JP2002244666A

JP2002244666A - 吸遮音体およびその製造方法

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Publication number: JP2002244666A
Application number: JP2001043925A
Authority: JP
Inventors: Motohide Kawasaki; 基秀川崎; Fusao Kamoto; 房男嘉本; Hiromitsu Miyazaki; 洋光宮崎; Toru Asai; 透浅井
Original assignee: Clion Co Ltd
Current assignee: Clion Co Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-08-30

Abstract

(57)【要約】【課題】メインテナンスにも手間が掛からず耐久性があ
り、かつ十分な吸音性能と遮音性能を同時に満足する吸
遮音体を提供する。【解決手段】多孔質軽量コンクリート吸音材１２と非多
孔質コンクリート遮音材１１とを積層し、かつ該多孔質
軽量コンクリート吸音材１２の外表面からシリコン系撥
水溶液を含浸させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレキャストコン
クリート板（以下、ＰＣ板という）の高遮音性能と連続
気泡を有する無機質系多孔質の軽量コンクリート板の高
吸音性能の両方の特徴を活かした新規な複合板であり、
主として鉄道や高速道またはゴミ焼却場などにおいて発
生する騒音が近隣住宅に及ぼす環境悪化を抑制するため
に用いられる吸遮音用複合板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、防音を行う方法として、現場での
コンクリート打設を行うか、または工場にて壁状に製造
されたものを現場で組立を行い防音壁として設置するか
のいずれかの方法がある。更に吸音性能を付加する目的
で過去種々の方法が採用されていた。これらはいずれも
コンクリートの密実性およびその質量により優れた遮音
性能を発揮するものの吸音性に乏しく、音の反射・反響
音のため十分な防音効果が期待できなかった。

【０００３】また、吸音性能と遮音性能との両者から十
分に高い防音効果が得られるように、例えば亜鉛鉄板な
どの金属板製遮音ケース内に、吸音材としてグラスウー
ル層や空気層を形成し、かつ表面側に前記グラスウール
層の乖離や破損等を防止するためアルミ製の穴あきメタ
ルで保護板を配設してなる吸遮音パネルが知られている
が、これらのものは、ケース自体に腐食を生じやすい上
に、グラスウールの経年劣化により期待する防音効果が
早期のうちに低下し、このため早期にグラスウールの取
り替え補修が必要である。よってランニングコストが割
高となるという欠点があった。

【０００４】前記欠点を解消するために以下の方法など
が採用されている。すなわち特公昭５４−２９７５号公
報、特公昭５４−２９７６号公報、特開昭５７−１６１
２１３号公報に開示されているように、モルタルに起泡
剤等を添加し発泡コンクリートとなした吸音部材と、コ
ンクリートや繊維補強セメント板とした遮音部材とを複
合することにより、吸音効果と遮音効果を同時に期待で
きる様な方策が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
ものは、金属枠付二層式のものおよびロックウールを用
いた方式に比べ透過損失並びに残響質法吸音率などの点
で優れ、特に透過損失などは中音域から高音域にかけて
その音域の増大に伴って透過損失も大きくなることが理
想的である。しかしいずれの場合も中音域から高音域に
かけて減少傾向にあり必ずしも期待に添ったものとは言
えない状況にある。

