CN111734008B - 复合降噪墙体及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合降噪墙体，包括：钢筋笼、混凝土填充层、至少2层多孔陶瓷吸音板和混凝土外墙体；每一多孔陶瓷吸音板上设有多个低音降噪孔，孔内嵌设有三夹板结构的低频降噪单元，低音降噪单元包括：两硅胶板和两硅胶板中间夹设的一层带孔的玻璃纤维板，玻璃纤维板上的孔呈周期性排布，玻璃纤维板上的孔内填充满硅胶，硅胶板和玻璃纤维板的厚度均小于1.1mm，多孔陶瓷板厚度小于3.3mm；本发明结构简单，材料环保，通过多级防控，从降噪消音的材料和结构入手，有效的抵抗高频率和低频率的噪音，施工方法简单，易于市场推广。
Description
技术领域
本发明涉及建筑墙体降噪领域。更具体地说，本发明涉及一种复合降噪墙体及其制作方法。
背景技术
随着社会经济的不断发展，在日常生活中环境污染问题已成为人们普遍关注的焦点，其中，噪声污染严重影响人们的日常工作和生活，噪声的对人类的生活影响也十分广泛，小到影响睡眠心情烦躁，大到致使听力下降，有的低频噪甚至会与人体器官例如心脏、肺等发生共振，造成人体损伤，因此噪声的隔离、降低以及控制是非常有必要的；
其控制方法主要有两类，一种是从源头进行控制，开发低震动和静音产品，另一种是从传播途径上进行控制；与建筑息息相关的行业而言，一般是从传播途径上进行控制；
现有技术中采用的降噪隔音材料为多孔材料，如玻璃棉纤维、岩棉等，这些材料主要靠声波在空隙中传播时动能转化为热能的方式来实现声波衰减，一般空隙越小，结构越厚，吸声效果越好，针对的是高频的噪声，而针对低频的噪声，现有的降噪结构例如多孔材料则要非常厚或非常深的后腔才能实现对低频振动的有效衰减。
基于上述目的，需要开发一种对高频和低频噪声均能进行良好的阻隔的复合降噪墙体。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种复合降噪墙体，其结构简单，材料环保，通过多级防控，从降噪消音的材料和结构入手，有效的抵抗高频率和低频率的噪音，施工方法简单，易于市场推广。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种复合降噪墙体，包括：
硬质支撑层、叠设在硬质支撑层两侧的吸音层和叠设在吸音层外的混凝土外墙体；
所述硬质支撑层包括：钢筋笼和混凝土填充层；
所述吸音层包括：至少2层多孔陶瓷吸音板，多层多空陶瓷吸音板重叠设置，每一多孔陶瓷吸音板上设有多个贯穿的低音降噪孔，所述低音降噪孔内嵌设有低频降噪单元，所述低频降噪单元的边沿与所述低音降噪孔的内壁抵接，嵌设在所述低音降噪孔内；其中，所述低频降噪单元为三夹板结构，包括：两硅胶板和两硅胶板中间夹设的一层带孔的玻璃纤维板，玻璃纤维板上的孔呈周期性排布，所述玻璃纤维板上的孔内填充满硅胶，所述硅胶板和所述玻璃纤维板的厚度均小于1.1mm，所述多孔陶瓷板厚度小于3.3mm。
优选的是，所述硬质支撑层上靠近吸音层的一对侧面设有多条并列的长条状的凹槽，所述凹槽中填充水稻秸秆消音混合物；其中，所述水稻秸秆消音混合物的制备方法为：将重量份计的水稻秸秆35份，硅酸盐水泥28份，沙砾20份、早强剂0.5份、水9份混合搅拌均匀得到。
优选的是，所述凹槽的深度为80mm，宽度为35mm，间隔为20mm。
优选的是，所述多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔交错排列。
一种复合降噪墙体的制作方法，包括以下步骤：
S1、根据施工需求预制钢筋笼，将钢筋笼放入预制模板内灌浆混凝土，养护1周，至混凝土固化成型，得到硬质支撑层；
