CN117552352A - 一种具有空腔结构的陶粒隔声板材及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于降噪技术领域，公开了一种具有空腔结构的陶粒隔声板材及方法。具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层；所述的边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的四个端面分别通过端部一号陶粒板或端部二号陶粒板封接；所述的球形陶粒材料夹层由球形陶粒材料填充到中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间形成。本发明的具有空腔结构的陶粒隔声板材具有多层陶粒板层，而且中间有三个空腔，在中间的空腔中设有球形的陶粒材料，通过多种形式的吸声来增强吸声效果。

Description

一种具有空腔结构的陶粒隔声板材及方法
技术领域
本发明涉及降噪技术领域，具体涉及一种具有空腔结构的陶粒隔声板材及方法。
背景技术
本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的发明内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。
随着社会的发展，人们生活水平的提高，环境噪音污染也越来越严重。隔声是控制噪声传播的有效降噪手段，在环境噪声治理中应用广泛。隔声从材质上主要分为金属隔声及非金属隔声，由于金属隔声具有重量轻、外壳寿命长、景观效果好等特点，成为隔声的主要选择。
隔声为了更有效地降低噪声传播，其内部吸声材料的声学性能是影响其声学性能的主要因素。目前常用的应用于隔声的陶粒吸声板不是根据粒径大小分层，而是将一定粒径、级配的陶粒通过有机或无机粘结剂混合后压制成型，使其在一定频率范围内具有较好的声学性能和力学性能。
申请号为202110055070.7，授权公告号为CN112608110B的发明专利针对目前金属隔声使用的单层陶粒吸声板制品导致的力学、声学性能不足等问题，提出了一种用于隔声的多层结构陶粒吸声板，该多层结构陶粒吸声板由不同粒径级配的陶粒材料层组成，利用多层结构陶粒吸声板内部的大量多孔结构，实现了良好的吸声性能。但其存在一个问题，就是每层板材都是相互独立的粒径范围(粒径范围无交叉)，虽然采用了四号陶粒板(由前面三种陶粒板的陶粒按比例混合)，但这个四号陶粒板是作为单独的一层，其实看似起到了综合三种粒径的陶粒板的效果，但这个效果并不好。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种具有空腔结构的陶粒隔声板材及方法，本发明的具有空腔结构的陶粒隔声板材具有多层陶粒板层，而且中间有三个空腔，在中间的空腔中设有球形的陶粒材料，通过多种形式的吸声来增强吸声效果。
本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
一种具有空腔结构的陶粒隔声板材，具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层；所述的边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的四个端面分别通过端部一号陶粒板或端部二号陶粒板封接；
所述的一号陶粒板层、二号陶粒板层和球形陶粒材料均由陶粒骨料和胶凝材料组成，其中陶粒骨料的质量百分含量为80-90％，余量为胶凝材料；
所述的边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层的厚度分别为：10-15mm、10-15mm、4-6mm、80-100mm、3-5mm、3-5mm和25-30mm；
所述的一号陶粒板层的陶粒骨料为粒径小于4mm的一号陶粒，所述的二号陶粒板层的陶粒骨料为粒径大于2mm的二号陶粒；所述的球形陶粒材料为粒径小于6mm的三号陶粒骨料；
所述的球形陶粒材料夹层由球形陶粒材料填充到中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间形成；所述的球形陶粒材料的粒径为40-70mm。
进一步的，所述的球形陶粒材料包括：球形骨架、填充颗粒和外包层；所述的球形骨架为蜂窝状球形材料，蜂窝状球形材料的中空通道可供6mm以下的陶粒骨料通过。
进一步的，所述的三号陶粒骨料包括粒径小于2mm的A陶粒骨料和粒径为2-6mm的B陶粒骨料；所述的球形骨架由B陶粒骨料和胶凝材料制备而成，所述的填充颗粒为A陶粒骨料，所述的外包层包括内层和外层，所述的内层由A陶粒骨料和胶凝材料制备而得，所述的外层由B陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
进一步的，所述的第一中空层内设置有多个连接于边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间的第一中空层支撑板，所述的第一中空层支撑板由二号陶粒骨料和胶凝材料制备而得；所述的第二中空层内设置有多个连接于边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间的第二中空层支撑板，所述的第二中空层支撑板由一号陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
进一步的，所述的多个第一中空层支撑板首尾相连形成锯齿形；所述的多个第二中空层支撑板首尾相连形成锯齿形。