【０００６】また、前述したようにグラスウールやロッ
クウールなどを併用した方法では、十分な透過損失並び
に吸音率を確保するのが非常に難しいばかりか風雨によ
る自然劣化を生じ、メインテナンスにも非常にコストと
手間が掛かるという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、メインテナンス
にも手間が掛からず耐久性があり、工期短縮にも寄与で
き、かつ十分な吸音性能と遮音性能を同時に満足する吸
遮音板を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、多孔質軽量コンクリート吸音材と非多孔質コンクリ
ート遮音材とを積層し一体にさせた構造とする。更に一
体にする方法としては、前記非多孔質コンクリート遮音
材の中央部に凹部を設け、該凹部に前記多孔質軽量コン
クリート吸音材を嵌合させ一体にする。好ましくは前記
凹部に嵌合させるとともに、多孔質軽量コンクリート吸
音材の小口面を前記非多孔質コンクリート遮音材に係止
させ一体にすることにより達成される。また、基盤の水
平面上に多孔質軽量コンクリート吸音材を載置して、そ
の上から非多孔質コンクリート遮音材を打設し、前記多
孔質軽量コンクリート吸音材を被覆することによっても
達成される。その際上述したように、多孔質軽量コンク
リート吸音材の小口面を前記非多孔質コンクリート遮音
材に係止させることでより強固に一体にすることで達成
される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面に添って本発明の実施形
態を説明すると、図１、図２及び図３に示すように本発
明に係る吸遮音体１０は、多孔質軽量コンクリート吸音
材１２と非多孔質コンクリート遮音材１１とを積層して
一体にした構造を有している。

【００１０】そして前記多孔質軽量コンクリート吸音材
１２の小口面１が図４（ａ）（ｂ）に示すように凹状ま
たは凸状の目地または図５（ａ）に示すように非多孔質
コンクリート遮音材１１との接着側１２ａの幅が外表面
１２ｂ側のそれより長くなるよう傾斜面とする。更に図
５（ｂ）に示すように多孔質軽量コンクリート吸音材１
２の小口面１を階段状にして図３に示すように中央部が
窪んだ非多孔質コンクリート遮音材１１の凹部２に多孔
質軽量コンクリート吸音材１２を嵌合してモルタルで接
着するとともに小口面１を非多孔質コンクリート遮音材
１１に係止させる。前述したような種々形状の小口面１
を加工することで、仮にモルタルの接着効果が薄れてき
た場合、多孔質軽量コンクリート吸音材１２と非多孔質
コンクリート遮音材１１との剥離やひいては落下を防止
することができる。

【００１１】両者一体化するに際しては、上記したよう
な方法のほかに前記多孔質軽量コンクリート吸音材１２
を所定の型枠底部のような基盤に載置しておきその上に
非多孔質コンクリートとなる原料スラリーを打設し、一
体化し製造する方法が採用される。この方法であれば、
多孔質軽量コンクリート吸音材１２の外周辺部に前記ス
ラリーを十分隙間なく充填させることでより接着性が増
大し好ましい。

【００１２】前記非多孔質コンクリート遮音材は、現場
での工期短縮を図るため工場にてセメント、骨材、砂、
各種結合材、添加剤、水等を一定の割合で混合し、所定
の型枠に投入し硬化させたＰＣ板として製造される。こ
のとき軽量化を図るために型枠内に円柱状のパイプを設
置しておき内部が中空状になるようにするか所定の型を
有する押出成型機を利用する方法により内部が中空状に
なるようにする。

【００１３】更に、ＰＣ板そのものの物理的強度を向上
させるため、前記型枠内に前もってプレストレスを掛け
た鋼材を載置しておき、その後上述のようにセメント、
骨材、砂、各種結合材、添加剤、水等を一定の割合で混
合したスラリーを型枠内へ打設し完成させることもでき
る。上述した方法を採用することにより前記多孔質軽量
コンクリート吸音材と非多孔質コンクリート遮音材がよ
り強固に接着一体化が可能となる。また、風圧、衝撃な
どの外応力に対しても優れた性能を発揮できる。

【００１４】前記多孔質軽量コンクリート吸音材は、珪
酸質原料と石灰質原料を主原料とし、これに水およびア
ルミニウム粉末などの気泡剤を添加し、ついで連続気泡
となすためにメチルセルロースなどの増粘剤のほか界面
活性剤を混入しスラリー化したものを型枠へ打設し発泡
・硬化させる。その後所定の寸法に切断し、１４０℃以
上の高温・高圧の条件下で蒸気養生を行うことで所望の
多孔質軽量コンクリート吸音材を得ることができる。

