CN110734249A - 一种高铁声屏障用板材的制备方法和产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铁声屏障用板材的制备方法和产品，包括，以原料质量份数计，取1～2份纤维、1～1.5份改性剂置于280～300份清水中，形成改性纤维水溶液；向所述改性纤维水溶液中分别添加90～100份粉煤灰、460～470份水泥后，依次加入加入9～10份稳泡剂、28～30份发泡剂，混合制得浆料；浆料浇筑进模具成型；蒸汽养护；脱除模具，即制得所述高铁声屏障用板材。本发明提供一种高铁声屏障用板材的制备方法，以特定的发泡混凝土配方直接浇筑成匀质的声屏障板，一体成型，可以机械自动化连续生产，大大降低人工和生产难度，提高产量，产品质量稳定，降低生产成本，制得的高铁声屏障用板材产品，在物理化学性能上，强度、稳定性、防渗性都有所提高。
Description
技术领域
本发明涉及新材料研究技术领域，特别是涉及一种高铁声屏障用板材的制备方法和产品。
背景技术
近些年来，随着我国高速铁路的发展，交通噪声污染问题日益严重，影响了公路、铁路沿线居民正常的学习、工作和生活。目前，治理道路交通噪声污染的主要措施有：低噪声路面的研究、林带绿化减噪的应用研究、声屏障降噪的应用研究，高铁用声屏障是一种采用蜂窝隔音技术的新型产品，一般采用钢筋混凝土浇筑声屏障或是铝制金属声屏障。
目前，非金属声屏障板材主要是采用夹层填充式的配方，即以普通钢筋混凝土面层包裹网格布，网格布内填充岩棉等吸声材料，该类配方主要缺点是生产繁琐，人力消耗大，无法机械自动化，产量低，并且由于是分层浇筑成型一旦渗水，会影响内部吸声材料的效果，降低声屏障的隔声性能。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明其中一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种高铁声屏障用板材的制备方法。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种高铁声屏障用板材的制备方法，包括，以原料质量份数计，取1～2份纤维、1～1.5份改性剂置于280～300份清水中，形成改性纤维水溶液；向所述改性纤维水溶液中分别添加90～100份粉煤灰、460～470份水泥后，依次加入加入9～10份稳泡剂、28～30份发泡剂，混合制得浆料；浆料浇筑进模具成型；蒸汽养护；脱除模具，即制得所述高铁声屏障用板材。
作为本发明所述高铁声屏障用板材的制备方法的一种优选方案，其中：所述纤维为微晶纤维素，其粒径大小为30～50nm。
作为本发明所述高铁声屏障用板材的制备方法的一种优选方案，其中：所述改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的混合物，其中，马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:1～2。
作为本发明所述高铁声屏障用板材的制备方法的一种优选方案，其中：所述稳泡剂为二甲基二烯丙基氯化铵与聚乙烯醇的混合物，其中，二甲基二烯丙基氯化铵与聚乙烯醇的质量比1～2:1。
作为本发明所述高铁声屏障用板材的制备方法的一种优选方案，其中：所述发泡剂为十二烷基硫酸钠和过碳酸钠的混合物，其中，十二烷基硫酸钠和过碳酸钠的质量比为1～3:1。
作为本发明所述高铁声屏障用板材的制备方法的一种优选方案，其中：以原料质量份数计，所述水为280份，所述改性剂为1.25份，所述纤维为1份，所述粉煤灰为99.7份，所述水泥为468份，所述稳泡剂为9.4份，所述发泡剂为28.8份。
作为本发明所述高铁声屏障用板材的制备方法的一种优选方案，其中：所述蒸汽养护，其中，养护温度为15～30℃，养护空气湿度30～50，养护时间为24～36h。
作为本发明所述高铁声屏障用板材的制备方法的一种优选方案，其中：所述高铁声屏障用板材的制备方法依赖于高铁声屏障用板材的制备系统，所述高铁声屏障用板材的制备系统，包括，
支撑板，所述支撑板上开设有凹槽；
搅拌单元，设置于所述支撑板上；以及，
浇筑单元，与所述搅拌单元的搅拌桶建立连接且设置于所述支撑板上；其中，
所述搅拌单元还包括物料件和输送件，所述物料件通过输送件与所述搅拌桶建立连接；
所述物料件包括第一料仓、第二料仓、第一储液桶和第二储液桶，所述第一料仓和第二料仓均通过所述输送件的螺旋输送机与所述搅拌桶建立连接，所述第一储液桶和第二储液桶通过所述输送件的抽泵与所述搅拌桶连接。
