CN113529597B - 一种景观式微粒隔音屏的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种景观式微粒隔音屏的制备方法，属于隔音屏技术领域，该景观式微粒隔音屏包括隔音屏底座和隔音屏，隔音屏底座包括底座上层和底座下层，底座上层的上表面设置有安装缝，隔音屏通过消音阻尼条固定于安装缝处，底座上层的侧面均匀设置有若干种植孔，隔音屏两侧设置有卡槽。本发明制备的景观式微粒隔音屏隔声量≥35 dB、面密度承压强度≤50 kg/m3，具有优良的抗冲击性能及耐候性；纤维水泥基复合材料的隔音屏底座具有轻质、高强和高韧性的特点，且组装方便快捷，可重复使用，底座上层的种植孔可用于植物种植，具有景观绿化的效果。

Description

一种景观式微粒隔音屏的制备方法

技术领域

本发明涉及隔音屏技术领域，具体涉及到一种景观式微粒隔音屏的制备方法。

背景技术

城际铁路是城市生活中不可或缺的一部分，是维系社会高速发展的重要媒介。然而在交通运输飞速发展的同时，噪音污染问题逐渐凸显。安装声屏障成为解决公路、铁路等沿线噪音污染的重要手段之一，隔音屏障在铁路、高架等道路上的运用日益频繁，优质的隔音屏障不仅能发挥良好的隔音降噪效果，更是城市景观一道不容忽视的风景线，极大提升人们的生活质量。

现有的隔音屏一般是由隔音材料主结构（如钢柱、H型钢等）和吸声板组成，通过主结构柱底支承与道路本体相连，H型钢固定隔音板的安装方式。这种方法安装较为复杂、隔音效果较差，同时钢柱等材料的耐候性欠佳，且不具备景观绿化效果。鉴于此，提供一种安装方便快捷、抗冲击性能和耐候性佳且具有景观美化效果的隔音屏也就显得十分的有意义。

发明内容

针对上述的不足，本发明的目的是提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，可有效解决现有隔音屏存在的安装工艺复杂、隔音效果差、抗冲击性能及耐候性差和不具备景观美化功能的问题。

为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：

本发明提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，包括隔音屏底座和隔音屏，隔音屏底座包括底座上层和底座下层，底座上层的上表面设置有安装缝，隔音屏通过消音阻尼条固定于安装缝处，底座上层的侧面均匀设置有若干种植孔，隔音屏两侧设置有卡槽。

进一步地，底座上层的形状呈直角梯形台，种植孔位于直角梯形台的斜腰面上。

进一步地，底座下层设置有带螺纹的固定柱。

进一步地，隔音屏底座为纤维水泥基底座，底座上层和底座下层均由纤维水泥基复合材料通过注浆挤压工艺一体成型制备而成。

进一步地，纤维水泥基复合材料包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥30~60份、粉煤灰10~25份、微珠5~15份、细骨料10~50份、聚羧酸减水剂2~5份、水10-30份和占所有粉料质量份数总量2~3%的有机纤维。

本发明中上述粉料为硅酸盐水泥、粉煤灰、微珠和细骨料。

进一步地，纤维水泥基复合材料包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥45份、粉煤灰15份、微珠10份、细骨料30份、聚羧酸减水剂4份、水20份和占所有粉料质量份数总量2~3%的有机纤维。

进一步地，细骨料的粒径为100目-200目。

进一步地，有机纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯醇纤维、聚醚类纤维、芳香聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维和聚乙烯纤维中的至少一种。

进一步地，隔音屏为疏水隔音屏。

进一步地，疏水隔音屏由质量比为2~4:1:0.2~0.5的疏水颗粒、磷镁基快硬胶凝材料和水通过压制成型工艺制备而成。

进一步地，疏水颗粒由质量比为90-100:2~10的骨料颗粒和氟硅树脂制得，质量比优选为94-97:3~6。

进一步地，骨料颗粒为尾矿砂、石英砂和机制砂中的至少一种，其粒径为20-40目。

进一步地，疏水颗粒通过以下方法制得：将骨料颗粒于60-80 ℃下充分预热10-20分钟，然后加入氟硅树脂，搅拌混合均匀，冷却至室温，即可。

进一步地，磷镁基快硬胶凝材料包括质量比为3~5:1:0.18~0.5:1~2的重烧氧化镁、可溶性磷酸盐、无机含硼化合物和低钙矿物掺合料；上述组分的质量比优选为4:1:0.3:1~2。