【００１５】前記の方法により製造された多孔質コンク
リート吸音材は、嵩比重が０．２５〜０．５の範囲で、
かつ連続した気泡が全体の３０％以上有しているため２
５０Ｈｚを越える中音域以上の広範囲の領域において吸
音率が０．５以上の吸音性能を持つものが得られる。

【００１６】更に、前記多孔質コンクリート吸音材は、
その物理的強度を向上させるため、上述したようにＰＣ
板同様にその内部に補強材を包含することもできる。該
補強材は、鉄筋または炭素繊維またはアラミド繊維など
を結束したものを用いてもよく、加工性、コストの面か
らすると防錆処理を施した鉄筋または網状線材を用いた
方が経済的および製造効率上より好ましい。

【００１７】ＰＣ板と多孔質軽量コンクリート吸音材の
接着は、モルタルのほかに樹脂状の接着剤でもよいが、
多孔質コンクリート材が多孔質であるために流動性を有
するモルタルの方が気泡内部まで浸入し接着力がより高
まるとともにコスト的にも割安である。

【００１８】更に、接着し一体化する際に、多孔質軽量
コンクリート吸音材に対しＰＣ板との接着表面に接着効
果を高めるため水を霧状に噴霧する。このことによりモ
ルタルが保有する水分が多孔質軽量コンクリート吸音材
に吸収され、結果モルタルがドライアウトするという現
象を回避することができ、よって接着力向上が図れより
強力な一体化が図ることが可能となる。

【００１９】また、前記多孔質軽量コンクリート吸音材
外表面に劣化防止のため、シリコーン系の撥水性能を有
する溶液を塗布・含浸させることにより耐候性の向上を
図ることができる。前記多孔質軽量コンクリート吸音材
は、緻密な構造を有する前記ＰＣ板に比べ多孔質である
がゆえに吸水性が高く、従って吸水により物理的または
化学的特性の低下をもたらす。

【００２０】すなわち、前記多孔質軽量コンクリート吸
音材への水の浸透によりその組織内部において膨潤し、
粒子間の結合力低下を引き起こす。また、大気中の亜硫
酸ガスが酸性雨となり前記多孔質軽量コンクリート吸音
材内部へ浸透した場合には、その内部構造を形成してい
る物質と硫酸イオンが反応し組織構造が破壊されること
になる。従って、前記多孔質軽量コンクリート吸音材に
撥水性能を有する溶液を塗布することで、上述した雨水
並びに酸性雨などの浸透から生じる種々の不具合現象を
回避することができる。

【００２１】前記シリコーン系の撥水剤としては、特に
ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサ
ン、アルキル変性ポリシロキサン等のオルガノポリシロ
キサンが好ましい。

【００２２】前記多孔質軽量コンクリート吸音材は、主
原料としてセメント、珪石粉、フライアッシュなどの珪
酸質原料および生石灰粉末、スラグなどの石灰質原料を
用い、これに水並びにメチルセルロースのような増粘剤
や高級アルコール系硫酸エステルなどの界面活性剤、発
泡剤としてアルミニウム粉末などをともに混合し発泡さ
せることで軽量化及び連続気泡形成を図ることができ
る。その後硬化した成形体を所定寸法に切断し、高温・
高圧蒸気養生を行い所望の多孔質軽量コンクリート吸音
材が製造される。

【００２３】つまり成形体内部に気泡を発生させ、更に
その生成した気泡同士を合一させ連続気泡を形成させる
ことで、軽量化とさらに吸音性能の向上が得られるが、
その反面多孔質軽量コンクリートはマトリックス部がＰ
Ｃ板に比して薄く、少ないため物理的強度および長期安
定性に欠けるという欠点がある。そのため１４０℃を越
える高温・高圧の蒸気養生を行うことで、２０ｋｇ／ｃ
ｍ²程度以上の素材圧縮強度を確保でき、また安定した
珪酸カルシウム水和物が得られることにより長期安定性
が図れる。

【００２４】一般的に吸音材は、その性能特性を向上さ
せるために前記ＰＣ板のような緻密な構造とするよりも
多孔質或いはグラスウール材のような粗である構造体の
方がより吸音性能は高い。更に多孔質構造体にあって
は、内部の気泡は個々に独立した気泡であるよりは連続
している方がより音に対して吸音効果がある。