本发明另一个目的是，提供一种高铁声屏障用板材。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种高铁声屏障用板材，以原料质量份数计，包括，纤维1～2份、改性剂1～1.5份、清水280～300份、粉煤灰90～100份、水泥460～470份、稳泡剂9～10份、发泡剂28～30份；其中，所述纤维为微晶纤维素，其粒径大小为30～50nm；所述改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷按照质量比1:1～2组成的混合物；所述发泡剂为十二烷基硫酸钠和过碳酸钠按质量比1～3:1组成的混合物。
作为本发明所述高铁声屏障用板材的制备方法的一种优选方案，其中：所述板材，以原料质量份数计，所述水为280份，所述改性剂为1.25份，所述纤维为1份，所述粉煤灰为99.7份，所述水泥为468份，所述稳泡剂为9.4份，所述发泡剂为28.8份。
本发明有益效果：
(1)本发明提供一种高铁声屏障用板材的制备方法，以特定的发泡混凝土配方直接浇筑成匀质的声屏障板，一体成型，可以机械自动化连续生产，大大降低人工和生产难度，提高产量，产品质量稳定，降低生产成本。
(2)本发明提供一种高铁声屏障用板材产品，在物理化学性能上，强度、稳定性、防渗性都有所提高，在吸声、隔音效果上优于现有产品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明高铁声屏障用板材制备系统的整体结构示意图。
图2为本发明高铁声屏障用板材制备系统整体的局部结构示意图。
图3本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的注模组件结构示意图。
图4本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的提升驱动件结构示意图。
图5本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的转动驱动件结构示意图。
图6本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的单向阀及局部放大结构示意图。
图7本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的第一推体结构示意图。
图8本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的第二推体结构示意图。
图9本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的限位组件结构示意图。
图10本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的衔接杆结构示意图。
图11本发明高铁声屏障用板材制备系统所述的限位杆结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中用到的原料水泥为普通市售海螺牌水泥；粉煤灰为广电II级粉煤灰；马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)：固体颗粒，接枝率0.8％，购自南京德巴化工有限公司；其他原料，均为普通市售。
实施例1
(1)以原料质量份数计，准备原料：纤维1份、改性剂1.25份、清水280份、粉煤灰99.7份、水泥468份、稳泡剂9.4份、发泡剂28.8份，其中，纤维为微晶纤维素，其粒径大小为30nm；改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷按照质量比1:1组成的混合物；发泡剂为十二烷基硫酸钠和过碳酸钠按质量比2:1组成的混合物；
(2)高铁声屏障用板材的制备方法依赖于高铁声屏障用板材的制备系统，参照图1，高铁声屏障用板材的制备系统，包括，
支撑板100，所述支撑板100上开设有凹槽101；
搅拌单元200，设置于所述支撑板100上；以及，
浇筑单元300，与所述搅拌单元200的搅拌桶201建立连接且设置于所述支撑板100上；其中，
所述搅拌单元200还包括物料件202和输送件203，所述物料件202通过输送件203与所述搅拌桶201建立连接；
所述物料件202包括第一料仓202a、第二料仓202b、第一储液桶202c和第二储液桶202d，所述第一料仓202a和第二料仓202b均通过所述输送件203的螺旋输送机203a与所述搅拌桶201建立连接，所述第一储液桶202c和第二储液桶202d通过所述输送件203的抽泵203b与所述搅拌桶201连接；
具体的，第一料仓202a用于储存水泥，第二料仓202b内设有四个小桶，分别用于储存粉煤灰、稳泡剂、发泡剂和纤维，第一储液桶202c用于储存清水，第二储液桶202d用于储存改性剂；