S2、将带孔的玻璃纤维板与一硅胶板叠设，硅胶板与玻璃纤维板等大，在玻璃纤维板的孔内底面涂覆一层胶粘剂，将孔用硅胶填充满形成的硅胶柱，在硅胶柱的上表面涂覆一层胶粘剂，在玻璃纤维板上覆盖一层与玻璃纤维板等大的硅胶板，使孔内的硅胶柱与两侧的硅胶板粘结紧实，得到低频降噪单元母板，将低频降噪单元母板按照低音降噪孔的尺寸进行裁切，将裁切得到的低频降噪单元嵌入多孔陶瓷板上的低音降噪孔内，得到一层多孔陶瓷吸音板；在所述硬质支撑层的两侧面叠设至少2层多孔陶瓷吸音板；将多孔陶瓷吸音板用膨胀螺栓与硬质支撑层固定；
S3、在安装好的多层多孔陶瓷吸音板的外侧铺设水泥板固定。
优选的是，S1中，在灌浆混凝土后养护8～12h，混凝土处于半凝固态，在其两侧面开设并列的多条凹槽，养护1周，至混凝土固化成型，得到硬质支撑层；将重量份计的水稻秸秆35份，硅酸盐水泥28份，沙砾20份、早强剂0.5份、水9份，混合搅拌均匀，填充至凹槽内，养护至混凝土水化完全，得到硬质支撑层。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、采用环保的多孔陶瓷作为隔音主要框架载体，叠设两层以上，利用多孔材料消音的方法处理高频和中频的噪音，通过设置三夹板式的低频降噪单元，得到类似Lamb波模式的局域共振声学禁带，能够有有效的降低频率为500Hz以下的低频噪声，经实验验证阻抗程度最高达到32dB；
第二、通过在硬质支撑层侧面设置格栅状结构，在凹槽内填充含有水稻秸秆的消音材料，能够起到抵抗传送部件拉压、弯曲或者扭转产生的振动噪音的作用；此外，水稻秸秆质轻，比表面积大，其与混凝土混合后作为填充材料进行填充，使得该复合降噪墙体质轻，抗裂强度更高，不同质量的条状形成格栅结构，增加了墙体上的周期性分布的附加局域共振单元，实现了进一步阻挡噪音传播的效果，即从结构以及材质上共同起到抗噪作用，且原材料环保，生产成本更低；
第三、在硬质支撑层两侧设置丝网层，通过丝网层，形成多次抵抗低频降噪结构，实现有效阻隔低频噪音的效果。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一种技术方案所述复合降噪墙体结构示意图；
图2为本发明的其中一种技术方案所述多孔陶瓷吸音板的结构示意图；
图3为本发明的其中一种技术方案所述低频降噪单元的截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
其中，混凝土、硅胶板、硅胶、玻璃纤维板和硅胶粘合剂均为市售材料，钢筋笼采用的钢筋的直径根据具体的施工情况进行修改和变更；
<实施例1>
一种复合降噪墙体，如说明书附图2～3所示，包括：
硬质支撑层、叠设在硬质支撑层两侧的吸音层2和叠设在吸音层2外的混凝土外墙体1；
硬质支撑层包括：钢筋笼5和混凝土填充层6，钢筋笼5嵌在混凝土填充层6内；
吸音层2包括：叠设的2层多孔陶瓷吸音板；每一多孔陶瓷吸音板上设有多个低音降噪孔，孔直径为28cm，所述低音降噪孔内嵌设有低频降噪单元，所述低频降噪单元201的周边与所述低音降噪孔的内壁抵接，嵌设在所述低音降噪孔内；
其中，低频降噪单元201为三夹板结构，包括：两硅胶板2011和两硅胶板2011中间夹设的一层带孔的玻璃纤维板2012，孔直径为1.2cm，在玻璃纤维板2012的孔内填充满硅胶，所述硅胶板2011和所述玻璃纤维板2012的厚度均为1.0mm，所述多孔陶瓷板厚度为3.2mm；叠设的多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔交错设置；
其施工方法为：
S1、根据施工图纸预制钢筋笼5，将钢筋笼5放入预制模板内灌浆混凝土，养护1周，直至混凝土固化成型，得到硬质支撑层；