进一步的，多个所述的第一中空层支撑板与板材整体的纵向夹角为40-50°。
一种上述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别制备边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层、边界二号陶粒板层及端部一号陶粒板和/或端部二号陶粒板：将各层陶粒板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板、养护脱模后得到各陶粒板；
(2)将三号陶粒骨料和胶凝材料混合后制备成球形陶粒材料；
(3)按照设定间隔将边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层和边界二号陶粒板层按位置放好；
(4)在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的底端和两端分别固定端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，然后在中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间填充球形陶粒材料；然后在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的上端封接端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，得到所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材。
进一步的，在步骤(3)和(4)之间还包括如下步骤：在边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间固定设定间隔的第一中空层支撑板；
和/或，
在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间固定设定间隔的第二中空层支撑板。
本发明实施例具有如下有益效果：
本发明的多层结构陶粒吸声板，采用三种型号的陶粒与胶凝材料混合，根据声波吸声隔声性能的原理，各层吸声板的陶粒间孔隙尺寸不同，而且增加了中空层，在中间的中空腔体中还填充了球形的陶粒材料，这就使得中间填充的腔体中形成了多种间隙，一种是材料内部陶粒材料的间隙，第二种是陶粒材料与两边的板材之间的空隙。
采用一号陶粒、中空、二号陶粒、夹层、一号陶粒、中空和二号陶粒的间隔设计，使得声波经过多次一号陶粒和二号陶粒及中空的空气层的吸收和阻挡，还有粒径包含了一号颗粒和二号颗粒的三号颗粒制备的球形材料的吸收和阻挡，并且在多种材料和空气层之间进行不同角度的反射和消耗，增强了隔声效果。
附图说明
图1为本发明实施例中一种具有空腔结构的陶粒隔声板材的结构示意图。
图2为本发明实施例中另一种具有空腔结构的陶粒隔声板材的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。不同实施例之间可以替换或者合并组合，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
结合附图1和2，一种具有空腔结构的陶粒隔声板材，具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层1、第一中空层2、中部二号陶粒板层3、球形陶粒材料夹层4、中部一号陶粒板层5、第二中空层6和边界二号陶粒板层7；所述的边界一号陶粒板层1和边界二号陶粒板层7的四个端面分别通过端部一号陶粒板9或端部二号陶粒板10封接；
所述的一号陶粒板层、二号陶粒板层和球形陶粒材料8均由陶粒骨料和胶凝材料组成，其中陶粒骨料的质量百分含量为80-90％，余量为胶凝材料；
所述的边界一号陶粒板层1、第一中空层2、中部二号陶粒板层3、球形陶粒材料夹层4、中部一号陶粒板层5、第二中空层6和边界二号陶粒板层7的厚度分别为：10-15mm、10-15mm、4-6mm、80-100mm、3-5mm、3-5mm和25-30mm；
所述的一号陶粒板层的陶粒骨料为粒径小于4mm的一号陶粒，所述的二号陶粒板层的陶粒骨料为粒径大于2mm的二号陶粒；所述的球形陶粒材料8为粒径小于6mm的三号陶粒骨料；
所述的球形陶粒材料夹层4由球形陶粒材料8填充到中部二号陶粒板层3和中部一号陶粒板层之间形成；所述的球形陶粒材料8的粒径为40-70mm。
本发明的多层结构陶粒吸声板，采用三种型号的陶粒与胶凝材料混合，根据声波吸声隔声性能的原理，各层吸声板的陶粒间孔隙尺寸不同，而且增加了中空层，在中间的中空腔体中还填充了球形的陶粒材料，这就使得中间填充的腔体中形成了多种间隙，一种是材料内部陶粒材料的间隙，第二种是陶粒材料与两边的板材之间的空隙。
采用一号陶粒、中空、二号陶粒、夹层4、一号陶粒、中空和二号陶粒的间隔设计，使得声波经过多次一号陶粒和二号陶粒及中空的空气层的吸收和阻挡，还有粒径包含了一号颗粒和二号颗粒的三号颗粒制备的球形材料的吸收和阻挡，并且在多种材料和空气层之间进行不同角度的反射和消耗，增强了隔声效果。
以上方案已经实现了本发明的上述目的，下面在此基础上给出优选方案。
在本发明的一些实施例中，所述的球形陶粒材料8包括：球形骨架、填充颗粒和外包层；所述的球形骨架为蜂窝状球形材料，蜂窝状球形材料的中空通道可供6mm以下的陶粒骨料通过。
这是本发明的一个优选的实施例，这个实施例是申请人之前经过大量研究的，这种采用球形骨架进行内部填充的结构在实现了球体与外部板材的空隙外，还可以使得骨架和内部填充材料的吸声效果不同，而且在球体内部进行反射和消耗，吸声效果很好。