将第一储液桶202c内的清水通过输送件203的抽泵203b输送至搅拌桶201内，第二料仓202b内的纤维通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，第二储液桶202d内的改性剂通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，搅拌形成改性纤维水溶液；
再将第二料仓202b内的粉煤灰通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，202a内的水泥通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，然后将第二料仓202b内的稳泡剂、发泡剂通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，混合制得浆料；
浆料通过浇筑单元300浇筑成型；
蒸汽养护：养护温度为25℃，养护空气湿度40，养护时间为24h；
脱除模具，即制得所述高铁声屏障用板材。
(3)高铁声屏障用板材的制备系统，
具体的，包括支撑板100、搅拌单元200和浇筑单元300，通过设置的支撑板100、搅拌单元200和浇筑单元300之间相互配合，提高了声屏障生产的自动化水平，减少了劳动力的支出，生产过程省时省力，大大提高了声屏障生产的效率，其中，支撑板100，起到承载搅拌单元200和浇筑单元300的作用，同时也为输送物料提高了条件，其支撑板100上开设有凹槽101；搅拌单元200，起到储存物料与混合物料的作用，其设置于支撑板100上；而浇筑单元300，用于将搅拌好的物料输送至声屏障模具中，其与搅拌单元200的搅拌桶201建立连接且设置于支撑板100上。
进一步的，搅拌单元200还包括物料件202和输送件203，物料件202用于储存物料，而输送件203提供了输送物料的动力源和输送管道，其物料件202通过输送件203与搅拌桶201建立连接；其中，第一料仓202a用于储存水泥，第二料仓202b内设有四个小桶，分别用于储存粉煤灰、稳泡剂、发泡剂和纤维，第一储液桶202c用于储存清水，第二储液桶202d用于储存改性剂；其第一料仓202a和第二料仓202b均通过输送件203的螺旋输送机203a与搅拌桶201的进料口建立连接，而第一储液桶202c和第二储液桶202d通过输送件203的抽泵203b与搅拌桶201的进料口连接，抽泵203b的两端分别通过输送管与抽泵203b、第一料仓202a和第二料仓202b建立连接，其中，螺旋输送机203a是利用电机带动螺旋回转，推移物料以实现输送目的的机械，螺旋输送机203a在输送形式上分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机两种。
参照图2，浇筑单元300包括输送组件301、提升组件302和注模组件304，输送组件301、提升组件302和注模组件304均起到输送的作用，而设置的注模组件304还需要浇筑注模成型的作用。具体的，浇筑单元300包括输送组件301、提升组件302和注模组件304，提升组件302起到输送组件301与注模组件304衔接的连接，同时为提高高铁声屏障用板材自动化生产水平提供了保证，其设置于凹槽101外围，注模组件304设置于提升组件302的一侧，其输送组件301一端与搅拌桶201的出料口201a连接，另一端嵌入设置于凹槽101内。输送组件301包括第一储料筒301a和第一输送管301b，第一储料筒301a起到暂存浇筑物料的作用，其设置于搅拌桶201的出料口201a下方，第一输送管301b一端通过轴套与第一储料筒301a轴接，另一端嵌入设置于凹槽101内，第一输送管301b能够相对第一储料筒301a和凹槽101发生转动，需说明的是，搅拌桶201的出料口和第一储料筒301a的进出口均安装有电磁阀。
如图3所示，注模组件304的第二储料筒304a与提升组件302的运送斗302b建立联系，其中，注模组件304还包括第三输料管304b和构模件304c，第三输料管304b的一端与第二储料筒304a的出料口连接，另一端设置于构模件304c的模具304c-1上，构模件304c还包括模具限位框304c-2和模具导引车304c-3，模具304c-1设置于模具导引车304c-3上，导引车304c-3位于模具限位框304c-2内，第三输料管304b上安装有电磁阀。
参照图2，提升组件302包括限位框架302a、运送斗302b、提升驱动件302c和转动驱动件302d，设置的限位框架302a、运送斗302b、提升驱动件302c和转动驱动件302d之间相互配合，便于将浇筑物料运送至注模组件304，且配合巧妙，能够节约电能。具体的，提升组件302包括限位框架302a、运送斗302b、提升驱动件302c和转动驱动件302d，限位框架302a起到对运送斗302b行径进行限位，以及承载提升驱动件302c的作用，其设置于凹槽101的外围，运送斗302b设置于限位框架302a内且与提升驱动件302c建立连接，提升驱动件302c和转动驱动件302d设置于限位框架302a内，其中，限位框架302a采用锈钢材料制成。
