CN109469227B - 采用陶粒的轻质隔板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轻质隔板领域，具体提供一种采用陶粒的轻质隔板，包括轻质隔板本体，所述轻质隔板本体内设有两层中空结构；所述中空结构的横截面为矩形，中空结构内设有多条支撑杆；所述支撑杆的两端均固定在中空结构的侧壁上；所述支撑杆外包裹有吸声材料；所述轻质隔板本体的原料为42.5级硅酸盐水泥、陶粒、粉煤灰、植物秸秆、白矾、石膏、尼泊金丙酯、膨润土、聚羧酸高效减水剂和缓凝剂；所述轻质隔板本体内设有孔隙泡；所述轻质隔板本体表面刷有隔声涂料；所述隔声涂料由苯丙乳液、滑石粉、氢氧化铝、云母粉、分散剂、消泡剂、增强纤维和增稠剂组成。本发明拥有良好的隔声能力。
Description
技术领域
本发明涉及轻质隔板领域，尤其涉及一种采用陶粒的轻质隔板。
背景技术
轻质隔板，即轻质隔墙板。由于质量较轻、便于安装，轻质隔板正被广泛的运用到建筑设施中。随着生活品质的提高，人们对轻质隔板功能的要求也在逐渐提高，除了轻质、高强度、防火及保温外，轻质隔板的隔声能力也越来越受到人们的重视。良好的隔声能力，可以让人拥有安静舒适的家居环境和休息空间。
轻质隔板的隔声效果与其单位面积的质量(即面密度)相关，单位面积质量越高，隔声效果越好。即，同一种材料的轻质隔板，厚度越厚，隔声效果越好。北京市建设委员会、北京市规划委员会公布的第三批《淘汰及限制使用产品目录》上明确指出，由于厚度为60毫米的轻质隔板隔声能力较差，限制在居室分室墙的部位使用，取而代之的是厚度为90毫米的轻质隔板及80毫米以上的石膏砌块。
但轻质隔板的厚度毕竟不能无限增加，还要考虑造价以及占用建筑面积等问题，要优化隔声能力，轻质隔板的结构、用料以及制作方法，才是其中的关键。
目前的轻质隔板主要有植物纤维强化板、炉渣粉煤灰板、陶粒板和粉煤灰石子水泥板等，这些轻质隔板在设计时，过于强调保温性及抗渗性(这两点也是轻质隔板除轻质以外的最大卖点)，在隔声性能上只是顺带优化，在实际测试中，这些轻质隔板的隔声效果并不是特别理想。
发明内容
本发明针对现有轻质隔板的隔声效果不是特别理想的问题，提供了一种采用陶粒的轻质隔板。
本发明提供的基础方案为：
采用陶粒的轻质隔板，包括轻质隔板本体，所述轻质隔板本体内设有两层独立的中空结构；所述中空结构内均设有多根支撑杆；所述支撑杆的两端均固定在所述中空结构的侧壁上；所述支撑杆外包裹有吸声材料；
所述轻质隔板本体的原料为42.5级硅酸盐水泥、陶粒、粉煤灰、植物秸秆、白矾、石膏、尼泊金丙酯、膨润土、聚羧酸高效减水剂和缓凝剂；
所述轻质隔板本体内设有孔隙泡，所述孔隙泡呈多层分布，各层孔隙泡的分布密度与体积均不相同。
基础方案工作原理及有益效果：
使本发明的轻质隔板拥有两层独立的空气层，可以对声音的传播起到两次弱化和衰减的作用，使轻质隔板拥有良好的隔声能力；支撑杆的设置，可增强轻质隔板的整体强度，加上本发明拥有良好的干燥收缩值，可防止轻质隔板长时间使用后出现开裂，隔声能力大幅降低的情况出现；支撑杆外包裹的吸声材料，使轻质隔板隔声能力的进一步加强。
隔板本体内的多层孔隙泡，可以对声音起到逐层弱化的作用。各层孔隙泡的体积与分布密度各不相同，和用相同分布密度及体积的孔隙泡层相比，声音在孔隙泡层之间的传播过程会增加消耗，声音在隔板中传播时的损耗增多。可以使隔板本体拥有良好的隔声作用。可以使隔板本体拥有良好的隔声作用。
本发明中轻质隔板本体所用原料也拥有良好的隔声能力，试验中，90mm规格的轻质隔板平均隔声量达到46.2dB(达到《民用建筑隔声设计规范》GB 50118-2010规定的住宅卧室、起居室(厅)与邻户房间的隔声标准以及分户墙、分户楼板的隔声标准)，和现有产品相比拥有更加优异的隔声能力。
