-加强条，130-轻质隔音机构，131-隔音层，132-织物层，133-薄膜层，1331-第二传声孔。
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：
本发明提供一种增强轻质条板，包括条形的条板本体100，所述条板本体100包括第一面板101、第二面板102、第一侧壁103和第二侧壁104，所述第一面板101与所述第二面板102平行设置，所述第一侧壁103与所述第二侧壁104平行设置，所述第一侧壁103内和所述第二侧壁104内均设有减重孔108，所述减重孔108沿所述条板本体100的长度方向设置，所述第一侧壁103的外侧设有公槽105，所述第二侧壁104的外侧设有与所述公槽105对应的母槽106，所述公槽105和所述母槽106均沿所述条板本体100的长度方向设置，所述公槽105与所述母槽106的形状匹配。
所述第二面板102内设有多条加强绳107，所述加强绳107沿所述条板本体100的长度方向设置，所述加强绳107可以采用碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维等韧性比较强的材质制成。
所述条板本体100内沿自身长度方向开设有隔声腔110，所述第一面板101上设有与隔声腔110连通的第一传声孔1011，第一传声孔1011贯穿第一面板101，所述隔声腔110内填充有轻质隔音机构130；所述轻质隔音机构130包括隔音层131和保护层，所述隔音层131包覆于所述保护层内，所述保护层设有与所述第一传声孔1011连通的第二传声孔1331。
具体地，所述保护层包括织物层132和薄膜层133，所述隔音层131包覆于所述织物层132内，所述织物层132包覆于所述薄膜层133内，所述织物层132的材质为玻璃纤维布，所述薄膜层133的材质为PVF薄膜，所述薄膜层133设有与所述第一传声孔1011连通的第二传声孔1331，第二传声孔1331贯穿薄膜层133，外部声音经第一传声孔1011和第二传声孔1331并穿过织物层132上的缝隙进入隔音层131内。根据实际使用环境，上述隔音层131可以采用隔音棉，包括聚酯纤维棉隔音棉、离心玻璃棉、岩棉、矿棉等，必要的时候还可以采用其他多孔隔音材料，只是采用隔音棉保温隔热和隔音效果好，防火性能强，使用寿命长，便于生产和安装。
为了提升条形本体100的结构强度，所述隔声腔110的中部内设有加强条120，所述加强条120沿所述隔声腔110的长度方向设置，所述第一面板101的中部通过所述加强条120与所述第二面板102的中部连接。
实施例1：
根据本发明所提供的条板结构和制作方法，生产制造了三块测试样品，标号分别为条板Ⅰ、条板Ⅱ和条板Ⅲ，其制作过程中对如下参数进行了调整：
条板Ⅰ：将捏合成面团状的原材料抽真空至0.07Pa，在2MPa压力下将加强绳107和面团状的原材料一起挤出，制成胚体；将所述胚体在60℃条件下进行初养，在80℃条件下进行终养；初养的时间为8h，终养护时间为12h。
条板Ⅱ：将捏合成面团状的原材料抽真空至0.08Pa，在5MPa压力下将加强绳107和面团状的原材料一起挤出，制成胚体；将所述胚体在50℃条件下进行初养，在75℃条件下进行终养；初养的时间为5h，终养护时间为12h。
条板Ⅲ：将捏合成面团状的原材料抽真空至0.09Pa，在4MPa压力下将加强绳107和面团状的原材料一起挤出，制成胚体；将所述胚体在35℃条件下进行初养，在85℃条件下进行终养；初养的时间为10h，终养护时间为12h。
除了上述影响因素不同外，条板Ⅰ、条板Ⅱ和条板Ⅲ的尺寸、原材料等其他影响因素完全相同。将上述条板Ⅰ、条板Ⅱ和条板Ⅲ加工完成后安装在铁路两旁作为声屏障板，单块隔音条板的尺寸为3880mm*500*100mm，隔音条板上第一传声孔1011为10*100mm的条形孔，第一传声孔1011孔距为50mm，隔音棉采用32K离心玻璃棉。
测试结果表明，隔音条板NRC＞0.75，100mm厚板体计权隔声量Rw≥45dB，全频段隔声量表现好，而且防火性能满足《建筑材料及制品燃烧性能分级》中规定的A2级及以上，抗冲击性能符合《铁路声屏障声学构件技术要求及测试方法》的要求，产品隔音效果和结构强度均符合标准。
实施例2：
根据本发明所提供的方案，生产制造了两块轻质条板，分别为条板Ⅴ和条板Ⅵ。其中条板Ⅴ的第二面板102内没有设置加强绳107，条板Ⅵ的第二面板102内设置加强绳107，除此之外，条板Ⅴ和条板Ⅵ的尺寸、原材料等其他影响因素完全相同。