如图4所示，提升驱动件302c包括提拉绳302c-1、绕线筒302c-2和驱动电机302c-3，提升驱动件302c的一端与运送斗302b连接，另一端绕设与绕线筒302c-2上，驱动电机302c-3与绕线筒302c-2的连轴连接，使用时，驱动电机302c-3能够驱动绕线筒302c-2转动，其中，绕线筒302c-2和驱动电机302c-3均设置于限位框架302a，具体的，驱动电机302c-3通过螺栓与限位框架302a建立连接，而绕线筒302c-2对称设置的连轴穿过n型支架302c-4的穿孔，绕线筒302c-2的连轴能够带动绕线筒302c-2相对n型支架302c-4发生相对转动，n型支架302c-4通过螺栓与限位框架302a固定连接，驱动电机302c-3正转时提拉绳302c-1收卷于绕线筒302c-2上，驱动电机302c-3反转时，提拉绳302c-1从绕线筒302c-2上绕拖，较佳的，提拉绳302c-1为钢丝绳，驱动电机302c-3为伺服电机，需强调的是，为了运送斗302b提升运送的稳定性能，转动驱动件302d共设置有两个，两个转动驱动件302d对称设置于限位框架302a上，两个提拉绳302c-1的同一端分别与运送斗302b对称两端连接；
如图5、图6所示，运送斗302b的出料口处设置有第二输送管302b-1，第二输送管302b-1的另一端设置有单向阀302b-2，其中，单向阀302b-2包括阀门302b-21、安装壳体302b-22和阀门扭簧302b-23，阀门302b-21通过安装轴与安装壳体302b-22的内壁端边，阀门扭簧302b-23绕设于安装轴上，阀门扭簧302b-23的两端分别与阀门302b-21和安装壳体302b-22内壁相抵触，本实施中，，需说明的是，阀门302b-21为三角弧形结构，较佳的，阀门302b-21共设置有四个，四个阀门302b-21呈锥形结构设置，使用时，第二储料筒304a的输入管304a-1能够嵌入设置于单向阀302b-2内，阀门302b-21能够被打开，如此便于浇筑物料输送至第二储料筒304a内。
参照图2，转动驱动件302d区分为第一推体302d-1和第二推体302d-2，设置的第一推体302d-1、第二推体302d-2与运送斗302b相互配合，能够推动设置于凹槽101一侧的第一输送管301b转动，如此便于将储存在第一储料筒301a内浇筑物料通过第一输送管301b输送至运送斗302b内，以及便于运送斗302b导送浇筑物料至注模组件304内注模成型，同时可也实现节能的效果；具体的，转动驱动件302d区分为第一推体302d-1和第二推体302d-2，第一推体302d-1和第二推体302d-2分别设置于凹槽101和限位框架302a内且与其进行轴接。第一推体302d-1的第一转轴302d-11嵌入凹槽101的内壁上开设的安装孔内，第一转轴302d-11上设置有扭簧；其中，第一推体302d-1还包括不平衡板302d-12，第一转轴302d-11与不平衡板302d-12连接。
如图7所示，不平衡板302d-12的第二板L2两端分别与不平衡板302d-12的第一板L1和第三板L3连接；其中，第二板L2与第三板L3垂直设置，第二板L2与第一板L1成钝角设置，第一转轴302d-11设置于第二板L2与第一板L1的连接处，需说明的是，第一转轴302d-11共设置有两个，两个第一转轴302d-11对称设置于第二板L2与第一板L1连接处两端，较好的，第二板L2、第一板L1和第三板L3为一体式结构。
如图8所示，第二推体302d-2包括第二转轴302d-21和驱动板302d-22，第二转轴302d-21一端与驱动板302d-22连接，另一端嵌入设置于限位框架302a的嵌入孔内，较好的，第二转轴302d-21的外围绕设有扭簧，其中，驱动板302d-22包括第四板L4、第五板L5和第六板L6，第四板L4和第六板L6分别设置于第五板L5两端且垂直，而第四板L4与第六板L6相对平行，第六板L6用于推动运送斗302b相限位框架302a外移动，较好的，第四板L4、第五板L5和第六板L6为一体式结构，初始状态，第四板L4和第六板L6相对支撑板100平行，第五板L5相对支撑板100垂直。