在本发明的一些实施例中，所述的三号陶粒骨料包括粒径小于2mm的A陶粒骨料和粒径为2-6mm的B陶粒骨料；所述的球形骨架由B陶粒骨料和胶凝材料制备而成，所述的填充颗粒为A陶粒骨料，所述的外包层包括内层和外层，所述的内层由A陶粒骨料和胶凝材料制备而得，所述的外层由B陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
在这个实施例中，球形骨架的填充物为陶粒骨料(没有胶凝材料)，而外层再形成包裹层，使得在球形骨架的填充部仅为陶粒骨料，从而使得其颗粒之间的反射不同于其他的有胶凝材料的整体材料，起到了对声波反射和阻隔的另一种形式的补充，丰富了声波阻挡的形式，加强了声波阻挡效果。
在本发明的一些实施例中，所述的第一中空层2内设置有多个连接于边界一号陶粒板层1和中部二号陶粒板层3之间的第一中空层2支撑板11，所述的第一中空层2支撑板11由二号陶粒骨料和胶凝材料制备而得；所述的第二中空层6内设置有多个连接于边界二号陶粒板层7和中部一号陶粒板层5之间的第二中空层6支撑板11，所述的第二中空层6支撑板11由一号陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
支撑板11的作用至少有三个：第一，起到支撑板11材的作用，防止两个板材之间由于长距离没有支撑而造成损坏；第二，使得形成多个空腔，声波的反射和阻挡效果提高；第三，在边界一号陶粒板层1和中部二号陶粒板层3之间采用的支撑板11为二号陶粒板，那么在声波经一号陶粒板阻挡后，会在中空层反射中尽早的接触到二号陶粒板，增强了声波到达中部二号陶粒板层3之前的阻挡效果；在边界二号陶粒板层7和中部一号陶粒板层5之间采用的支撑板11为一号陶粒板，那么在声波经一号陶粒板阻挡后，在达到边界二号陶粒板之前继续用一号陶粒板阻挡，增强了前面中部一号陶粒板的阻挡效果。
在第一中空层2和第二中空层6设置不同的板材是有讲究的，因为为了板材的整体强度考虑，边界的板材较厚，而中部的两个板材较薄(从板材整体厚度考虑)，那么为了弥补中部板材由于厚度较小造成的阻挡效果不理想，可以在前面(或者后面)增加相同材质的板材来增强效果，这里正好利用了支撑板11，将支撑板11按照前述的材质设置就可以达到双重效果。
在本发明的一些实施例中，所述的多个第一中空层2支撑板11首尾相连形成锯齿形；所述的多个第二中空层6支撑板11首尾相连形成锯齿形。
在本发明的一些实施例中，多个所述的第一中空层2支撑板11与板材整体的纵向夹角为40-50°。
锯齿形结构可以使得声波在中空层中的传播受到更好地阻挡，而且45°左右的夹角效果最好，原因是其不但反射效果好，而且，其支撑效果也是比较好的，这是综合考虑了声的阻挡效果和板材整体强度的效果得出的，设计很巧妙，效果理想。
在一些实施例中，所述的多形状陶粒材料在夹层中填充，球形陶粒材料之间的空隙中填充有胶凝材料。应当理解，在存在大量空隙的情况下，有可能造成多形状陶粒材料之间的晃动，进而使得板材内部不稳定，虽然为了防止这种情况的发生，一般都会在填充后进行压紧，但没有经过填充的空隙仍然存在着不稳定因素，而且，过大的压力压实会导致材料本身的破碎。
一种上述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别制备边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层、边界二号陶粒板层及端部一号陶粒板和/或端部二号陶粒板：将各层陶粒板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板、养护脱模后得到各陶粒板；
(2)将三号陶粒骨料和胶凝材料混合后制备成球形陶粒材料；
(3)按照设定间隔将边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层和边界二号陶粒板层按位置放好；
(4)在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的底端和两端分别固定端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，然后在中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间填充球形陶粒材料；然后在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的上端封接端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，得到所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材。
在本发明的一些实施例中，在步骤(3)和(4)之间还包括如下步骤：在边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间固定设定间隔的第一中空层支撑板；
和/或，
在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间固定设定间隔的第二中空层支撑板。
所述胶凝材料选用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石灰、石膏、水玻璃中的一种，或者沥青、合成树脂、天然树脂中的一种，以及外加剂；所述外加剂占胶凝材料总量的5～25％。