S2、取带有多个孔的玻璃纤维板2012，其孔径均为1.2cm，多个孔间隔均匀设置，交错排列呈菱形，将该玻璃纤维板2012与一等大的硅胶板2011叠设，在孔内底面涂覆一层胶粘剂，胶粘剂为硅胶粘合剂，将孔用硅胶填充，再在填充完的表面再涂覆一层硅胶粘合剂，再在玻璃纤维板2012上覆盖一层硅胶板2011，使孔内的硅胶柱2013与两侧的硅胶板2011粘结压紧，得到三夹板结构，该结构即为低频降噪单元201母板，将低频降噪单元201母板根据多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔的直径进行裁切，将裁切的得到的低频降噪单元201嵌入多孔陶瓷板上的低音降噪孔内；得到一层多孔陶瓷吸音板；所述硬质支撑层的两侧面各叠设两层多孔陶瓷吸音板；两多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔交错不重叠设置；将多孔陶瓷吸音板用膨胀螺栓与硬质支撑层固定；
S3、在多孔陶瓷吸音板的外侧铺设一层混凝土作为混凝土外墙体1，养护24h，干燥定型后得到复合降噪墙体。
将该实施例的墙体制成环形包围结构的试件，设置在建筑工地环境中，在发环形包围结构的试件内外设置声级计拾取声音信号，连接智能信号采集器，用Matlab进行计算和处理，得到的结果是200Hz以下的噪声降低了15dB，500Hz以下的噪声降低了28dB，1000Hz以上的噪声由原来的75dB降低至58dB，因此该实施例的复合降噪墙体对高频和低频噪声的降噪均起到了良好的隔音效果。
<实施例2>
一种复合降噪墙体，如说明书附图2～3所示，包括：
硬质支撑层、叠设在硬质支撑层两侧的吸音层2和叠设在吸音层2外的混凝土外墙体1；
硬质支撑层包括：钢筋笼5和混凝土填充层6；混凝土填充层6的表面设有多条并列的凹槽4，所述凹槽4中填充水稻秸秆纤维和混凝土混合物；其中，所述水稻秸秆和混凝土混合物为下述重量份计的材料混合得到：水稻秸秆35份，混凝土28份，沙砾20份、水9份；所述凹槽4的深度为80mm，宽度为35mm，间隔为20mm；
吸音层2包括：叠设的2层多孔陶瓷吸音板；每一多孔陶瓷吸音板上设有多个低音降噪孔，孔直径为28cm，所述低音降噪孔内嵌设有低频降噪单元，所述低频降噪单元201的周边与所述低音降噪孔的内壁抵接，嵌设在所述低音降噪孔内；
其中，低频降噪单元201为三夹板结构，包括：两硅胶板2011和两硅胶板2011中间夹设的一层带孔的玻璃纤维板2012，孔直径为1.2cm，在玻璃纤维板2012的孔内填充满硅胶，所述硅胶板2011和所述玻璃纤维板2012的厚度均为1.1mm，所述多孔陶瓷板厚度为3.3mm；叠设的多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔交错设置；
其施工方法为：
S1、根据施工图纸预制钢筋笼5，将钢筋笼5放入预制模板内灌浆混凝土，在灌浆后养护8～12h，混凝土处于半凝固态，在其两侧面挖并列的多条凹槽4，继续养护1周，至混凝土固化成型，将重量份计的水稻秸秆35份，硅酸盐水泥28份，沙砾20份、早强剂0.5份、水9份，混合搅拌均匀，填充至凹槽4内，养护至凹槽4内的水稻秸秆消音混合物水化完全，得到硬质支撑层；其中，所述水稻秸秆采用的时水稻秸秆粉末，水稻秸秆粉末的目数为20目；
S2、取带有多个孔的玻璃纤维板2012，其孔径均为1.2cm，多个孔间隔均匀设置，将玻璃纤维板2012与一等大的硅胶板2011叠设，在孔内底面涂覆一层胶粘剂，胶粘剂为硅胶粘合剂，将孔用硅胶填充，再在填充完的表面再涂覆一层硅胶粘合剂，在玻璃纤维板2012上覆盖硅胶板2011，使孔内的硅胶柱2013与两侧的硅胶板2011粘结压紧，得到三夹板结构，该结构即为低频降噪单元201母板，将低频降噪单元201母板根据多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔的直径进行裁切，将裁切的得到的低频降噪单元201嵌入多孔陶瓷板上的低音降噪孔内；得到一层多孔陶瓷吸音板；在所述硬质支撑层的两侧面叠设至少2层多孔陶瓷吸音板；