进一步，所述轻质隔板本体原料的重量份额配比为：42.5级硅酸盐水泥65份，陶粒25份，粉煤灰15份，植物秸秆10份，白矾5份，石膏8份，尼泊金丙酯3份，膨润土5份，聚羧酸高效减水剂0.5份，复合缓凝剂0.5份。
隔声试验表明，各原料按这种份额配比混合后制作的轻质隔板本体，拥有拥有良好的隔声能力。
进一步，所述中空结构的横截面为矩形；所述支撑杆的两端分别固定在中空结构两面较宽的侧壁上；相邻两支撑杆的两端以首尾相接的形式固定在中空结构中。
采用这种结构，相邻两条支撑杆与中空结构的侧壁构成类似三角形的形状，三角形具有稳定性，可使轻质隔板的整体结构更为牢固。
进一步，所述支撑杆的杆身上设有锥形孔，锥形孔的孔尖位于支撑杆内部，孔尖处设有吸音棉，锥形孔的开口位于支撑杆的侧壁上。
支撑杆上的锥形孔具有收音的作用，将声音收集后由孔尖处的吸音棉进行处理，对传导来的声音可以进行弱化。
进一步，所述轻质隔板本体表面刷有隔声涂料。
在表面刷上隔声涂料后，可以增强轻质隔板的隔声能力。
进一步，所述隔声涂料包括苯丙乳液、滑石粉、氢氧化铝、云母粉、分散剂、消泡剂、增强纤维和增稠剂；所述隔声涂料的制作方法为：取10份水和0.3份分散剂搅拌混合均匀，在高速分解条件下依次加入10份滑石粉、5份苯丙乳液、5分氢氧化铝、10份云母粉、0.2份增强纤维和1.5份消泡剂搅拌混合均匀，最后加入0.5分增稠剂调节稠度。
按这种成分及制作方法制作出的隔声涂料，具有良好的隔声效果。
进一步，所述隔声涂料中混有橡胶颗粒；所述橡胶颗粒在涂料调节好稠度后加入涂料中，并搅拌3分钟。
橡胶颗粒带有减震降噪的作用，把橡胶颗粒均匀混入涂料后，可以提升隔声涂层的隔声能力。
进一步，所述吸声材料为吸音棉。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
具体实施过程如下：
实施例1
采用陶粒的轻质隔板，包括轻质隔板本体，轻质隔板本体内有两层独立的中空结构；中空结构的为横截面为矩形，其每一面侧壁均与轻质隔板本体的表面平行；中空结构内有多条支撑杆，支撑杆为PVC实心管；
支撑杆的两端分别嵌在中空结构两面较宽的侧壁上；相邻支撑杆的两端以首尾相交的形式嵌在中空结构中；支撑杆的杆身上设有两排锥形孔，两排锥形孔以支撑杆的轴线为对称线对称设置，锥形孔的大小均相等，每排锥形孔中任意两相邻锥形孔间的间距均相等；锥形孔的孔尖位于支撑杆内部，孔尖处填充有吸音棉；支撑杆的表面也包裹有吸音棉。
隔板本体的原料制作方法为：取42.5级普通硅酸盐水泥65份，陶粒25份，粉煤灰15份，用锤式粉碎机粉碎的水稻秸秆10份，白矾5份，石膏8份，尼泊金丙酯3份，膨润土5份，聚羧酸高效减水剂0.5份及复合缓凝剂0.5份放入搅拌装置中，边加水边搅拌，至水分充足后高速搅拌20分钟。
隔板本体的原料在高速搅拌的过程中，向内注入气泡，使成形后的隔板本体带有孔隙泡。
本实施例中，优选孔隙泡的层数为两层。隔板本体的原料分3批次制作，3批制作时的搅拌速度分别为1000转/秒、1500转/秒与800转/秒；前2批注入的气泡的气针的孔径依次为0.7CM与0.3CM，第3次未注入气泡；前2次制作时气针注入气泡的时长分别为75秒与120秒。
模具的内部尺寸为600mm*90mm*2500mm(长*宽*高)，模具的盖子的横截面尺寸为650mm*120mm；盖子上有两个等大的矩形孔及两条板缝，矩形孔横截面的尺寸均为350mm*22mm，板缝的横截面的尺寸均为620mm*9mm；模具内有2块插板，2块插板与模具形成3个长方体空间，中间的长方形空间的顶部包含盖子的两个矩形孔；插板的高度为2550mm，厚度为7mm；模具内的侧壁上有与插板对应的凹槽；插板从盖子的板缝中进入模具后，插板的两侧与对应的凹槽滑动连接；任一板缝的两侧均有注料孔。