对条板Ⅴ和条板Ⅵ进行了对比实验，测试表明，条板Ⅴ和条板Ⅵ的隔音效果相同，100mm厚板体计权隔声量均为Rw＝52dB，条板Ⅴ和条板Ⅵ的结构强度测试结果如下：
| 样品 | 条板Ⅴ | 条板Ⅵ |
| 开裂集中荷载/MPa | 6.9 | 13.1 |
| 断裂集中荷载/MPa | 8.2 | 18.5 |
从测试结果可以看出，设置加强绳107后条板的结构强度明显提高了，设置加强绳107后条板的结构强度达到设计预期目标。
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)
1.一种增强轻质条板，其特征在于，包括条形的条板本体(100)，所述条板本体(100)包括第一面板(101)、第二面板(102)、第一侧壁(103)和第二侧壁(104)，所述第一面板(101)与所述第二面板(102)平行设置，所述第一侧壁(103)与所述第二侧壁(104)平行设置，所述第一侧壁(103)的外侧设有公槽(105)，所述第二侧壁(104)的外侧设有与所述公槽(105)对应的母槽(106)，所述公槽(105)和所述母槽(106)均沿所述条板本体(100)的长度方向设置，所述公槽(105)与所述母槽(106)的形状匹配；所述第二面板(102)内设有加强绳(107)，所述加强绳(107)沿所述条板本体(100)的长度方向设置。
2.根据权利要求1所述的增强轻质条板，其特征在于，所述加强绳(107)的材质为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
3.根据权利要求1所述的增强轻质条板，其特征在于，所述条板本体(100)内沿自身长度方向开设有隔声腔(110)，所述第一面板(101)上设有与隔声腔(110)连通的第一传声孔(1011)，所述隔声腔(110)内填充有轻质隔音机构(130)；所述轻质隔音机构(130)包括隔音层(131)和保护层，所述隔音层(131)包覆于所述保护层内，所述保护层设有与所述第一传声孔(1011)连通的第二传声孔(1331)。
4.根据权利要求3所述的增强轻质条板，其特征在于，所述保护层包括织物层(132)和薄膜层(133)，所述隔音层(131)包覆于所述织物层(132)内，所述织物层(132)包覆于所述薄膜层(133)内，所述薄膜层(133)设有与所述第一传声孔(1011)连通的第二传声孔(1331)。
5.根据权利要求4所述的增强轻质条板，其特征在于，所述隔音层(131)的材质为隔音棉，所述织物层(132)的材质为玻璃纤维布，所述薄膜层(133)的材质为PVF薄膜。
6.根据权利要求3所述的增强轻质条板，其特征在于，所述隔声腔(110)的中部内设有加强条(120)，所述加强条(120)沿所述隔声腔(110)的长度方向设置，所述第一面板(101)的中部通过所述加强条(120)与所述第二面板(102)的中部连接。
7.根据权利要求1所述的增强轻质条板，其特征在于，所述第一侧壁(103)内和所述第二侧壁(104)内均设有减重孔(108)，所述减重孔(108)沿所述条板本体(100)的长度方向设置。
8.根据权利要求5所述的增强轻质条板的制作方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)搅拌捏合：将用于制作条板本体(100)的各种原材料按配比准确称量，然后将所述原材料搅拌混合后捏合至面团状；
(2)真空挤出：将捏合成面团状的原材料抽真空至0.07-0.09Pa，在2-5MPa压力下将加强绳(107)和面团状的原材料一起挤出，制成胚体；
(3)切割：根据条板本体(100)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)面板钻孔：在第一面板(101)上钻设第一传声孔(105)；
(6)安装轻质隔音机构(130)：将轻质隔音机构(130)装入隔声腔(110)内，然后在薄膜层(133)上开设第二传声孔(1331)，使第二传声孔(1331)与第一传声孔(105)连通。
9.根据权利要求8所述的增强轻质条板的制作方法，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所述的增强轻质条板的制作方法，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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