CN114635374A - 陶粒混凝土生态声屏障及其制作方法 - Google Patents

陶粒混凝土生态声屏障及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种陶粒混凝土生态声屏障及其制作方法，包括至少两根支撑立柱、至少一块声屏障单元板和顶部盖板；相邻支撑立柱之间设置有若干声屏障单元板，在声屏障单元板的顶端上方安装有顶部盖板；所述支撑立柱为一内部中空的混凝土立柱，所述支撑立柱的中空部分作为储水空间；所述支撑立柱的顶端设置成敞口；所述吸声面板上布置有多排种植孔洞；所述顶部盖板上布设有种植槽；所述种植孔洞和种植槽内均铺设有营养土，在营养土中种有植物。本发明提供一种陶粒混凝土生态声屏障，从选材和结构及施工工艺等方面进行改进和创新，通过植物群落快速生长，形成生态型声屏障，具有吸声降噪系数高，安全性、稳定性好，施工简便的优点。

Description

陶粒混凝土生态声屏障及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种钢筋连接设备及其制作方法，尤其是陶粒混凝土生态声屏障及其制作方法。
背景技术
我国在交通工程中已经使用了大量的声屏障，但由于这类声屏障的外形过于单一，既容易引起车内乘客的不适，又对交通沿线的自然风光造成了很大的破坏，并且其维护维修比较繁琐，故部分地区开始试点安装生态声屏障，满足人们对不断提高的生活环境水平的迫切需求，但同样也有着一些问题。
我国在交通工程中使用了大量的声屏障来治理交通噪声。常见的声屏障外形过于单一，既容易引起车内乘客的不适，又会影响交通沿线的自然风景，并且维护维修较为繁琐，故部分地区开始试点安装生态声屏障，以满足人们对生活环境水平不断提高的要求。但目前的生态声屏障仍存在一些缺陷。
目前的生态声屏障，大多数采用金属立柱作为支撑结构、将各种形状的种植箱体结构，按照景观需要组合挂接在声屏障上面，吸隔声效果弱，后期维护人工成本大。例如：专利号：CN201920073749.7 一种植物立体生态声屏障，包括声屏障（其中为复合吸隔声屏体，由外向内依次镀锌板背板、玻璃棉、平纹无碱憎水玻璃布和镀锌孔板复合而成，四周固定镀锌板作为骨架，表面进行喷塑处理）。植物种植箱体、钢结构框架、铝方管、基座、地基、噪声实时监测仪和数据可视化平台，地基上端设置基座，基座上端设置钢结构框架，钢结构框架内部依次插入若干等距均布的声屏障，声屏障前端安装若干等距交替均布的植物种植箱体，植物种植箱体两侧设有若干等距交替均布的铝方管，钢结构框架外侧一米处，设立噪声实时监测仪，噪声实时监测仪右端设有电性连接的数据可视化平台。其生产工艺复杂，材料中使用的玻璃棉会产生污染，金属构件价格成本高，且易腐蚀，耐久性差。
而专利号：CN201010603699.2公开了一种由陶粒制成的直立型生态声屏障，是内设钢筋网的陶粒声屏障主体上设降噪单元。两侧面中交错布置多排倾斜方形型孔洞，在孔洞中填充陶粒。通过无土栽培技术，使植物生长在种植孔中的合成纤维毛毯上，形成无土生态声屏障。其集水槽位于声屏障顶端。其主体是实体混凝土，吸声性能差，降噪效果一般，无法满足降噪要求高的地区，适用范围小。无土栽培，容易使其结构物在列车产生的风压和风吸力的作用下脱离坠落，存在安全隐患。
发明内容
本发明提供一种陶粒混凝土生态声屏障，从选材和结构及施工工艺等方面进行改进和创新，具有吸声降噪系数高，安全性、稳定性好，施工简便的优点，并且增加了景观的可视性，通过植物群落快速生长，形成生态型声屏障，其安装施工简单、稳定可靠，降噪效果好、防尘美观、维护少，且季节、天气等变化均不影响其吸隔声效果。
解决上述问题的技术方案是：一种陶粒混凝土生态声屏障，包括至少两根支撑立柱、至少一块声屏障单元板和顶部盖板；相邻支撑立柱之间设置有若干声屏障单元板，在声屏障单元板的顶端上方安装有顶部盖板；