使用过程：当运送斗302b需要运送浇筑物料时，转动驱动件302d的驱动电机302c-3反转，提拉绳302c-1从绕线筒302c-2上绕下，运送斗302b将延限位框架302a的限位空间下降，需说明的是，第一推体302d-1的最初状态如图4所示，运送斗302b与第一推体302d-1的第一板L1接触时，由于重力，第一推体302d-1相对转动，转动的第三板L3将推动最初设置于凹槽101一侧的第一输送管301b移动到运送斗302b上，之后，通过第一输送管301b可将第一储料筒301a浇筑物料输送至运送斗302b内，此时，第一转轴302d-11上的扭簧为压缩状态；运送斗302b载满时，再通过转动驱动件302d延限位框架302a将运送斗302b提升上去，由于第一转轴302d-11上的扭簧反作用力，第一推体302d-1将复原至原始状态，第一输送管301b在浇筑单元300的限位组件303作用下将复原至原始状态，当运送斗302b上端边与第四板L4接触时，由于运送斗302b的推力，第二推体302d-2将相对运送斗302b转动，转动运送斗302b的第六板L6将推动运送斗302b相对限位框架302a向外侧移动，在移动的过程中，运送斗302b的单向阀302b-2将被输入管304a-1冲开，此时，运送斗302b内的浇筑物料将被输送至第二储料筒304a内，最后通过控制第三输料管304b上安装的电磁阀来调控第二储料筒304a的浇筑物料是否注入构模件304c的模具304c-1内。
参照图9，限位组件303包括限位杆303a、衔接杆303b、卡套303c和复原件303d，通过设置的限位杆303a、衔接杆303b、卡套303c和复原件303d之间相互配合，能够便于第一输送管301b的复原以及第一输送管301b输送浇筑物料。具体的，卡套303c套设于第一输送管301b的上，复原件303d设置于卡套303c的一侧，限位杆303a通过衔接杆303b与卡套303c建立连接，较好的，限位杆303a为n型结构。进一步的，复原件303d包括支撑架303d-1、复位弹簧303d-2、推动块303d-3和滑轨303d-4，推动块303d-3的底端设置的滑块与设置于支撑架303d-1上的滑轨303d-4配合，复位弹簧303d-2的两端分别与支撑架303d-1和推动块303d-3连接，其中，第一输送管301b未输送浇筑物料时，复位弹簧303d-2处于自然状态，当第一输送管301b转动输送浇筑物料时，复位弹簧303d-2处于压缩状态，本实施例中，支撑架303d-1为T型结构，支撑架303d-1通过焊接或螺栓固定于支撑板100上。如图10和图11所示，衔接杆303b一端的第一滑动体303b-1嵌入设置于卡套303c的滑动轨303c-1，衔接杆303b另一端设置的第二滑动体303b-2与嵌入设置于限位杆303a的限位轨303a-1内，其中，限位轨303a-1为弧形结构，较佳的，弧形限位轨303a-1的深度有A点至B点逐渐边浅。
实施例2
(1)以原料质量份数计，准备原料：纤维1份、改性剂1份、清水280份、粉煤灰90份、水泥460份、稳泡剂9份、发泡剂28份，其中，纤维为微晶纤维素，其粒径大小为50nm；改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷按照质量比1:2组成的混合物；发泡剂为十二烷基硫酸钠和过碳酸钠按质量比1:1组成的混合物；
(2)第一料仓202a用于储存水泥，第二料仓202b内设有四个小桶，分别用于储存粉煤灰、稳泡剂、发泡剂和纤维，第一储液桶202c用于储存清水，第二储液桶202d用于储存改性剂；
将第一储液桶202c内的清水通过输送件203的抽泵203b输送至搅拌桶201内，第二料仓202b内的纤维通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，第二储液桶202d内的改性剂通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，搅拌形成改性纤维水溶液；
再将第二料仓202b内的粉煤灰通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，202a内的水泥通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，然后将第二料仓202b内的稳泡剂、发泡剂通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，混合制得浆料；
浆料通过浇筑单元300浇筑成型；
蒸汽养护：养护温度为30℃，养护空气湿度3，养护时间为36h；
脱除模具，即制得所述高铁声屏障用板材。
实施例3
(1)以原料质量份数计，准备原料：纤维2份、改性剂1.5份、清水300份、粉煤灰100份、水泥470份、稳泡剂10份、发泡剂30份，其中，纤维为微晶纤维素，其粒径大小为50nm；改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷按照质量比1:1组成的混合物；发泡剂为十二烷基硫酸钠和过碳酸钠按质量比3:1组成的混合物；