在模具的盖子上的矩形孔中分别放入长方体柱体，长方体柱体横截面的长和宽分别比矩形孔的横截面的长和宽小5mm；长方体柱体的高度为2600mm。
在模具内涂抹上脱模剂后，将第3次制作的原料注入中间的长方体空间中；将前2次制作的原料注入两侧的2个长方体空间中；静置1.5小时。之后，抽出插板，向抽出插板后留下缝隙中填入第3次混合的原料；静置3小时后拆模具，抽出柱体，得到带两层中空结构及两层孔隙泡层的轻质隔板本体。再往中空结构中嵌入支撑杆。
对比例1
与实施例1相比，不同之处在于，轻质隔板本体的原料中未加入膨润土。
对比例2
与实施例1相比，不同之处在于，轻质隔板本体的原料中未加入尼泊金丙酯。
对比例3
与实施例1相比，不同之处在于，轻质隔板本体的原料中未加入白矾。
对比例4
与实施例相比，不同之处在于，轻质隔板本体的原料中未加入水稻秸秆。
对比例5
与实施例1相比，不同之处在于，轻质隔板本体的原料中，石膏为10份(其他原料份数比不变)。
对比例6
与实施例1相比，不同之处在于，轻质隔板本体的原料中，植物秸秆为5份(其他原料份数比不变)。
对比例7
与实施例1相比，不同之处在于，轻质隔板本体的原料中，白矾为3份(其他原料份数比不变)。
对比例8
与实施例1相比，不同之处在于，轻质隔板本体的原料中，白矾为8份，(其他原料份数比不变)。
对比例9
为市面上能够买到的轻质隔板，本次选用的是四川欧克建材科技有限公司的含陶粒轻质隔板。
实施例2
与实施例1相比，不同之处在于，轻质隔板本体的表面刷有隔声涂料，隔声涂料由苯丙乳液、滑石粉、氢氧化铝、云母粉、分散剂、消泡剂、增强纤维和增稠剂组成。
隔音涂料的制作方法为：取10份水和0.3份分散剂搅拌混合均匀，在高速分解条件下依次加入10份滑石粉、5份苯丙乳液、5分氢氧化铝、10份云母粉、0.2份增强纤维和1.5份消泡剂搅拌混合均匀，最后加入0.5分增稠剂调节稠度。
实施例3
与实施例2相比，不同之处在于，待涂料调节好稠度后，加入1份橡胶颗粒，以500转/分钟的速度搅拌3分钟，使橡胶颗粒在涂料中混合均匀。
本实验采用的是声压级差法，控制中心频率下的接收室混响时间，通过测试中心频率下的声源室平均声压级和接收室平均声压级，声源室的平均声压级与接收室平均声压级的差值，即可体现轻质隔板的隔声能力。
隔声实验室包括连通的声源室和接收室，其中，声源室尺寸6.0m*5.6m*4.0m(长*宽*高)，接收室尺寸4.7m*5.0m*4.0m(长*宽*高)。声源室和接收室的容积和形状不完全相同，是为了避免两室的简正频率通过试件震动方式的耦合而使隔声量降低，减少试验干扰项。
由于短低频混响时间对低频段内少数简正频率增加了阻尼，可使简正波宽度加大，声源室与轻质隔板之间以及轻质隔板和接收室的简正波方式之间的耦合作用将减弱，使测试结果更为准确。因此，本实验中的混响时间控制在2S内。
试验选用了125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz总计6个中心频率的声信号，用丹麦B&K公司生产的B&K4417型建筑声学分析仪和B&K4165型传声器进行检测。
本次试验所用的轻质隔板试件的尺寸规格均为90mm*600mm*2500mm(厚*宽*长)。