【００２５】つまり個々に独立した気泡の場合、音の入
射に対し気泡界面で反射音となって吸音効果が得られな
い。従って連続した気泡であれば入射音は、多孔質構造
体内部へさらに浸透していくにつれ次第に減衰して行く
という効果があり、好ましくは３０％以上の連続した気
泡を内部に含有する成形体を形成させることにより効果
的な吸音性能が得られる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例について詳
述する。図３に示すように円状の中空１４を有しかつプ
レストレスを掛けた線材１５を挿入してなる非多孔質コ
ンクリート遮音板（ＰＣ板）１１の凹部２にあらかじめ
先に製造しておいた多孔質軽量コンクリート吸音材１２
の接着面に少量の水を霧状に噴務した後、互いに接する
面に接着剤としてモルタルを塗布し、その後多孔質軽量
コンクリート吸音材１２の四辺のうち図４（ａ）に示す
ような２長辺が凹状の小口面１をＰＣ板１１の凹部２に
落としこんで両者を一体化させた。

【００２７】上記のように製作に用いたＰＣ板１１とし
て、長さ３７８５ｍｍ、幅１０００ｍｍ、厚さ１７５ｍ
ｍのものを用い、その凹部２に嵌合させた多孔質軽量コ
ンクリート吸音材１２として、長さ１８００ｍｍ、幅３
９０ｍｍ、厚さ５０ｍｍのものを４枚使用した。故に吸
遮音板としての厚みは、１７５ｍｍから前記多孔質軽量
コンクリート吸音材１２の厚さ５０ｍｍを差し引いた１
２５ｍｍであった。

【００２８】本発明を具体化した実施例の遮音性能を評
価するため、中心周波数１２５Ｈｚから４ｋＨｚに渡り
音響透過損失をＪＩＳＡ１４１６に基づき測定した
結果を図６に示す。また、本発明と比較するため裏面側
に多孔質軽量コンクリート吸音材１２を接着していない
厚さ１５０ｍｍのＰＣ板１１を製造し、同様の測定を行
った。その結果を比較例として同様に図６に示す。
（註：透過損失とは、１つの遮音層においてその一面に
入射する音の音圧レベルに対し、透過する音の音圧レベ
ルがどれだけ低下するかをｄＢ（デシベル）で示した
値。）

【００２９】図６で明らかなように本発明品は、厚さ１
５０ｍｍのＰＣ板１１と比較しても何ら遜色なく有効に
機能していることが分かる。また、前述した特公昭５４
−２９７５号公報、特公昭５４−２９７６号公報、特開
昭５７−１６１２１３号公報記載の技術に比しても非常
によい結果が得られていることが分かる。

【００３０】更に、実施例の吸音性能を評価するため、
中心周波数１２５Ｈｚから４ｋＨｚに渡り残響室吸音率
をＪＩＳＡ１４０９に基づき測定した結果を図７に
示す。また、本発明と比較するため上記同様裏面側に多
孔質軽量コンクリート吸音材１２を接着していない厚さ
１５０ｍｍのＰＣ板１１を製造し、同様の測定を行っ
た。その結果を図７に示す。

【００３１】図７で明らかなように本発明品は、厚さ１
５０ｍｍのＰＣ板１１と比較すると、該ＰＣ板１１は測
定を行った全領域で殆ど吸音率がないといえる。それに
比して本発明品１０は、２５０Ｈｚ以下の低音域で０．
５を下回るが前記低音域を越える全領域で０．５を上回
り、かつ５００Ｈｚをこえる音域では０．８以上の吸音
率を有することが判明した。