(2)第一料仓202a用于储存水泥，第二料仓202b内设有四个小桶，分别用于储存粉煤灰、稳泡剂、发泡剂和纤维，第一储液桶202c用于储存清水，第二储液桶202d用于储存改性剂；
将第一储液桶202c内的清水通过输送件203的抽泵203b输送至搅拌桶201内，第二料仓202b内的纤维通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，第二储液桶202d内的改性剂通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，搅拌形成改性纤维水溶液；
再将第二料仓202b内的粉煤灰通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，202a内的水泥通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，然后将第二料仓202b内的稳泡剂、发泡剂通过输送件203的螺旋输送机203a输送至搅拌桶201内，混合制得浆料；
浆料通过浇筑单元300浇筑成型；
蒸汽养护：养护温度为15℃，养护空气湿度50，养护时间为24h；
脱除模具，即制得所述高铁声屏障用板材。
本发明中降噪系数参照TB/T3122—2010《铁路声屏障声学构件技术要求及测试方法》测定，并测定板材的抗弯曲断裂荷载和面密度和吸水程度，结果见表1。其中，吸水程度为：在正常大气压和室温下，板材吸水程度物理量，用百分率表示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 降噪系数 | 0.88 | 0.82 | 0.85 |
| 抗弯曲断裂荷载(kPa) | 7.3 | 7.1 | 7.0 |
| 面密度(kg/m<sup>2</sup>) | 265 | 269 | 271 |
| 吸水程度(％) | 0.05 | 0.07 | 0.06 |
从表1可以看出，本发明制得的高铁声屏障用板材具有良好的降噪效果，同时力学性能，强度、稳定性、防渗性都有所提高。
对照例1～4
对照例1～4的的条件和结果见表2。
表2
从表2可以看出，稳泡剂中的二甲基二烯丙基氯化铵与聚乙烯醇对高铁声屏障用板材的力学性质——抗弯曲断裂荷载，降噪系数及吸水程度均有一定的改善提高作用。可能由于二甲基二烯丙基氯化铵中的阳离子聚合物可以起到偶联剂的作用，可以提高微晶纤维素和粉煤灰、水泥体系之间的界面相容性，从而可以对材料起到增强效果。
对照例5～8
对照例5～8的的条件和结果见表3。
表3
从表3可以看出，添加改性剂对高铁声屏障用板材的抗弯曲断裂荷载有较大影响，其中，马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的比例对最终制得的高铁声屏障用板材的性质影响较大，发明人发现，随着马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的比例增加，板材的抗弯曲断裂荷载随之增加，且降噪系数和吸水程度具有一定的改善，但是当马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的比例超过1:1时，力学性能会降低，可能由于改性剂对板材复合材料中骨架结构上引入离子基团，可以对材料的力学性能起到增强效果，且对降噪系数和吸水程度具有一定的改善，当时超过一定比例，其对材料的力学性能具有一定的抑制效果，本发明优选马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的比例为1:1。
对照例9～12
对照例9～12的的条件和结果见表4。
表4
从表4可以看出，与最佳实施例相比，不添加改性剂或不添加稳泡剂，对高铁声屏障用板材的抗弯曲断裂荷载性能下降，且降噪系数有所降低。且发明人进一步研究发现，改性剂添加量为1～1.5份，稳泡剂添加量为9～10份时，在此范围内，高铁声屏障用板材力学性能和降噪性能最佳，可能由于改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的混合物，稳泡剂为二甲基二烯丙基氯化铵与聚乙烯醇的混合物，改性对高铁声屏障用板材体系中骨架结构上引入离子基团，具有极性区和非极性的骨架链，极性基团中的羧基能与纤维形成氢键，降低纤维的极性和吸水性，而非极性基团则和极性较弱的聚合物基体亲和，通过降低两相间的界面能，促进纤维在体系中的分散性能，从而起到界面增强作用，可能由于添加量超出一定比例，其体系之间作用减弱，高铁声屏障用板材性能降低。