进一步地，低钙矿物掺合料为低钙粉煤灰、低钙型煤矸石和低钙型脱硫灰中的至少一种，其游离氧化钙含量≤1.0%。

进一步地，无机含硼化合物为硼砂或硼酸。

进一步地，卡槽为高性能混凝土卡槽，高性能混凝土卡槽包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥20~40份、粉煤灰10~25份、硅灰5~15份、尾矿砂30~60份、聚羧酸减水剂2~5份、水10-30份和占所有粉料质量份数总量的3~8%的钢纤维。

本发明上述的粉料为硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰和尾矿砂。

进一步地，高性能混凝土卡槽包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥30份、粉煤灰20份、硅灰10份、尾矿砂45份、聚羧酸减水剂3份、水20份和占所有粉料质量份数总量的3~8%的钢纤维。

进一步地，高性能混凝土卡槽通过以下方法制得：按照配比称取原料组分，搅拌混合均匀，通过钢模浇筑成型，24小时后硬化脱模，即得高性能混凝土卡槽。

本发明中上述材料的各组分若无特殊限定，均为本领域常用原料，如聚羧酸减水剂、粉煤灰、氟硅树脂等可选用市售产品，可溶性磷酸盐为常规的磷酸二氢铵，细骨料为天然砂或人工砂等等。

本发明还提供上述景观式微粒隔音屏的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤（1）：按照配比称取纤维水泥基复合材料的原料组分，搅拌混合均匀，注浆挤压入模，24小时后脱模，一体成型制得隔音屏底座；

步骤（2）：按照配比称取疏水颗粒、磷镁基快硬胶凝材料和水，搅拌混合均匀，压制成型，制得隔音屏；

步骤（3）：于步骤（2）所得的隔音屏两侧安装高性能混凝土卡槽；

步骤（4）：将步骤（3）所得的隔音屏通过消音阻尼条固定在隔音屏底座的安装缝上，即得景观式微粒隔音屏。

本发明还提供上述景观式微粒隔音屏的安装方法，具体包括以下步骤：

步骤（1）：将景观式微粒隔音屏通过高性能混凝土卡槽进行组装，得到景观式微粒隔音屏组合单元；

步骤（2）：将步骤（1）所得的景观式微粒隔音屏组合单元通过带螺纹的固定柱固定于道路基层上；

步骤（3）：于步骤（2）所得的景观式微粒隔音屏组合单元上的种植孔进行植物种植，即可。

综上所述，本发明具有以下优点：

本发明提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，包括隔音屏底座和隔音屏，隔音屏底座由纤维水泥基复合材料采用注浆挤压工艺一体成型，具有轻质、高强、高韧性的特点，且标准化生产，快捷方便，通过无机材料（即纤维水泥基复合材料）的使用使得隔音屏底座耐久性远高于常规的金属材料或有机材料，且在隔音屏底座上开孔用于景观种植，使其具有绿化美观的效果；隔音屏由疏水颗粒、磷镁基快硬胶凝材料和水通过压制成型工艺制备而成，使其具有疏水功能，能有效避免环境中如雨水等带来的侵蚀问题；高性能混凝土卡槽避免了常规的钢结构卡槽带来的锈蚀、老化等问题，具有超高力学性能、良好的体积稳定性，且可重复利用；消音阻尼条可以牢固的固定住隔音屏，同时保证隔音效果；本发明通过纤维水泥基底座、疏水隔音屏、高性能混凝土卡槽和消音阻尼条的协同组合，使得隔音屏具有优异的抗冲击性能及耐候性差和隔音效果，且具备景观美化的效果。

1、本发明中景观式微粒隔音屏通过高性能混凝土卡槽和底座下层的带螺纹的固定柱，省去了常规隔音屏采用H型钢作为骨架固定的步骤，具有组装方便快捷，可重复使用的特点。

2、本发明中景观式微粒隔音屏可实现隔声量≥35 dB、面密度承压强度≤50 kg/m³。

3、本发明中疏水颗粒以尾矿砂、石英砂和机制砂作为骨料颗粒，于特定温度和特定比例下结合氟硅树脂，使得氟硅树脂中的多个羟基发生自交联固化，同时通过氢键与骨料颗粒中SiO₂进行结合包裹，制得接触角大于135°的疏水颗粒。

4、本发明中隔音屏通过疏水颗粒与磷镁基快硬胶凝材料配合使用，使得隔音屏具有疏水功能和优异的力学性能，进一步提高隔音屏整体的耐候性；通过灌注磷镁基快硬胶凝材料浆体锚固快速制得隔音屏，缩短隔音屏制作周期；同时通过加入疏水颗粒，降低了磷镁基快硬胶凝材料的放热速率，有效避免了在浇筑过程中快硬胶凝材料因快速放热易出现开裂等问题。