本发明在结构、用料和制作上均进行了针对隔声能力的改进，实施例1—3的隔声能力和现有产品相比会有不错的增强；在结构上的隔声、吸音结构较多，且由于拥有两层分布密度与体积均不同的孔隙泡层，在原料进行增减后，本发明的隔声量和现有产品相比不会相差太大；由于中空结构及孔隙泡的设置，本发明和现有轻质隔板相比面密度有所降低。
表1记录的是试件在试验过程中隔声情况的表现。
表1
表2为实施例和对比例的厚度及面密度值。
表2
| 厚度(mm) | 面密度(kg/㎡) | |
| 实施例1 | 90 | 55.5 |
| 对比例1 | 90 | 54.3 |
| 对比例2 | 90 | 56.3 |
| 对比例3 | 90 | 55.4 |
| 对比例4 | 90 | 55.6 |
| 对比例5 | 90 | 56.1 |
| 对比例6 | 90 | 55.5 |
| 对比例7 | 90 | 55.2 |
| 对比例8 | 90 | 56.1 |
| 对比例9 | 90 | 57.2 |
| 实施例2 | 93 | 55.7 |
| 实施例3 | 93 | 55.9 |
表3为依据GB/T 11969-2008的方法及标准测得的抗折强度及干燥收缩值。
表3
结合表1、表2和表3的数据对比：
通过实施例1与对比例1—4对比发现，缺少膨润土、尼泊金丙酯、白矾和水稻秸秆中的任一成分，本发明的隔声能力均会受到较大的影响，本次试验中，隔声能力下降了2.4—3dB。
通过实施例1和对比例5—8对比发现，当轻质隔板本体的原料组分的重量份数比为：42.5级普通硅酸盐水泥65份，陶粒25份，粉煤灰15份，植物秸秆10份，白矾5份，石膏8份，尼泊金丙酯3份，膨润土5份，聚羧酸高效减水剂0.5份，复合缓凝剂0.5份时，其隔声能力较好。
通过实施例2与实施例1对比发现，在轻质隔板表面涂抹上隔声涂料后，隔声涂料可以弱化声音的传递，提升轻质隔板的隔声能力。
通过实施例3与实施例2对比发现，隔声涂料中加入橡胶颗粒后，橡胶颗粒对声音的传递起到了一定的弱化作用，进一步提升了轻质隔板的隔声能力。
通过实施例1和对比例9的对比发现，同为90mm规格时，本发明由于中空结构及孔隙泡的设置，和现有轻质隔板的面密度相比有所降低，加强了轻质隔板“轻巧”的特点。
通过实施例1—3和对比例9对比发现，本发明的平均隔声量优于现有轻质隔板，隔声能力优于现有的轻质隔板。
通过实施例1和对比例1—8发现，本发明中隔墙本体原料中的膨润土和尼泊金丙酯，对隔墙本体的干燥收缩值有很大的影响；隔墙本体原料中的白矾和植物秸秆，对隔墙本体的干燥收缩值也有较大的影响。
通过实施例1—3和对比例9对比发现，本发明的抗折强度值大于现有轻质隔板，且干燥收缩值小于现有的轻质隔板，使用中更不易折断、开裂。
因此得出以下结论：
1本发明具有良好的隔声能力，平均隔声量为46.2dB，达到《民用建筑隔声设计规范》GB 50118-2010规定的住宅卧室、起居室(厅)与邻户房间的隔声标准以及分户墙、分户楼板的隔声标准。
2本发明具有良好的抗折强度和干燥收缩值，使用时不易折断和开裂，不易出现因开裂而导致的隔声能力大幅下降的情况。
3本发明的面密度小于现有产品，在隔声能力的增强同时还强化了轻质墙板便于运输、安装的优点。
实施例4
与实施例3相比，不同之处在于，支撑杆的内部有吸音腔，吸音腔为圆柱体，吸音腔与支撑杆共轴线，锥形孔的孔尖穿过吸音腔的侧壁；吸音腔内部有吸音薄片，吸音薄片优选塑料材质，吸音薄片呈长方形，其上下端分别与吸音腔的顶面和底面粘接，吸音薄片位于吸音腔的正中间位置。
加入吸音腔及吸音薄片后，声音从支撑杆的锥形孔进入吸音腔后，声波作用在薄片上，会使薄片产生轻微震动，部分声波能转换为机械能，声音会因此而减弱。