S3、在多孔陶瓷吸音板的外侧铺设一层混凝土作为混凝土外墙体1，养护24h，干燥定型后得到复合降噪墙体。
将该实施例的墙体制成环形包围结构的试件，设置在建筑工地环境中，在发环形包围结构的试件内外设置声级计拾取声音信号，连接智能信号采集器，用Matlab进行计算和处理，得到的结果是200Hz以下的噪声降低了15dB，500Hz以下的噪声降低了30dB，1000Hz以上的噪声由原来的75dB降低至56dB，可以看出该实施例的复合降噪墙体对高频和低频噪声的降噪均起到了良好的隔音效果。
<实施例3>
一种复合降噪墙体，如说明书附图1～3所示，包括：
硬质支撑层、叠设在硬质支撑层两侧的吸音层2和叠设在吸音层2外的混凝土外墙体1；
硬质支撑层包括：钢筋笼5和混凝土填充层6；钢筋笼5嵌设在所述混凝土填充层6内；混凝土填充层6的表面设有多条并列的凹槽4，所述凹槽4中填充水稻秸秆纤维和混凝土混合物；其中，所述水稻秸秆和混凝土混合物为下述重量份计的材料混合得到：水稻秸秆35份，混凝土28份，沙砾20份、水9份；所述凹槽4的深度为80mm，宽度为35mm，间隔为20mm；
在硬质支撑层两侧分别叠设一层丝网层3，丝网层3用膨胀螺栓与硬质支撑层固定，丝网层3的材料为直径为0.25mm的钢丝，丝网层3的目数为16目数格每英寸；
吸音层2包括：叠设的2层多孔陶瓷吸音板；每一多孔陶瓷吸音板上设有多个低音降噪孔，孔直径为28cm，所述低音降噪孔内嵌设有低频降噪单元，所述低频降噪单元201的周边与所述低音降噪孔的内壁抵接，嵌设在所述低音降噪孔内；
其中，低频降噪单元201为三夹板结构，包括：两硅胶板2011和两硅胶板2011中间夹设的一层带孔的玻璃纤维板2012，孔直径为1.2cm，在玻璃纤维板2012的孔内填充满硅胶，所述硅胶板2011和所述玻璃纤维板2012的厚度均为1.0mm，所述多孔陶瓷板厚度为3.2mm；叠设的多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔交错设置；
其施工方法为：
S1、根据施工图纸预制钢筋笼5，将钢筋笼5放入预制模板内灌浆，在灌浆后养护8～12h，混凝土处于半凝固态，在其两侧面开设并列的多条凹槽4；将重量份计的水稻秸秆35份，混凝土28份，沙砾20份、水9份，混合搅拌均匀，填充至凹槽4内，养护至混凝土水化完全继续养护1周，直至混凝土固化成型，得到硬质支撑层；在硬质支撑层的两外侧面铺设一层丝网层3，其中，丝网层3的材料为直径为0.25mm的钢丝，丝网层3的目数为16目数格每英寸；通过膨胀螺栓固定。
S2、取带有多个孔的玻璃纤维板2012，其孔径均为1.2cm，多个孔间隔均匀设置，将玻璃纤维板2012与一等大的硅胶板2011叠设，在孔内底面涂覆一层胶粘剂，胶粘剂为硅胶粘合剂，将孔用硅胶填充，再在填充完的表面再涂覆一层硅胶粘合剂，在玻璃纤维板2012上覆盖硅胶板2011，使孔内的硅胶柱2013与两侧的硅胶板2011粘结压紧，得到三夹板结构，该结构即为低频降噪单元201母板，将低频降噪单元201母板根据多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔的直径进行裁切，将裁切的得到的低频降噪单元201嵌入多孔陶瓷板上的低音降噪孔内；得到一层多孔陶瓷吸音板；在所述硬质支撑层的两侧面叠设至少2层多孔陶瓷吸音板；
S3、在多孔陶瓷吸音板的外侧铺设一层混凝土作为混凝土外墙体1，养护24h，干燥定型后得到复合降噪墙体。