所述外加剂包括粉煤灰或硅灰、减水剂、疏水剂和纤维，其中，粉煤灰或硅灰占胶凝材料总量的5％～25％、减水剂占胶凝材料总量的0％～0.4％、疏水剂占胶凝材料总量的0％～5％、纤维占胶凝材料总量的0％～0.3％。外加剂的加入量可根据不同各层陶粒吸声板所用胶凝材料的声学性能、力学性能要求进行调整。
在本发明中对端部板材的厚度没有限定，一般优选与边界板材的厚度相当或一致。
实施例1
一种上述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别制备边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层、边界二号陶粒板层及端部一号陶粒板和/或端部二号陶粒板：将各层陶粒板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板、养护脱模后得到各陶粒板；
(2)将三号陶粒骨料和胶凝材料混合后制备成球形陶粒材料；
(3)按照设定间隔将边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层和边界二号陶粒板层按位置放好；
在边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间固定设定间隔的第一中空层支撑板；
(4)在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的底端和两端分别固定端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，然后在中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间填充球形陶粒材料；然后在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的上端封接端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，得到所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材。
具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层；所述的边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的四个端面分别通过端部二号陶粒板封接；
所述的一号陶粒板层、二号陶粒板层和球形陶粒材料均由陶粒骨料和胶凝材料组成，其中陶粒骨料的质量百分含量为80-90％，余量为胶凝材料；
所述的边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层的厚度分别为：10mm、10mm、4mm、80mm、3mm、3mm和25mm；
所述的一号陶粒板层的陶粒骨料为粒径小于4mm的一号陶粒，所述的二号陶粒板层的陶粒骨料为粒径2-6mm的二号陶粒；所述的球形陶粒材料为粒径小于6mm的三号陶粒骨料；
所述的球形陶粒材料夹层由球形陶粒材料填充到中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间形成；所述的球形陶粒材料的粒径为40-50mm。
所述的球形陶粒材料包括：球形骨架、填充颗粒和外包层；所述的球形骨架为蜂窝状球形材料，蜂窝状球形材料的中空通道可供6mm以下的陶粒骨料通过。
实施例2
一种上述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别制备边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层、边界二号陶粒板层及端部一号陶粒板和/或端部二号陶粒板：将各层陶粒板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板、养护脱模后得到各陶粒板；
(2)将三号陶粒骨料和胶凝材料混合后制备成球形陶粒材料；
(3)按照设定间隔将边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层和边界二号陶粒板层按位置放好；
在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间固定设定间隔的第二中空层支撑板。
(4)在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的底端和两端分别固定端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，然后在中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间填充球形陶粒材料；然后在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的上端封接端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，得到所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材。
具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层；所述的边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的四个端面分别通过端部一号陶粒板封接；
所述的一号陶粒板层、二号陶粒板层和球形陶粒材料均由陶粒骨料和胶凝材料组成，其中陶粒骨料的质量百分含量为80-90％，余量为胶凝材料；
