JPH09273241A - 吸遮音体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高強度および高吸音特性を有し小型軽量の吸
遮音体を提供する。 【解決手段】 各種無機質骨材を各種セメントや樹脂な
どの結合材とともに適宜混合し平板状に成形して多孔質
体２を形成する。無機質骨材は、単粒度砕石、珪砂、発
泡性無機ガラス材を焼成発泡した無機質発泡粒などの軽
量骨材、各種無機質材の廃材などである。セメントは、
普通ポルトランドセメントや高炉セメント、フライアッ
シュセメントなどである。樹脂は、フェノール樹脂やメ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂な
どである。コンクリート３は、略長方形平板状で一平面
の周縁および長手方向に沿って略中央に壁状に突出する
リブ４を設けている。リブ４，４間にモルタルや接着剤
などにてコンクリート３と多孔質体２とを所定の空気層
６を介して一体的に取り付ける。空気層６により吸遮音
率のピーク値が騒音の周波数域に推移し、効率よく吸遮
音する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無機質骨材を結合
材にて連結した多孔質体をコンクリートと一体化させた
吸遮音体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道の軌道や道路に沿って、沿線
地域の騒音対策として、グラスウールまたはパーライト
などの軽量骨材にて形成した吸遮音体や、連続する気孔
を有した平板状の多孔質体を平板状のコンクリートと一
体化した吸遮音体などが設置されている。

【０００３】ところが、グラスウールやパーライトなど
の軽量骨材にて形成した吸遮音体は、軽量骨材間の空隙
や軽量骨材自体に有する気孔などにより、気孔率が高い
ので吸音および遮音である吸遮音性が高いが、気孔率が
高い分強度が低くコンクリートと一体化させるなどの補
強部材が必要となるとともに、空隙径および気孔径が微
細なため例えば雨水などが浸透した場合には著しく吸遮
音性が低下する。

【０００４】また、例えば特開昭６０−６０９４３号公
報や特開昭５３−１４５８１６号公報に記載のような焼
成成形して取扱強度を向上させたセラミックスである多
孔質体を、コンクリートと一体化した吸遮音体が知られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６０−６０９４３号公報や特開昭５３−１４５８１
６号公報に記載の構成では、グラスウールやパーライト
などからなる吸遮音体に比して吸遮音性が低いため、多
孔質体の厚さ寸法を厚くする必要があり、重量の増大お
よび材料コストの増大を生じる問題がある。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、高強度および高吸遮音特性を有し小型軽量化した
吸遮音体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の吸遮音体
は、無機質骨材が結合材により連結された面状の多孔質
体と、この多孔質体の少なくとも一側面に対向して一体
化された面状のコンクリートとを備えた吸遮音体におい
て、前記多孔質体および前記コンクリート間に空気層を
設けたもので、多孔質体およびコンクリート間に設けた
空気層により、吸遮音率が向上するとともに周波数に対
する最大吸遮音率が耳障りな騒音の周波数に近い低い周
波数側に推移し、多孔質体およびコンクリートの厚さ寸
法が薄くなり、小型軽量化しコストも低減する。

【０００８】請求項２記載の吸遮音体は、請求項１記載
の吸遮音体において、多孔質体およびコンクリートの相
対する少なくともいずれか一方に突出し、少なくとも他
方に関連させて前記多孔質体および前記コンクリート間
に空気層を形成させるリブが設けられたもので、突出す
るリブにて多孔質体およびコンクリート間に空気層を介
して一体化させるため、容易に空気層を形成して一体化
され、製造性が向上する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の吸遮音体の実施の
一形態の構成を図面を参照して説明する。

【００１０】図１ないし図３において、１は吸遮音体
で、この吸遮音体１は、平板状の多孔質体２と、この多
孔質体２の一面を露出し他面を覆うように設けられたコ
ンクリート３とから平板状に形成されている。

【００１１】そして、多孔質体２は、各種無機質骨材を
各種セメントや樹脂などの結合材とともに適宜混合し平
板状に成形して形成したり、無機質の結合材との混合後
に平板状に成形し焼成して形成したものである。