附图说明

图1为本发明中景观式微粒隔音屏结构示意图；

图2为本发明中景观式微粒隔音屏单元组合示意图；

其中，1、隔音屏；2、卡槽；3、安装缝；4、底座上层；5、底座下层；6、种植孔；7、固定柱；8、消音阻尼条。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本例提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，包括隔音屏底座和隔音屏1，隔音屏底座包括底座上层4和底座下层5，底座上层4的上表面设置有安装缝3，隔音屏1通过消音阻尼条8固定于安装缝3处，底座上层4的侧面均匀设置有若干种植孔6，底座上层4的形状呈直角梯形台，种植孔位于直角梯形台的斜腰面上，隔音屏1两侧设置有卡槽2，底座下层5设置有带螺纹的固定柱7，具体为螺纹钢筋；

其中，隔音屏底座为纤维水泥基底座，底座上层4和底座下层5均由纤维水泥基复合材料通过注浆挤压工艺一体成型制备而成；纤维水泥基复合材料包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥50份、粉煤灰15份、微珠5份、粒径为100目-200目细骨料（具体为天然砂）30份、聚羧酸减水剂2份、水30份和占所有粉料质量份数总量3%的聚乙烯醇纤维；

隔音屏1为疏水隔音屏，疏水隔音屏由质量比为3:1:0.3的骨料颗粒（粒径为20-40目的尾矿砂）、磷镁基快硬胶凝材料和水通过压制成型工艺制备而成；疏水颗粒由质量比为97:3的骨料颗粒和氟硅树脂制得，具体为：将骨料颗粒于80 ℃下充分预热10分钟，然后加入氟硅树脂，搅拌混合均匀，冷却至室温，即可制得接触角大于135°的疏水颗粒；磷镁基快硬胶凝材料包括质量比为4:1:0.18:1的重烧氧化镁、可溶性磷酸盐（具体为磷酸二氢钾）、无机含硼化合物（具体为硼砂）和低钙矿物掺合料（具体为低钙粉煤灰）；

卡槽2为高性能混凝土卡槽，高性能混凝土卡槽包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥40份、粉煤灰15份、硅灰5份、尾矿砂40份、聚羧酸减水剂2份、水20份和占所有粉料质量份数总量的3%的钢纤维；其制备过程为：按照配比称取原料组分，搅拌混合均匀，通过钢模浇筑成型，24小时后硬化脱模，即得高性能混凝土卡槽。

本例还提供上述景观式微粒隔音屏的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤（1）：按照配比称取纤维水泥基复合材料的原料组分，搅拌混合均匀，注浆挤压入模，24小时后脱模，一体成型制得隔音屏底座；

步骤（2）：按照配比称取疏水颗粒、磷镁基快硬胶凝材料和水，搅拌混合均匀，压制成型，制得隔音屏；

步骤（3）：于步骤（2）所得的隔音屏两侧安装高性能混凝土卡槽；

步骤（4）：将步骤（3）所得的隔音屏通过消音阻尼条固定在隔音屏底座的安装缝上，即得景观式微粒隔音屏。

本例还提供上述景观式微粒隔音屏的安装方法，具体包括以下步骤：

步骤（1）：将景观式微粒隔音屏通过高性能混凝土卡槽进行组装，得到景观式微粒隔音屏组合单元；

步骤（2）：将步骤（1）所得的景观式微粒隔音屏组合单元通过带螺纹的固定柱固定于道路基层上；

步骤（3）：于步骤（2）所得的景观式微粒隔音屏组合单元上的种植孔进行植物种植，即可。

本例制得的景观式微粒隔音屏实现隔声量38 dB，面密度承压强度43 kg/m³。

实施例2

本例提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，与实施例1的区别仅在于：纤维水泥基复合材料包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥45份、粉煤灰15份、微珠10份、细骨料30份、聚羧酸减水剂4份、水20份和占所有粉料质量份数总量2~3%的有机纤维；其制备方法和安装方法与其余参数均相同。

本例制得的景观式微粒隔音屏实现隔声量43 dB，面密度承压强度41 kg/m³。

实施例3

本例提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，与实施例1的区别仅在于：磷镁基快硬胶凝材料包括质量比为4:1:0.3:2的重烧氧化镁、可溶性磷酸盐、无机含硼化合物和低钙矿物掺合料；其制备方法和安装方法与其余参数均相同。

本例制得的景观式微粒隔音屏实现隔声量42 dB，面密度承压强度40 kg/m³。

实施例4

本例提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，与实施例1的区别仅在于：疏水隔音屏由质量比为2:1:0.5的疏水颗粒、磷镁基快硬胶凝材料和水通过压制成型工艺制备而成；其制备方法和安装方法与其余参数均相同。