所述支撑立柱为一内部中空的混凝土立柱，所述支撑立柱的中空部分作为储水空间；所述支撑立柱的顶端设置成敞口；所述敞口与支撑立柱的中空部分连通；
所述声屏障单元板包括吸声面板和隔声背板；所述隔声背板与吸声面板连接在一起；所述吸声面板上布置有多排种植孔洞；所述顶部盖板上布设有种植槽；所述种植孔洞和种植槽内均铺设有营养土，在营养土中种有植物。
其更进一步技术方案是：所述吸声面板采用吸音材料压制振动成型；采用吸音材料压制振动成型的吸声面板的抗压强度≥10MPa,抗折强度≥3MPa；所述支撑立柱和隔声背板采用隔音材料灌注成型；采用隔音材料灌注成型的支撑立柱和隔声背板的抗压强度≥50MPa，抗折强度≥6MPa；所述顶部盖板采用吸音材料压制振动成型；所述吸音材料主要是由地聚合物、免烧陶粒、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维混合搅拌成的半干料；所述隔音材料主要是由地聚合物、石英砂、碎石、聚酯纤维、水混合而成。
其更进一步技术方案是：所述支撑立柱内设有加强钢筋网；所述吸声面板内设有网格土工布。
其更进一步技术方案是：所述营养土中种植的植物根据配置的植物群落进行播种种植；所述植物群落包括吸声面板上的植物种子、顶部盖板上的垂吊植物、吸声面板的底层或地面种植的攀爬植物。
其更进一步技术方案是：所述陶粒混凝土生态声屏障还包括自动控制灌溉系统；所述自动控制灌溉系统包括电源、控制器、湿度计、主进水抽水管和横向灌溉水管；所述主进水抽水管安装在支撑立柱的中空内部；所述主进水抽水管的进水口位于支撑立柱的中空内部的底部；所述主进水抽水管的进水口处设有水泵；所述横向灌溉水管水平安装于在顶部盖板底部、并与主进水抽水管连通；所述横向灌溉水管上均匀的设有喷头；所述湿度计安装在种植孔洞和种植槽内，用于监测营养土湿度；所述控制器安装在在支撑立柱的顶端，通过湿度计传递过来的信号进行判断，然后控制水泵的启闭从而控制横向灌溉水管的喷头是否喷水。
其更进一步技术方案是：将两块声屏障单元板背靠背，隔音板作为中间层，形成整体包绕的植物群落；所述自动控制灌溉系统的电源可采用太阳能蓄电池；所述太阳能蓄电池安装在支撑立柱的顶端；所述支撑立柱的中空内部安装有自来水输水管。
相关的另一技术方案是：一种陶粒混凝土生态声屏障的制作方法，它是安装制作上述的陶粒混凝土生态声屏障的方法，其包括以下步骤：
A、备料：准备好制作陶粒混凝土生态声屏障所用的支撑立柱、声屏障单元板及顶部盖板；
B、按施工图纸挖坑安装：根据施工图纸，将安装支撑立柱的基础位置定位，挖出基坑；
C、第1根支撑立柱1定位浇筑：按照施工进度，从端头或者两侧开始，将第一根支撑立柱按施工技术要求定位浇筑成型；
D、当第1根支撑立柱浇筑固化达到强度后，安装两侧的声屏障单元板，然后第1+N根支撑立柱定位浇筑,依次完成声屏障单元板安装，调节标高线形；所述N为大于1的自然数；
E、分批同时整体浇筑基坑；
F、安装顶部盖板和自动控制灌溉系统，进行自动控制灌溉系统调试；
G、自动控制灌溉系统调试完成后，种植植物群落、浇灌养护。
其更进一步技术方案是：所述支撑立柱、声屏障单元板及顶部盖板在工厂预制完成；所述吸声面板是由吸音材料压制振动成型；所述隔声背板是由隔音材料搅拌均匀压制养护而成；所述支撑立柱是由隔音材料搅拌灌注成型；所述顶部盖板是由吸音材料搅拌灌注成型；所述吸音材料主要是由地聚合物、免烧陶粒、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维混合搅拌成的半干料；所述隔音材料主要是由地聚合物、石英砂、碎石、聚酯纤维、水混合而成。
其更进一步技术方案是：所述声屏障单元板的生产工艺步骤如下：