所述的边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层的厚度分别为：15mm、15mm、6mm、100mm、5mm、5mm和30mm；
所述的一号陶粒板层的陶粒骨料为粒径小于4mm的一号陶粒，所述的二号陶粒板层的陶粒骨料为粒径3-5mm的二号陶粒；所述的球形陶粒材料为粒径小于5mm的三号陶粒骨料；
所述的球形陶粒材料夹层由球形陶粒材料填充到中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间形成；所述的球形陶粒材料的粒径为60-70mm。
所述的球形陶粒材料包括：球形骨架、填充颗粒和外包层；所述的球形骨架为蜂窝状球形材料，蜂窝状球形材料的中空通道可供5mm以下的陶粒骨料通过。
所述的三号陶粒骨料包括粒径小于2mm的A陶粒骨料和粒径为2-6mm的B陶粒骨料；所述的球形骨架由B陶粒骨料和胶凝材料制备而成，所述的填充颗粒为A陶粒骨料，所述的外包层包括内层和外层，所述的内层由A陶粒骨料和胶凝材料制备而得，所述的外层由B陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
在这个实施例中，球形骨架的填充物为陶粒骨料(没有胶凝材料)，而外层再形成包裹层，使得在球形骨架的填充部仅为陶粒骨料，从而使得其颗粒之间的反射不同于其他的有胶凝材料的整体材料，起到了对声波反射和阻隔的另一种形式的补充，丰富了声波阻挡的形式，加强了声波阻挡效果。
实施例3
一种上述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别制备边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层、边界二号陶粒板层及端部一号陶粒板和/或端部二号陶粒板：将各层陶粒板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板、养护脱模后得到各陶粒板；
(2)将三号陶粒骨料和胶凝材料混合后制备成球形陶粒材料；
(3)按照设定间隔将边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层和边界二号陶粒板层按位置放好；
在边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间固定设定间隔的第一中空层支撑板；在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间固定设定间隔的第二中空层支撑板。
(4)在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的底端和两端分别固定端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，然后在中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间填充球形陶粒材料；然后在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的上端封接端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，得到所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材。
具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层；所述的边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的四个端面分别通过端部一号陶粒板封接；
所述的一号陶粒板层、二号陶粒板层和球形陶粒材料均由陶粒骨料和胶凝材料组成，其中陶粒骨料的质量百分含量为80-90％，余量为胶凝材料；
所述的边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层的厚度分别为：12mm、12mm、5mm、95mm、4mm、4mm和28mm；
所述的一号陶粒板层的陶粒骨料为粒径小于4mm的一号陶粒，所述的二号陶粒板层的陶粒骨料为粒径2-5mm的二号陶粒；所述的球形陶粒材料为粒径小于6mm的三号陶粒骨料；
所述的球形陶粒材料夹层由球形陶粒材料填充到中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间形成；所述的球形陶粒材料的粒径为50±5mm。
所述的球形陶粒材料包括：球形骨架、填充颗粒和外包层；所述的球形骨架为蜂窝状球形材料，蜂窝状球形材料的中空通道可供6mm以下的陶粒骨料通过。
在本发明的一些实施例中，所述的三号陶粒骨料包括粒径小于2mm的A陶粒骨料和粒径为2-6mm的B陶粒骨料；所述的球形骨架由B陶粒骨料和胶凝材料制备而成，所述的填充颗粒为A陶粒骨料，所述的外包层包括内层和外层，所述的内层由A陶粒骨料和胶凝材料制备而得，所述的外层由B陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
述的第一中空层内设置有多个连接于边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间的第一中空层支撑板，所述的第一中空层支撑板由二号陶粒骨料和胶凝材料制备而得；所述的第二中空层内设置有多个连接于边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间的第二中空层支撑板，所述的第二中空层支撑板由一号陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