其中一根支撑杆的吸音腔的顶部和底部分别粘接有小型磁铁，两块磁铁的相对面的磁极相反，该吸音腔内的薄片上绕有细铜线圈，线圈的两端从锥形孔向外伸出，并接入导线，导线的一部分位于隔板表面，导线在隔板表面的位置处接入有微电流表，微电流表用螺钉固定在隔板表面，本实施例中微电流表的型号为JK61M/HDYDH8231。
加入磁极相对的两块磁铁，并在薄片上绕上细铜线圈后，当声音传递到薄片上，薄片震动时，细铜线圈会切割两块磁铁间的磁场，产生微电流，通过微电流表显示的微电流的大小，可以了解隔板另一面的发出的声音的大小。在某些特殊情况，如在卧室带着耳机听歌，客厅里的人有事找你，正大声叫你，正常情况你不会知晓情况，但使用本发明，只要看到微电流表显示的电流值偏大，就知道隔壁房间中产生了较大声响，可以及时去了解具体情况。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.采用陶粒的轻质隔板，包括轻质隔板本体，其特征在于：所述轻质隔板本体内设有两层独立的中空结构；所述中空结构内均设有多根支撑杆；所述支撑杆的两端均固定在所述中空结构的侧壁上；所述支撑杆外包裹有吸声材料；
所述轻质隔板本体的原料为42.5级硅酸盐水泥、陶粒、粉煤灰、植物秸秆、白矾、石膏、尼泊金丙酯、膨润土、聚羧酸高效减水剂和缓凝剂；
所述轻质隔板本体内设有孔隙泡，所述孔隙泡呈多层分布，各层孔隙泡的分布密度与体积均不相同；
所述支撑杆的杆身上设有锥形孔，锥形孔的孔尖位于支撑杆内部，孔尖处设有吸音棉，锥形孔的开口位于支撑杆的侧壁上；
支撑杆的内部有吸音腔，吸音腔为圆柱体，吸音腔与支撑杆共轴线，锥形孔的孔尖穿过吸音腔的侧壁；吸音腔内部有吸音薄片，吸音薄片为塑料材质，吸音薄片呈长方形，其上下端分别与吸音腔的顶面和底面粘接，吸音薄片位于吸音腔的正中间位置；
其中一根支撑杆的吸音腔的顶部和底部分别粘接有小型磁铁，两块磁铁的相对面的磁极相反，该吸音腔内的薄片上绕有细铜线圈，线圈的两端从锥形孔向外伸出，并接入导线，导线的一部分位于隔板表面，导线在隔板表面的位置处接入有微电流表，微电流表用螺钉固定在隔板表面。
2.根据权利要求1所述的采用陶粒的轻质隔板，其特征在于：所述轻质隔板本体原料的重量份额配比为：42.5级硅酸盐水泥65份，陶粒25份，粉煤灰15份，植物秸秆10份，白矾5份，石膏8份，尼泊金丙酯3份，膨润土5份，聚羧酸高效减水剂0.5份，复合缓凝剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的采用陶粒的轻质隔板，其特征在于：所述中空结构的横截面为矩形；所述支撑杆的两端分别固定在中空结构两面较宽的侧壁上；相邻两支撑杆的两端以首尾相接的形式固定在中空结构中。
4.根据权利要求1所述的采用陶粒的轻质隔板，其特征在于：所述轻质隔板本体表面刷有隔声涂料。
5.根据权利要求4所述的采用陶粒的轻质隔板，其特征在于：所述隔声涂料包括苯丙乳液、滑石粉、氢氧化铝、云母粉、分散剂、消泡剂、增强纤维和增稠剂；所述隔声涂料的制作方法为：取10份水和0.3份分散剂搅拌混合均匀，在高速分解条件下依次加入10份滑石粉、5份苯丙乳液、5分氢氧化铝、10份云母粉、0.2份增强纤维和1.5份消泡剂搅拌混合均匀，最后加入0.5分增稠剂调节稠度。
6.根据权利要求5所述的采用陶粒的轻质隔板，其特征在于：所述隔声涂料中混有橡胶颗粒；所述橡胶颗粒在涂料调节好稠度后加入涂料中，并搅拌3分钟。
7.根据权利要求1所述的采用陶粒的轻质隔板，其特征在于：所述吸声材料为吸音棉。
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