【００３２】

【発明の効果】上述したように本発明品は、高温・高圧
の蒸気養生を施され、かつ撥水性を付与した多孔質軽量
コンクリート吸音材と非多孔質コンクリート遮音材とを
工場にて積層して一体化した吸遮音材とすることで長期
にわたり耐久・耐候性が確保でき、非常に防音効果が図
られることはもちろん工期の短縮、更には周りの環境に
対して美観を損なうことなく、しかも長期にわたりメイ
ンテナンスも非常に容易でかつ安価にできるという効果
を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸遮音体の平面図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図を示す。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図を示す。

【図４】本発明に係る多孔質軽量コンクリート吸音材の
断面図を示す。

【図５】本発明に係る他の多孔質軽量コンクリート吸音
材の断面図を示す。

【図６】本発明における実施例および比較例の音響透過
損失の測定結果を示す。

【図７】本発明における実施例および比較例の残響室吸
音率の測定結果を示す。

【符号の説明】

１小口面２凹部１０吸遮音体１１非多孔質コンクリート遮音材１２多孔質軽量コンクリート吸音材１４中空部１５線材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅井透愛知県尾張旭市下井町下井2035番地クリオン株式会社内Ｆターム(参考） 2D001 AA01 CA01 CB01 CD02 2E001 DF02 DF04 FA03 GA42 HA06 HA07 5D061 AA13 BB01 BB24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質軽量コンクリート吸音材と非多孔質
コンクリート遮音材とを積層させてなる吸遮音体。
【請求項２】板状の多孔質軽量コンクリート吸音材を中
央部が窪んだ非多孔質コンクリート遮音材の凹部に嵌合
させてなる吸遮音体。
【請求項３】板状の多孔質軽量コンクリート吸音材を中
央部が窪んだ非多孔質コンクリート遮音材の凹部に嵌合
させるとともに、多孔質軽量コンクリート吸音材の小口
面を非多孔質コンクリート遮音材に係止させたことを特
徴とする吸遮音体。
【請求項４】前記非多孔質コンクリート遮音体がプレキ
ャストコンクリート板であることを特徴とする請求項１
〜請求項３のいずれか記載の吸遮音体。
【請求項５】前記プレキャストコンクリート板が内部に
中空状の空洞を有していることを特徴とする請求項４記
載の吸遮音体。
【請求項６】前記プレキャストコンクリート板の内部に
プレストレストされた線材が装填されていることを特徴
とする請求項４または請求項５記載の吸遮音体。
【請求項７】前記多孔質軽量コンクリート吸音材の嵩比
重が０．２５〜０．５（ｋｇ／ｍ³）であることを特徴
とする請求項１〜請求項３のいずれか記載の吸遮音体。
【請求項８】前記多孔質軽量コンクリート吸音材内部の
気泡が、３０％以上連続していることを特徴とする請求
項１〜請求項３のいずれか記載の吸遮音体。
【請求項９】前記多孔質軽量コンクリート吸音材の表面
層にシリコーン系撥水剤が含浸されていることを特徴と
する請求項１〜請求項３のいずれか記載の吸遮音体。
【請求項１０】前記多孔質軽量コンクリート吸音材が、
珪酸質原料および石灰質原料を主原料とし、これに水お
よび増粘剤、界面活性剤を加え、金属アルミニウムなど
の気泡発泡により形成され、高温・高圧養生されたこと
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか記載の吸遮
音体の製造方法。
【請求項１１】基盤の水平面上に多孔質軽量コンクリー
ト吸音材を載置して、その上から非多孔質コンクリート
を打設し、前記多孔質軽量コンクリート吸音材を被覆す
ることを特徴とする吸遮音体の製造方法。
【請求項１２】前記多孔質軽量コンクリート吸音材は、
その小口面に前記非多孔質コンクリートに係止される係
止部を有している請求項１１記載の吸遮音体の製造方
法。
【請求項１３】基盤の水平面上に嵩比重が０．２５〜
０．５（ｋｇ／ｍ³）であり、かつ内部の気泡が３０％
以上連続している多孔質軽量コンクリート吸音材を載置
して、その上から非多孔質コンクリートを打設し、前記
多孔質軽量コンクリート吸音材を被覆することを特徴と
する請求項１１または請求項１２記載の吸遮音体の製造
方法。