支撑板的作用至少有三个：第一，起到支撑板材的作用，防止两个板材之间由于长距离没有支撑而造成损坏；第二，使得形成多个空腔，声波的反射和阻挡效果提高；第三，在边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间采用的支撑板为二号陶粒板，那么在声波经一号陶粒板阻挡后，会在中空层反射中尽早的接触到二号陶粒板，增强了声波到达中部二号陶粒板层之前的阻挡效果；在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间采用的支撑板为一号陶粒板，那么在声波经一号陶粒板阻挡后，在达到边界二号陶粒板之前继续用一号陶粒板阻挡，增强了前面中部一号陶粒板的阻挡效果。
实施例4
一种上述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别制备边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层、边界二号陶粒板层及端部一号陶粒板和/或端部二号陶粒板：将各层陶粒板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板、养护脱模后得到各陶粒板；
(2)将三号陶粒骨料和胶凝材料混合后制备成球形陶粒材料；
(3)按照设定间隔将边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层和边界二号陶粒板层按位置放好；
在边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间固定设定间隔的第一中空层支撑板；和/或，
在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间固定设定间隔的第二中空层支撑板。
(4)在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的底端和两端分别固定端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，然后在中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间填充球形陶粒材料；然后在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的上端封接端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，得到所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材。
具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层；所述的边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的四个端面分别通过端部一号陶粒板封接；
所述的一号陶粒板层、二号陶粒板层和球形陶粒材料均由陶粒骨料和胶凝材料组成，其中陶粒骨料的质量百分含量为90％，余量为胶凝材料；
所述的边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层的厚度分别为：15mm、10mm、6mm、100mm、3mm、3mm和30mm；
所述的一号陶粒板层的陶粒骨料为粒径小于4mm的一号陶粒，所述的二号陶粒板层的陶粒骨料为粒径2-4mm的二号陶粒；所述的球形陶粒材料为粒径小于6mm的三号陶粒骨料；
所述的球形陶粒材料夹层由球形陶粒材料填充到中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间形成；所述的球形陶粒材料的粒径为65mm左右。
所述的球形陶粒材料包括：球形骨架、填充颗粒和外包层；所述的球形骨架为蜂窝状球形材料，蜂窝状球形材料的中空通道可供6mm以下的陶粒骨料通过。
在本发明的一些实施例中，所述的三号陶粒骨料包括粒径小于2mm的A陶粒骨料和粒径为2-6mm的B陶粒骨料；所述的球形骨架由B陶粒骨料和胶凝材料制备而成，所述的填充颗粒为A陶粒骨料，所述的外包层包括内层和外层，所述的内层由A陶粒骨料和胶凝材料制备而得，所述的外层由B陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
所述的第一中空层内设置有多个连接于边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间的第一中空层支撑板，所述的第一中空层支撑板由二号陶粒骨料和胶凝材料制备而得；所述的第二中空层内设置有多个连接于边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间的第二中空层支撑板，所述的第二中空层支撑板由一号陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
在第一中空层和第二中空层设置不同的板材是有讲究的，因为为了板材的整体强度考虑，边界的板材较厚，而中部的两个板材较薄(从板材整体厚度考虑)，那么为了弥补中部板材由于厚度较小造成的阻挡效果不理想，可以在前面(或者后面)增加相同材质的板材来增强效果，这里正好利用了支撑板，将支撑板按照前述的材质设置就可以达到双重效果。