现有技术中，以普通钢筋混凝土面层包裹网格布，网格布内填充岩棉等吸声材料，该类配方主要缺点是生产繁琐，人力消耗大，无法机械自动化，产量低，并且由于是分层浇筑成型一旦渗水，会影响内部吸声材料的效果，降低声屏障的隔声性能，如采用预应力钢筋混凝土浇筑成带预应力肋的背板外置刚性吸声板式声屏障，工艺复杂，外置吸声材料易破损，抗冲击能力差，面密度大，造价高，吸声效果差。以金属声屏障是采用聚碳酸酯(PC)板为屏体，采用铝合金框架形成以隔声为主，无吸声功能，可通视的声屏障，但是存在耐弯曲疲劳强度较差，易产生应力开裂，热封性室外长时间放置易老化等缺陷。
本发明提供一种高铁声屏障用板材的制备方法和产品，以特定的发泡混凝土配方直接浇筑成匀质的声屏障板，一体成型，可以机械自动化连续生产，大大降低人工和生产难度，提高产量，产品质量稳定，降低生产成本。
本发明提供一种高铁声屏障用板材产品，在物理化学性能上，如强度、稳定性、防渗性都有所提高，在吸声、隔音效果上不弱于现有产品。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种高铁声屏障用板材的制备方法，其特征在于：包括，
以原料质量份数计，取1～2份纤维、1～1.5份改性剂置于280～300份清水中，形成改性纤维水溶液；
向所述改性纤维水溶液中分别添加90～100份粉煤灰、460～470份水泥后，依次加入加入9～10份稳泡剂、28～30份发泡剂，混合制得浆料；
浆料浇筑进模具成型；
蒸汽养护；
脱除模具，即制得所述高铁声屏障用板材。
2.如权利要求1所述的高铁声屏障用板材的制备方法，其特征在于：所述纤维为微晶纤维素，其粒径大小为30～50nm。
3.如权利要求1所述的高铁声屏障用板材的制备方法，其特征在于：所述改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的混合物，其中，马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:1～2。
4.如权利要求1所述的高铁声屏障用板材的制备方法，其特征在于：所述稳泡剂为二甲基二烯丙基氯化铵与聚乙烯醇的混合物，其中，二甲基二烯丙基氯化铵与聚乙烯醇的质量比1～2:1。
5.如权利要求1所述的高铁声屏障用板材的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为十二烷基硫酸钠和过碳酸钠的混合物，其中，十二烷基硫酸钠和过碳酸钠的质量比为1～3:1。
6.如权利要求1所述的高铁声屏障用板材的制备方法，其特征在于：以原料质量份数计，所述水为280份，所述改性剂为1.25份，所述纤维为1份，所述粉煤灰为99.7份，所述水泥为468份，所述稳泡剂为9.4份，所述发泡剂为28.8份。
7.如权利要求1所述的高铁声屏障用板材的制备方法，其特征在于：所述蒸汽养护，其中，养护温度为15～30℃，养护空气湿度30～50，养护时间为24～36h。
8.如权利要求1所述的高铁声屏障用板材的制备方法，其特征在于：所述高铁声屏障用板材的制备方法依赖于高铁声屏障用板材的制备系统，所述高铁声屏障用板材的制备系统，包括，
支撑板(100)，所述支撑板(100)上开设有凹槽(101)；
搅拌单元(200)，设置于所述支撑板(100)上；以及，
浇筑单元(300)，与所述搅拌单元(200)的搅拌桶(201)建立连接且设置于所述支撑板(100)上；其中，
所述搅拌单元(200)还包括物料件(202)和输送件(203)，所述物料件(202)通过输送件(203)与所述搅拌桶(201)建立连接；
所述物料件(202)包括第一料仓(202a)、第二料仓(202b)、第一储液桶(202c)和第二储液桶(202d)，所述第一料仓(202a)和第二料仓(202b)均通过所述输送件(203)的螺旋输送机(203a)与所述搅拌桶(201)建立连接，所述第一储液桶(202c)和第二储液桶(202d)通过所述输送件(203)的抽泵(203b)与所述搅拌桶(201)连接。
9.一种如权利要求1～8中任一所述的高铁声屏障用板材的制备方法制得的高铁声屏障用板材，其特征在于：所述高铁声屏障用板材，以原料质量份数计，包括，纤维1～2份、改性剂1～1.5份、清水280～300份、粉煤灰90～100份、水泥460～470份、稳泡剂9～10份、发泡剂28～30份；其中，
所述纤维为微晶纤维素，其粒径大小为30～50nm；
所述改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯和γ-氯丙基三乙氧基硅烷按照质量比1:1～2组成的混合物；
所述发泡剂为十二烷基硫酸钠和过碳酸钠按质量比1～3:1组成的混合物。
10.如权利要求8所述的高铁声屏障用板材，其特征在于：以原料质量份数计，所述水为280份，所述改性剂为1.25份，所述纤维为1份，所述粉煤灰为99.7份，所述水泥为468份，所述稳泡剂为9.4份，所述发泡剂为28.8份。
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