S1:根据设计需求图纸制作相应尺寸的模具；包括声屏障单元板外形尺寸设计、对应模具设计生产；
S2:将模具安装完成后，安装由玻璃纤维筋组成的不锈蚀的筋笼到模具内，再调试模具内筋笼尺寸位置，进行第一次浇筑吸音材料，浇筑吸音材料后，并对吸音材料进行振捣；
S3:依次放置格栅土工布、营养土及植物种子、进行第二次浇筑吸音材料，并对吸音材料进行振捣；
S4:浇筑隔音材料，最后拆模养护完成制作；
在生产声屏障单元板工艺过程中，在浇筑吸音材料之前需要对吸音材料备料称重，搅拌均匀后才能入模；在浇筑隔音材料之前需要对隔音材料备料称重，搅拌均匀后才能入模。
其更进一步技术方案是：在制作支撑立柱时，根据设计需求图纸制作相应尺寸的支撑立柱模具，在制作支撑立柱模具设计生产时，所述支撑立柱的内部中空成型时中空模具可使用PVC圆水管，成型后直接作为蓄水管内壁，支撑立柱内壁可减薄，减小结构体积的同时增加蓄水管的耐久性；有必要可布设自来水输水管在支撑立柱的储水空间内。
由于采取上述结构，本发明之一种陶粒混凝土生态声屏障及其制作方法具有以下有益效果：
本发明之一种陶粒混凝土生态声屏障既可根据规范设计为标准式的非金属拼装声屏障，可到施工现场直接进行连接拼装。也可根据特殊位置尺寸和设计要求尺寸进行设计生产。安装时，多块声屏障单元板2叠加可采用粘结安装或者插销连接或者直接放置，其强度及重量可承受一定的冲击和振动，也可起到多功能缓冲墙、防撞墙的作用。通过植物群落快速生长，形成生态型声屏障，其安装施工简单、稳定可靠，降噪效果好、防尘美观、维护少，且季节、天气等变化均不影响其吸隔声效果。具体如下：
1、本发明的一种陶粒混凝土生态声屏障的降噪性能达到国家I级标准，吸声系数≥0.8，声屏障单元板降噪系数NRC大于0.8，加上隔声性能，能保证沿线周边地区基本不受交通噪音影响，而附加的植物群落，还能起到降噪、防尘、吸收车辆尾气的作用。
2、本发明的一种陶粒混凝土生态声屏障的成本较传统声屏障而言较低。本声屏障整体材料成本与传统声屏障所用钢材料基本持平，但安装施工较为简单便捷，不需要大型吊装设备，可以节约施工过程中的设备人工费用，植物群落使用自动浇灌系统，可节约人力物力，降低后期维护成本。
3、本发明的一种陶粒混凝土生态声屏障选用的全天候吸音材料耐久性好，维护成本低。雨水冲刷可以将表面的粉尘颗粒冲掉，恢复降噪效果，不影响吸声效果。
4、本发明的一种陶粒混凝土生态声屏障对沿线景观的整体性几乎没有破坏。声屏障高度可根据需要调节。良好的降噪效果可以降低使用高度，不会遮挡到铁路沿线的自然风光和城市面貌。
5、本发明的一种陶粒混凝土生态声屏障适用范围广，可以选择不同植物群落应用在不同的气候及场合。
综上所述，本发明的一种陶粒混凝土生态声屏障吸声降噪系数高，安全性、稳定性好，施工简便，并且增加了景观的可视性。
下面结合附图和实施例对本发明之陶粒混凝土生态声屏障及其制作方法的技术特征作进一步说明。
附图说明
图1是本发明之陶粒混凝土生态声屏障的结构示意图；
图2是本发明之支撑立柱侧面结构剖视图；
图3是本发明之支撑立柱俯视示意图；
图4是本发明之声屏障单元板的结构示意图；
图5是图4中A-A剖面的放大示意图；
图6是图4中B-B剖面的放大示意图；；
图7是本发明之声屏障单元板的正面示意图；
图8是本发明之声屏障单元板侧视图；
图9是制作陶粒混凝土生态声屏障的工艺流程图；
图10是制作声屏障单元板的工艺流程图；
图11是陶粒混凝土生态声屏障施工安装的示意图。
图中：
1-支撑立柱，11-中空，12-敞口，13-加强钢筋网，14-定位连接脚，15-卡槽；2-屏障单元板，21-隔声背板，22-吸声面板，23-种植孔洞，24-网格土工布，25-凸条，26-凹槽；3-顶部盖板，31-种植槽；4-自动控制灌溉系统，41-主进水抽水管，42-横向灌溉水管，43-太阳能蓄电池；5-基坑。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示：一种陶粒混凝土生态声屏障，包括至少两根支撑立柱1、至少一块声屏障单元板2、顶部盖板3和自动控制灌溉系统4；相邻支撑立柱1之间竖向设置有若干声屏障单元板2，在声屏障单元板2的顶端上方安装有顶部盖板3。