所述的多个第一中空层支撑板首尾相连形成锯齿形；所述的多个第二中空层支撑板首尾相连形成锯齿形。多个所述的第一中空层支撑板与板材整体的纵向夹角为40-50°。
实施例5
一种上述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别制备边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层、边界二号陶粒板层及端部一号陶粒板和/或端部二号陶粒板：将各层陶粒板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板、养护脱模后得到各陶粒板；
(2)将三号陶粒骨料和胶凝材料混合后制备成球形陶粒材料；
(3)按照设定间隔将边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层和边界二号陶粒板层按位置放好；
在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间固定设定间隔的第二中空层支撑板。
(4)在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的底端和两端分别固定端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，然后在中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间填充球形陶粒材料；然后在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的上端封接端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，得到所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材。
具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层；所述的边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的四个端面分别通过端部一号陶粒板封接；
所述的一号陶粒板层、二号陶粒板层和球形陶粒材料均由陶粒骨料和胶凝材料组成，其中陶粒骨料的质量百分含量为80-90％，余量为胶凝材料；
所述的边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层的厚度分别为：15mm、10mm、6mm、100mm、5mm、5mm和30mm；
所述的一号陶粒板层的陶粒骨料为粒径小于4mm的一号陶粒，所述的二号陶粒板层的陶粒骨料为粒径大于2mm的二号陶粒；所述的球形陶粒材料为粒径小于6mm的三号陶粒骨料；
所述的球形陶粒材料夹层由球形陶粒材料填充到中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间形成；所述的球形陶粒材料的粒径为40-70mm。
所述的球形陶粒材料包括：球形骨架、填充颗粒和外包层；所述的球形骨架为蜂窝状球形材料，蜂窝状球形材料的中空通道可供6mm以下的陶粒骨料通过。
在本发明的一些实施例中，所述的三号陶粒骨料包括粒径小于2mm的A陶粒骨料和粒径为2-6mm的B陶粒骨料；所述的球形骨架由B陶粒骨料和胶凝材料制备而成，所述的填充颗粒为A陶粒骨料，所述的外包层包括内层和外层，所述的内层由A陶粒骨料和胶凝材料制备而得，所述的外层由B陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
在这个实施例中，球形骨架的填充物为陶粒骨料(没有胶凝材料)，而外层再形成包裹层，使得在球形骨架的填充部仅为陶粒骨料，从而使得其颗粒之间的反射不同于其他的有胶凝材料的整体材料，起到了对声波反射和阻隔的另一种形式的补充，丰富了声波阻挡的形式，加强了声波阻挡效果。
在本发明的一些实施例中，所述的第一中空层内设置有多个连接于边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间的第一中空层支撑板，所述的第一中空层支撑板由二号陶粒骨料和胶凝材料制备而得；所述的第二中空层内设置有多个连接于边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间的第二中空层支撑板，所述的第二中空层支撑板由一号陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
支撑板的作用至少有三个：第一，起到支撑板材的作用，防止两个板材之间由于长距离没有支撑而造成损坏；第二，使得形成多个空腔，声波的反射和阻挡效果提高；第三，在边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间采用的支撑板为二号陶粒板，那么在声波经一号陶粒板阻挡后，会在中空层反射中尽早的接触到二号陶粒板，增强了声波到达中部二号陶粒板层之前的阻挡效果；在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间采用的支撑板为一号陶粒板，那么在声波经一号陶粒板阻挡后，在达到边界二号陶粒板之前继续用一号陶粒板阻挡，增强了前面中部一号陶粒板的阻挡效果。
在第一中空层和第二中空层设置不同的板材是有讲究的，因为为了板材的整体强度考虑，边界的板材较厚，而中部的两个板材较薄(从板材整体厚度考虑)，那么为了弥补中部板材由于厚度较小造成的阻挡效果不理想，可以在前面(或者后面)增加相同材质的板材来增强效果，这里正好利用了支撑板，将支撑板按照前述的材质设置就可以达到双重效果。