本例制得的景观式微粒隔音屏实现隔声量37 dB，面密度承压强度39 kg/m³。

对比例1

本例提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，与实施例1的区别仅在于：疏水隔音屏由质量比为4:0.3的磷镁基快硬胶凝材料和水通过压制成型工艺制备而成；其制备方法和安装方法与其余参数均相同。

本例制得的景观式微粒隔音屏实现隔声量25 dB，面密度承压强度48 kg/m³，且景观式微粒隔音屏的疏水隔音屏表面出现裂痕。

对比例2

本例提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，与实施例1的区别仅在于：疏水颗粒由质量比为110:3的骨料颗粒和氟硅树脂制得；其制备方法和安装方法与其余参数均相同。

本例制得的景观式微粒隔音屏实现隔声量30 dB，面密度承压强度46 kg/m³，因耐候性差导致使用周期短。

对比例3

本例提供一种景观式微粒隔音屏的制备方法，与实施例1的区别仅在于：高性能混凝土卡槽包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥50份、粉煤灰30份、硅灰5份、尾矿砂40份、聚羧酸减水剂2份、水20份和占所有粉料质量份数总量的3%的钢纤维；其制备方法和安装方法与其余参数均相同。

本例制得的景观式微粒隔音屏实现隔声量35 dB，面密度承压强度49 kg/m³，因卡槽耐候性差导致使用周期短。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本领域的技术人员不经创造性劳动即对所描述的具体实施例做的修改或补充或采用类似的方式替代仍属本专利的保护范围。

Claims (2)

1. 一种景观式微粒隔音屏的制备方法，其特征在于，包括隔音屏底座和隔音屏（1），所述隔音屏底座包括底座上层（4）和底座下层（5），所述底座上层（4）的上表面设置有安装缝（3），所述隔音屏（1）通过消音阻尼条（8）固定于所述安装缝（3）处，所述底座上层（4）的侧面均匀设置有若干种植孔（6），所述隔音屏（1）两侧设置有卡槽（2）；所述隔音屏底座为纤维水泥基底座，所述底座上层（4）和所述底座下层（5）均由纤维水泥基复合材料通过注浆挤压工艺一体成型制备而成；所述纤维水泥基复合材料包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥30~60份、粉煤灰10~25份、微珠5~15份、细骨料10~50份、聚羧酸减水剂2~5份、水10-30份和占所有粉料质量份数总量2~3%的有机纤维；所述隔音屏（1）为疏水隔音屏，所述疏水隔音屏由质量比为2~4:1:0.2~0.5的疏水颗粒、磷镁基快硬胶凝材料和水通过压制成型工艺制备而成；所述疏水颗粒由质量比为90-100:2~10的骨料颗粒和氟硅树脂制得，疏水颗粒通过以下方法制得：将骨料颗粒于60-80 ℃下充分预热10-20分钟，然后加入氟硅树脂，搅拌混合均匀，冷却至室温，即可；所述磷镁基快硬胶凝材料包括质量比为3~5:1:0.18~0.5:1~2的重烧氧化镁、可溶性磷酸盐、无机含硼化合物和低钙矿物掺合料；

所述卡槽（2）为高性能混凝土卡槽，所述高性能混凝土卡槽包括以下质量份的组分：硅酸盐水泥20~40份、粉煤灰10~25份、硅灰5~15份、尾矿砂30~60份、聚羧酸减水剂2~5份、水10-30份和占所有粉料质量份数总量的3~8%的钢纤维；

上述隔音屏的制备方法为：步骤（1）：按照配比称取纤维水泥基复合材料的原料组分，搅拌混合均匀，注浆挤压入模，24小时后脱模，一体成型制得隔音屏底座；

步骤（2）：按照配比称取疏水颗粒、磷镁基快硬胶凝材料和水，搅拌混合均匀，压制成型，制得隔音屏；

步骤（3）：于步骤（2）所得的隔音屏两侧安装高性能混凝土卡槽；

步骤（4）：将步骤（3）所得的隔音屏通过消音阻尼条固定在隔音屏底座的安装缝上，即得景观式微粒隔音屏；

上述隔音屏的安装方法为：步骤（1）：将景观式微粒隔音屏通过高性能混凝土卡槽进行组装，得到景观式微粒隔音屏组合单元；

步骤（2）：将步骤（1）所得的景观式微粒隔音屏组合单元通过带螺纹的固定柱固定于道路基层上；

步骤（3）：于步骤（2）所得的景观式微粒隔音屏组合单元上的种植孔进行植物种植，即可。

2.如权利要求1所述的景观式微粒隔音屏的制备方法，其特征在于，所述底座下层（5）设置有带螺纹的固定柱（7）。

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