所述支撑立柱1为一内部中空11的混凝土立柱，参见图2、图3，所述支撑立柱1的中空部分作为储水空间；所述支撑立柱1的顶端设置成敞口12，所述敞口12与支撑立柱1的中空部分连通；所述支撑立柱1的底部封闭，在支撑立柱1底部的下方设置有定位连接脚14。所述支撑立柱1的两侧设置有用于放置声屏障单元板2的卡槽15，所述支撑立柱1与声屏障单元板2采用卡扣连接。这样下雨天储水空间就可以储存雨水，把雨水用来灌溉。有必要可以布设自来水输水管在支撑立柱1的储水空间内。若是储水空间中没水时，可通过外部的自来水输水管引水灌溉，充分利用自然水资源，节约水资源。
如图4至图6所示：所述声屏障单元板2包括吸声面板22和隔声背板21；所述隔声背板21与吸声面板22连接在一起；所述吸声面板22上布置有多排种植孔洞23；如图7、图8所示，所述顶部盖板3上布设有种植槽31；所述种植孔洞23和种植槽31内均铺设有营养土，在营养土中种植有植物。所述声屏障单元板2的上端面设置有凸条25，其下端面开设有与凸条形状相适应的凹槽26。相邻支撑立柱1之间从下至上堆叠设置声屏障单元板2，相邻声屏障单元板2之间可采用粘结安装或者插销连接或者直接放置。
本实施例中声屏障单元板2由高性能地聚合物的隔声背板（隔声作用）、地聚合物陶粒混凝土半干料压制（吸声作用）、网格土工布及内部特制营养土（吸声作用）在工厂进行预制加工养护而成。所述特制营养土的原料按如下重量份数配比：泥炭土：粗椰糠：膨胀珍珠岩为6:2:2,均匀搅拌制成，该特制营养土降低自重，保水能力强，透气性好，使植物根系不易腐烂。所述支撑立柱1由高性能地聚合物制成；所述顶部盖板 3的材料为与声屏障单元板2相同的吸音材料。
具体的，所述吸声面板22采用吸音材料压制振动成型；所述吸声面板22内设有网格土工布24，所述网格土工布24用于支撑植被网垫，保证面板美观整齐；施工方便，减少维修费用；减少营养土的用量，降低自重；增强营养土的稳定性，防止水土流失。采用吸音材料压制振动成型的吸声面板22的抗压强度≥10MPa,抗折强度≥3MPa；所述支撑立柱1和隔声背板21采用隔音材料灌注成型；所述支撑立柱1内设有加强钢筋网13；采用隔音材料灌注成型的支撑立柱1和隔声背板21的抗压强度≥50MPa,抗折强度≥6MPa。所述顶部盖板 3采用吸音材料压制振动成型；所述吸音材料主要是由地聚合物、免烧陶粒、、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维混合搅拌成的半干料；所述隔音材料主要是由地聚合物、石英砂、碎石、聚酯纤维、水混合而成。
所述营养土中种植的植物根据配置的植物群落进行播种种植；可以将两块声屏障单元板2背靠背，隔音板作为中间层，形成整体包绕的植物群落；所述植物群落包括吸声面板22上的植物种子、顶部盖板3上的垂吊植物、吸声面板22的底层或地面种植的攀爬植物。可以用作城市景观及车道中间隔离带，不占多少土地及空间，进一步增加植被的密实性及多样性，对降噪、防尘、吸收车辆尾气有更大的保证。
所述自动控制灌溉系统4包括电源、控制器、湿度计、主进水抽水管41和横向灌溉水管42；所述主进水抽水管41安装在支撑立柱1的中空内部；所述主进水抽水管41的进水口位于支撑立柱1的中空内部的底部；所述主进水抽水管41的进水口处设有水泵；所述横向灌溉水管42水平安装于在顶部盖板底部、并与主进水抽水管41连通；所述横向灌溉水管42上均匀的设有喷头；所述湿度计安装在种植孔洞23和种植槽31内，用于监测营养土湿度；所述控制器安装在在支撑立柱1的顶端，通过湿度计传递过来的信号进行判断，然后控制水泵的启闭从而控制横向灌溉水管42的喷头是否喷水。当湿度降低到设定值时，便控制横向灌溉水管42的喷头喷水。所述自动控制灌溉系统4的电源可采用太阳能蓄电池43；所述太阳能蓄电池43安装在支撑立柱1的顶端。