在本发明的一些实施例中，所述的多个第一中空层支撑板首尾相连形成锯齿形；所述的多个第二中空层支撑板首尾相连形成锯齿形。
在本发明的一些实施例中，多个所述的第一中空层支撑板与板材整体的纵向夹角为40-50°。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有空腔结构的陶粒隔声板材，其特征在于，具有空腔结构的陶粒隔声板材由声源侧起依次包括：边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层；所述的边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的四个端面分别通过端部一号陶粒板或端部二号陶粒板封接；
所述的一号陶粒板层、二号陶粒板层和球形陶粒材料均由陶粒骨料和胶凝材料组成，其中陶粒骨料的质量百分含量为80-90％，余量为胶凝材料；
所述的边界一号陶粒板层、第一中空层、中部二号陶粒板层、球形陶粒材料夹层、中部一号陶粒板层、第二中空层和边界二号陶粒板层的厚度分别为：10-15mm、10-15mm、4-6mm、80-100mm、3-5mm、3-5mm和25-30mm；
所述的一号陶粒板层的陶粒骨料为粒径小于4mm的一号陶粒，所述的二号陶粒板层的陶粒骨料为粒径大于2mm的二号陶粒；所述的球形陶粒材料为粒径小于6mm的三号陶粒骨料；
所述的球形陶粒材料夹层由球形陶粒材料填充到中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间形成；所述的球形陶粒材料的粒径为40-70mm。
2.根据权利要求1所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材，其特征在于，所述的球形陶粒材料包括：球形骨架、填充颗粒和外包层；所述的球形骨架为蜂窝状球形材料，蜂窝状球形材料的中空通道可供6mm以下的陶粒骨料通过。
3.根据权利要求2所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材，其特征在于，所述的三号陶粒骨料包括粒径小于2mm的A陶粒骨料和粒径为2-6mm的B陶粒骨料；所述的球形骨架由B陶粒骨料和胶凝材料制备而成，所述的填充颗粒为A陶粒骨料，所述的外包层包括内层和外层，所述的内层由A陶粒骨料和胶凝材料制备而得，所述的外层由B陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
4.根据权利要求3所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材，其特征在于，所述的第一中空层内设置有多个连接于边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间的第一中空层支撑板，所述的第一中空层支撑板由二号陶粒骨料和胶凝材料制备而得；所述的第二中空层内设置有多个连接于边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间的第二中空层支撑板，所述的第二中空层支撑板由一号陶粒骨料和胶凝材料制备而得。
5.根据权利要求4所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材，其特征在于，所述的多个第一中空层支撑板首尾相连形成锯齿形；所述的多个第二中空层支撑板首尾相连形成锯齿形。
6.根据权利要求5所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材，其特征在于，多个所述的第一中空层支撑板与板材整体的纵向夹角为40-50°。
7.一种权利要求1-6任一项所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别制备边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层、边界二号陶粒板层及端部一号陶粒板和/或端部二号陶粒板：将各层陶粒板的陶粒骨料与胶凝材料分别按比例充分混合后，压制、浇注成板、养护脱模后得到各陶粒板；
(2)将三号陶粒骨料和胶凝材料混合后制备成球形陶粒材料；
(3)按照设定间隔将边界一号陶粒板层、中部二号陶粒板层、中部一号陶粒板层和边界二号陶粒板层按位置放好；
(4)在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的底端和两端分别固定端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，然后在中部二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间填充球形陶粒材料；然后在边界一号陶粒板层和边界二号陶粒板层的上端封接端部一号陶粒板或端部二号陶粒板，得到所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材。
8.根据权利要求7所述的具有空腔结构的陶粒隔声板材的制备方法，其特征在于，在步骤(3)和(4)之间还包括如下步骤：在边界一号陶粒板层和中部二号陶粒板层之间固定设定间隔的第一中空层支撑板；
和/或，
在边界二号陶粒板层和中部一号陶粒板层之间固定设定间隔的第二中空层支撑板。
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