将该实施例的墙体制成环形包围结构的试件，设置在建筑工地环境中，在发环形包围结构的试件内外分别设置声级计拾取声音信号，连接智能信号采集器，用Matlab进行计算和处理，得到的结果是200Hz以下的噪声降低了18dB，500Hz以下的噪声降低了32dB，1000Hz以上的噪声由原来的75dB降低至55dB，可以看出，该复合降噪墙体对高频和低频噪声的降噪均起到了良好的隔音效果。
对比例1
与实施例1相同，区别之处在于，不设置低频降噪单元，多孔陶瓷吸音板上不设置低音降噪孔；
将该对比例的墙体制成环形包围结构的试件，设置在建筑工地环境中，在发环形包围结构的试件内外设置声级计拾取声音信号，用Matlab进行计算和处理，得到的结果是500Hz以下的噪声基本没有降低，1000Hz以上的噪声由原来的75dB降低至58dB，因此对比例对高频的噪声起到了良好的隔音效果，对低频的噪声基本没有阻隔的效果。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.复合降噪墙体，其特征在于，包括：硬质支撑层、叠设在硬质支撑层两侧的吸音层和叠设在吸音层外的混凝土外墙体；
所述硬质支撑层包括：钢筋笼和混凝土填充层；
所述吸音层包括：至少2层多孔陶瓷吸音板，多层多孔陶瓷吸音板重叠设置，每一多孔陶瓷吸音板上设有多个贯穿的低音降噪孔，所述低音降噪孔内嵌设有低频降噪单元，叠设的多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔交错设置；所述低频降噪单元的边沿与所述低音降噪孔的内壁抵接，嵌设在所述低音降噪孔内；其中，所述低频降噪单元为三夹板结构，包括：两硅胶板和两硅胶板中间夹设的一层带多个孔的玻璃纤维板，玻璃纤维板上的多个孔呈周期性排布，所述玻璃纤维板上的孔内填充满硅胶，所述硅胶板和所述玻璃纤维板的厚度均小于1.1mm，所述多孔陶瓷板厚度小于3.3mm。
2.如权利要求1所述的复合降噪墙体，其特征在于，所述硬质支撑层上靠近吸音层的一对侧面设有多条并列的长条状的凹槽，所述凹槽中填充水稻秸秆消音混合物；其中，所述水稻秸秆消音混合物的制备方法为：将重量份计的水稻秸秆35份，硅酸盐水泥28份，沙砾20份、早强剂0.5份、水9份混合搅拌均匀得到。
3.如权利要求2所述的复合降噪墙体，其特征在于，所述凹槽的深度为80mm，宽度为35mm，间隔为20mm。
4.如权利要求1所述的复合降噪墙体，其特征在于，所述多孔陶瓷吸音板上的低音降噪孔交错排列。
5.如权利要求1所述的复合降噪墙体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据施工需求预制钢筋笼，将钢筋笼放入预制模板内灌浆混凝土，养护1周，至混凝土固化成型，得到硬质支撑层；
S2、将带孔的玻璃纤维板与一硅胶板叠设，硅胶板与玻璃纤维板等大，在玻璃纤维板的孔内底面涂覆一层胶粘剂，将孔用硅胶填充满形成的硅胶柱，在硅胶柱的上表面涂覆一层胶粘剂，在玻璃纤维板上覆盖一层与玻璃纤维板等大的硅胶板，使孔内的硅胶柱与两侧的硅胶板粘结紧实，得到低频降噪单元母板，将低频降噪单元母板按照低音降噪孔的尺寸进行裁切，将裁切得到的低频降噪单元嵌入多孔陶瓷板上的低音降噪孔内，得到一层多孔陶瓷吸音板；在所述硬质支撑层的两侧面叠设至少2层多孔陶瓷吸音板；将多孔陶瓷吸音板用膨胀螺栓与硬质支撑层固定；
S3、在多孔陶瓷吸音板的外侧铺设水泥板固定。
6.如权利要求5所述的复合降噪墙体的其制作方法，其特征在于，S1中，在灌浆混凝土后养护8～12h，混凝土处于半凝固态，在其两侧面开设并列的多条凹槽，养护1周，至混凝土固化成型，得到硬质支撑层；将重量份计的水稻秸秆35份，硅酸盐水泥28份，沙砾20份、早强剂0.5份、水9份，混合搅拌均匀，填充至凹槽内，养护至混凝土水化完全，得到硬质支撑层。
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