实施例二：
一种陶粒混凝土生态声屏障的制作方法，它是安装制作实施例一所述的陶粒混凝土生态声屏障的方法，其包括以下步骤（参见图9）：
A、备料：准备好制作陶粒混凝土生态声屏障所用的支撑立柱1、声屏障单元板2及顶部盖板3。所述支撑立柱1、声屏障单元板2及顶部盖板3在工厂预制完成；所述声屏障单元板2的吸声面板2是由吸音材料压制振动成型；所述隔声背板是由隔音材料搅拌均匀压制养护而成。所述支撑立柱1是由隔音材料搅拌灌注成型；所述顶部盖板3是由吸音材料搅拌灌注成型。
B、按施工图纸挖坑安装：根据施工图纸，将安装支撑立柱1的基础位置定位，挖出基坑。
C、第1根支撑立柱1定位浇筑：按照施工进度，从端头或者两侧开始，将第一根支撑立柱1按施工技术要求定位浇筑成型。
D、当第1根支撑立柱1浇筑固化达到强度后，安装第1根支撑立柱1两侧的声屏障单元板2，然后第1+N根支撑立柱1定位浇筑,依次完成声屏障单元板2安装，可采取卡扣连接，无需其它设备支撑，调节标高线形；所述N为大于1的自然数（参见图11）。
E、在浇筑基坑5之前要进行浇筑材料称重准备，并把浇筑材料搅拌均匀。然后，分批同时整体浇筑基坑5。
F、安装顶部盖板3和自动控制灌溉系统4，进行自动控制灌溉系统4调试；有必要安装自来水输水管。
G、自动控制灌溉系统4调试完成后，种植植物群落（种植顶部盖板内及声屏障单元板底部的植物群落）、浇灌养护，使其自然成长。
其中，所述声屏障单元板2由吸声材料面板地聚合物陶粒混凝土半干料，内部叠加网格土工布及特制营养土，背部再复合超高强地聚合物压制而成，其生产工艺步骤如下（参见图10）：
S1:根据设计需求图纸制作相应尺寸的模具；包括声屏障单元板2外形尺寸设计、对应模具设计生产。
S2:将模具安装完成后，安装由玻璃纤维筋组成的不锈蚀的筋笼到模具内，再调试模具内筋笼尺寸位置，进行第一次浇筑吸音材料，浇筑吸音材料后，并对吸音材料进行振捣；
S3:依次放置格栅土工布、营养土及植物种子、进行第二次浇筑吸音材料，并对吸音材料进行振捣；
S4:浇筑隔音材料，最后拆模养护完成制作。
然后，将成品包装贮存运输到工地后，进行施工安装。
在生产声屏障单元板2工艺过程中，在浇筑吸音材料之前需要对吸音材料备料称重，搅拌均匀后才能入模；在浇筑隔音材料之前需要对隔音材料备料称重，搅拌均匀后才能入模。
所述吸音材料主要是由地聚合物、免烧陶粒、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维混合搅拌成的半干料；所述隔音材料主要是由地聚合物、石英砂、碎石、聚酯纤维(直径在6~9mm)、水混合而成。
所述支撑立柱1生产工艺类似声屏障单元板2，其材料为超高性能防水抗渗混凝土。在制作支撑立柱1时，根据设计需求图纸制作相应尺寸的支撑立柱1模具，在制作支撑立柱1模具设计生产时，所述支撑立柱1的内部中空成型时中空模具可使用PVC圆水管，成型后直接作为蓄水管内壁，支撑立柱1内壁可减薄，减小结构体积的同时增加蓄水管的耐久性；有必要可布设自来水输水管在支撑立柱1的储水空间内。安装完成后，根据配置的植物群落进行播种种植，开启小型自动控制灌溉系统4，将蓄水管的雨水等抽到顶部进行灌溉，可根据需要安装湿度计，控制营养土的湿度，方便植物群落生长及后期的维护。
所述顶部盖板3生产工艺类似声屏障单元板2，材料为与声屏障单元板2相同的吸音材料。
本发明的吸、隔音材料及成型工艺能保证其降噪系数、力学性能和物理性能等。
案例1:
首先设计陶粒混凝土生态声屏障的支撑立柱1的外形尺寸L（长）×D（厚）×H（高）=300mm×300mm×3600mm，配套的声屏障单元板2的外形尺寸L×D×H=3960mm×140mm×500mm，及顶部盖板3的外形尺寸L×D×H=3960mm×140mm×300mm，隔声背板厚度尺寸D1≤150mm，制作生产模具。
根据声屏障单元板2的生产工艺（参见图10），配置吸音材料，所述吸音材料的原料包括地聚合物、免烧陶粒（粒径在1-5mm占30%，粒径在6-10mm占70%）、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维和水等；所述地聚合物包括如下原料：矿粉，赤泥，水玻璃，氢氧化钠等；
所述吸音材料的原料按如下重量份数配比：
地聚合物450份（其中：矿粉130份、赤泥170份、水玻璃130份、氢氧化钠20份），免烧陶粒800份，聚羧酸减水剂2份，乳胶粉2份，聚酯纤维1份，水150份；
然后将吸音材料的原料按上述比重搅拌均匀，倒入相应的模具中。
配置隔音材料，所述隔音材料的原料包括地聚合物、石英粉、碎石(粒径为5-20mm)、聚酯纤维(直径在6~9mm)、水等；所述地聚合物包括如下原料：矿粉，赤泥，水玻璃，氢氧化钠和河砂(细度模数为 2.79，级配良好的中砂)等；
所述隔音材料的原料按如下重量份数配比：
矿粉100份、赤泥130份、水玻璃100份、氢氧化钠20份、河砂500份、石英粉100份、碎石650份、聚酯纤维(直径在6~9mm) 50份、水200份；
然后，将隔音音材料的原料按上述比重搅拌均匀，根据需要依次倒入相应的模具中，整理成型，拆模。自然养护。
案例1制造的陶粒混凝土生态声屏障的性能测试结果如表1所示。
表1
Figure 14808DEST_PATH_IMAGE001
案例2:
首先设计陶粒混凝土生态声屏障的支撑立柱1的外形尺寸L（长）×D（厚）×H（高）=400mm×400mm×2000mm，配套的声屏障单元板2的外形尺寸L×D×H=1960mm×200mm×600mm，及顶部盖板3的外形尺寸L×D×H=1960mm×200mm×300mm，隔声背板厚度尺寸D1≤150mm，制作生产模具。
根据声屏障单元板2的生产工艺（参见图10），配置吸音材料，所述吸音材料的原料包括地聚合物、免烧陶粒（粒径在1-5mm占30%，粒径在6-10mm占70%）、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维和水等；所述地聚合物包括如下原料：矿粉，赤泥，水玻璃，氢氧化钠等；所述吸音材料的原料按如下重量份数配比：
地聚合物500份（其中：矿粉220份、赤泥100份、水玻璃150份、氢氧化钠30份），免烧陶粒800份，聚羧酸减水剂3份，乳胶粉2份，聚酯纤维2份，水120份；
然后将吸音材料的原料按上述比重搅拌均匀，倒入相应的模具中。
配置隔音材料，所述隔音材料的原料包括地聚合物、石英粉、碎石(粒径为5-20mm)、聚酯纤维(直径在6~9mm)、水等；所述地聚合物包括如下原料：矿粉，赤泥，水玻璃，氢氧化钠和河砂(细度模数为 2.79，级配良好的中砂)等；
所述隔音材料的原料按如下重量份数配比：
矿粉150份、赤泥70份、水玻璃100份、氢氧化钠20份、河砂550份、石英粉100份、碎石700份、聚酯纤维(直径在6~9mm) 70份、水200份；
然后将隔音音材料的原料按上述比重搅拌均匀，根据需要依次倒入相应的模具中，整理成型，拆模。自然养护。
案例2制造的陶粒混凝土生态声屏障的性能测试结果如表2所示。
表2
Figure 794545DEST_PATH_IMAGE002
案例3:
首先设计陶粒混凝土生态声屏障的支撑立柱1的外形尺寸L（长）×D（厚）×H（高）=250mm×250mm×2000mm，配套的声屏障单元板2的外形尺寸L×D×H=1000mm×140mm×500mm，及顶部盖板3的外形尺寸L×D×H=1000mm×140mm×500mm，隔声背板厚度尺寸D1≤150mm，制作生产模具。
根据声屏障单元板2的生产工艺（参见图10），配置吸音材料，所述吸音材料的原料包括地聚合物、免烧陶粒（粒径在1-5mm占30%，粒径在6-10mm占70%）、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维和水等；所述地聚合物包括如下原料：矿粉，赤泥，水玻璃，氢氧化钠等；所述吸音材料的原料按如下重量份数配比：
地聚合物550份（其中：矿粉320份、赤泥40份、水玻璃160份、氢氧化钠30份），免烧陶粒800份，聚羧酸减水剂4份，乳胶粉3份，聚酯纤维3份，水95份；
然后将吸音材料的原料按上述比重搅拌均匀，倒入相应的模具中。
配置隔音材料，所述隔音材料的原料包括地聚合物、石英粉、碎石(粒径为5-20mm)、聚酯纤维(直径在6~9mm)、水等；所述地聚合物包括如下原料：矿粉，赤泥，水玻璃，氢氧化钠和河砂(细度模数为 2.79，级配良好的中砂)等；
所述隔音材料的原料按如下重量份数配比：
矿粉200份、赤泥30份、水玻璃100份、氢氧化钠20份、河砂600份、石英粉100份、碎石800份、聚酯纤维(直径在6~9mm) 100份、水200份；然后将隔音音材料的原料按上述比重搅拌均匀，根据需要依次倒入相应的模具中，整理成型，拆模。自然养护。
案例3制造的陶粒混凝土生态声屏障的性能测试结果如表3所示。
表3
Figure 393017DEST_PATH_IMAGE003
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明创造作了详尽的描述，但在本发明创造的基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明创造精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明创造要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种陶粒混凝土生态声屏障，其特征在于：包括至少两根支撑立柱、至少一块声屏障单元板和顶部盖板；相邻支撑立柱之间设置有若干声屏障单元板，在声屏障单元板的顶端上方安装有顶部盖板；
所述支撑立柱为一内部中空的混凝土立柱，所述支撑立柱的中空部分作为储水空间；所述支撑立柱的顶端设置成敞口；所述敞口与支撑立柱的中空部分连通；
所述声屏障单元板包括吸声面板和隔声背板；所述隔声背板与吸声面板连接在一起；所述吸声面板上布置有多排种植孔洞；所述顶部盖板上布设有种植槽；所述种植孔洞和种植槽内均铺设有营养土，在营养土中种有植物。
2.根据权利要求1所述的陶粒混凝土生态声屏障，其特征在于：所述吸声面板采用吸音材料压制振动成型；采用吸音材料压制振动成型的吸声面板的抗压强度≥10MPa,抗折强度≥3MPa；所述支撑立柱和隔声背板采用隔音材料灌注成型；采用隔音材料灌注成型的支撑立柱和隔声背板的抗压强度≥50MPa，抗折强度≥6MPa；所述顶部盖板采用吸音材料压制振动成型；所述吸音材料主要是由地聚合物、免烧陶粒、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维混合搅拌成的半干料；所述隔音材料主要是由地聚合物、石英砂、碎石、聚酯纤维、水混合而成。
3.根据权利要求1所述的陶粒混凝土生态声屏障，其特征在于：所述支撑立柱内设有加强钢筋网；所述吸声面板内设有网格土工布。
4.根据权利要求3所述的陶粒混凝土生态声屏障，其特征在于：所述营养土中种植的植物根据配置的植物群落进行播种种植；所述植物群落包括吸声面板上的植物种子、顶部盖板上的垂吊植物、吸声面板的底层或地面种植的攀爬植物。
5.根据权利要求1或4所述的陶粒混凝土生态声屏障，其特征在于：所述陶粒混凝土生态声屏障还包括自动控制灌溉系统；所述自动控制灌溉系统包括电源、控制器、湿度计、主进水抽水管和横向灌溉水管；所述主进水抽水管安装在支撑立柱的中空内部；所述主进水抽水管的进水口位于支撑立柱的中空内部的底部；所述主进水抽水管的进水口处设有水泵；所述横向灌溉水管水平安装于在顶部盖板底部、并与主进水抽水管连通；所述横向灌溉水管上均匀的设有喷头；所述湿度计安装在种植孔洞和种植槽内，用于监测营养土湿度；所述控制器安装在在支撑立柱的顶端，通过湿度计传递过来的信号进行判断，然后控制水泵的启闭从而控制横向灌溉水管的喷头是否喷水。
6.根据权利要求5所述的陶粒混凝土生态声屏障，其特征在于：将两块声屏障单元板背靠背，隔音板作为中间层，形成整体包绕的植物群落；所述自动控制灌溉系统的电源可采用太阳能蓄电池；所述太阳能蓄电池安装在支撑立柱的顶端；所述支撑立柱的中空内部安装有自来水输水管。
7.一种陶粒混凝土生态声屏障的制作方法，其特征在于:它是安装制作权利要求1所述的陶粒混凝土生态声屏障的方法，其包括以下步骤：
A、备料：准备好制作陶粒混凝土生态声屏障所用的支撑立柱、声屏障单元板及顶部盖板；
B、按施工图纸挖坑安装：根据施工图纸，将安装支撑立柱的基础位置定位，挖出基坑；
C、第1根支撑立柱1定位浇筑：按照施工进度，从端头或者两侧开始，将第一根支撑立柱按施工技术要求定位浇筑成型；
D、当第1根支撑立柱浇筑固化达到强度后，安装两侧的声屏障单元板，然后第1+N根支撑立柱定位浇筑,依次完成声屏障单元板安装，调节标高线形；所述N为大于1的自然数；
E、分批同时整体浇筑基坑；
F、安装顶部盖板和自动控制灌溉系统，进行自动控制灌溉系统调试；
G、自动控制灌溉系统调试完成后，种植植物群落、浇灌养护。
8.根据权利要求7所述的一种陶粒混凝土生态声屏障的制作方法，其特征在于：所述支撑立柱、声屏障单元板及顶部盖板在工厂预制完成；所述吸声面板是由吸音材料压制振动成型；所述隔声背板是由隔音材料搅拌均匀压制养护而成；所述支撑立柱是由隔音材料搅拌灌注成型；所述顶部盖板是由吸音材料搅拌灌注成型；所述吸音材料主要是由地聚合物、免烧陶粒、聚羧酸减水剂、乳胶粉、聚酯纤维混合搅拌成的半干料；所述隔音材料主要是由地聚合物、石英砂、碎石、聚酯纤维、水混合而成。
9.根据权利要求8所述的一种陶粒混凝土生态声屏障的制作方法，其特征在于：所述声屏障单元板的生产工艺步骤如下：
S1:根据设计需求图纸制作相应尺寸的模具；包括声屏障单元板外形尺寸设计、对应模具设计生产；
S2:将模具安装完成后，安装由玻璃纤维筋组成的不锈蚀的筋笼到模具内，再调试模具内筋笼尺寸位置，进行第一次浇筑吸音材料，浇筑吸音材料后，并对吸音材料进行振捣；
S3:依次放置格栅土工布、营养土及植物种子、进行第二次浇筑吸音材料，并对吸音材料进行振捣；
S4:浇筑隔音材料，最后拆模养护完成制作；
在生产声屏障单元板工艺过程中，在浇筑吸音材料之前需要对吸音材料备料称重，搅拌均匀后才能入模；在浇筑隔音材料之前需要对隔音材料备料称重，搅拌均匀后才能入模。
10.根据权利要求8所述的一种陶粒混凝土生态声屏障的制作方法，其特征在于：在制作支撑立柱时，根据设计需求图纸制作相应尺寸的支撑立柱模具，在制作支撑立柱模具设计生产时，所述支撑立柱的内部中空成型时中空模具可使用PVC圆水管，成型后直接作为蓄水管内壁，支撑立柱内壁可减薄，减小结构体积的同时增加蓄水管的耐久性；有必要可布设自来水输水管在支撑立柱的储水空间内。
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