【００１２】また、無機質骨材としては、単粒度砕石、
珪砂、黒曜石や真珠岩などの発泡性無機ガラス材を焼成
発泡した無機質発泡粒やアルミナおよびムライトなどの
発泡粒などの軽量骨材、鋳物型枠などの各種無機質材の
廃材などである。なお、結合材としては、セメントや樹
脂などの他に、水ガラスなどを用いてもよい。そして、
セメントとしては、普通ポルトランドセメントや高炉セ
メント、フライアッシュセメントなどが用いられる。一
方、樹脂としては、フェノール樹脂やメラミン樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などが用いられ
る。その他、ポリマーやカーボンファイバー、ガラスフ
ァイバー、シリカヒューム、アルミニウム粉末、バーミ
キュライトなどの混合材料を添加して、重量の軽減や強
度の増大などを図ってもよい。

【００１３】一方、コンクリート３は、略長方形平板状
に形成され、一平面の周縁および長手方向に沿って略中
央に壁状に突出するリブ４が設けられている。さらに、
このリブ４の先端部は、幅寸法が広く形成され多孔質体
２を係止する係止爪部５を設けている。そして、このコ
ンクリート３は、粗骨材や細骨材である砂利や砂などの
骨材とセメントとから構成され、これら砂利や砂などの
骨材とセメントとを所定の配合割合で適宜水を加えて混
練して流動性のある生コンクリートを形成し、この生コ
ンクリートを図示しない所定の型枠に流し込んで固化形
成し、多孔質体２をリブ４にモルタルや接着剤などにて
コンクリート３と多孔質体２とを所定の空気層６を介し
て一体的に取り付けたり、あらかじめ多孔質体２を間隙
維持用のスペーサ７などとともに装着した型枠に生コン
クリートを流し込んで空気層６を設けて一体的に吸遮音
体１を形成する。

【００１４】なお、コンクリート３を形成後に多孔質体
２を一体的に取り付ける場合は、リブ４の一部に多孔質
体２を挿入する図示しない開口部を設け、この開口部か
ら多孔質体２をリブ４，４間に挿入して係止爪部５に係
止させ、モルタルや接着剤などにて接着固定させる。

【００１５】上記実施の一形態によれば、多孔質体２と
コンクリート３との間に空気層６を設けたことにより、
吸音性および遮音性の吸遮音率を向上できるとともに、
例えば自動車や電車などの走行の際に発生しうるさいと
感じる騒音の周波数に近い周波数側に推移して効率よく
騒音を吸音および遮音である吸遮音するので、高い吸遮
音効果が得られる。一方、多孔質体２およびコンクリー
ト３の厚さ寸法を薄くでき、小型軽量化して材料費や製
造費などのコストも低減できる。

【００１６】また、リブ４に係止爪部５を設けたため、
搬送中や設置後に地震などの強い振動が加わってもコン
クリート３から多孔質体２が剥離することを防止でき
る。

【００１７】なお、上記実施の形態において、リブ４に
係止爪部５を設けて説明したが、図４に示すように係止
爪部５を設けず、リブ４の先端部に多孔質体２を一体的
に取り付けて空気層６を形成して吸遮音体１を構成した
り、図５に示すようにリブ４，４間に空気層６を介する
ようにリブ４の先端と多孔質体２の表面とを一連に一体
的に取り付けて吸遮音体１を構成したり、図６に示すよ
うにリブ４の基端部に間隙維持用のスペーサ７に代わる
段部８を一体的に設けこの段部８，８間に架橋するよう
に多孔質体２を載置させてリブ４，４間に多孔質体２を
一体的に取り付けてもできる。さらには、図７に示すよ
うに、コンクリート３を平板状に形成する。一方、多孔
質体２の一面にリブ４を形成して、このリブ４にて空気
層６を維持させつつリブ４の先端に接着剤やモルタルな
どにてコンクリート３を一体的に取り付けるようにして
もできる。そしてさらには、コンクリート３と多孔質体
２との双方にリブ４を設けて一体的に取り付けてもでき
る。

【００１８】さらに、コンクリート３に対して複数の多
孔質体２，２をそれぞれ空気層６を介して重ね合わせて
吸遮音体１を形成してもできる。これにより、各多孔質
体２の厚さ寸法を薄くして吸遮音体１の重量の増加を抑
制しつつさらに高い吸遮音効果が得られる。

【００１９】なお、上記実施の形態において、面状の多
孔質体２およびコンクリート３は、板状や断面波形状の
板状、シート状、吸遮音効果的あるいは意匠的に表面に
凹凸を設けたものなど、いずれの略面盤状に形成でき
る。

【００２０】

【実施例】まず、表１に示す性状の無機質骨材を用い
て、表２に示す配合に基づいて結合材を適宜添加して各
種多孔質体を形成し、これら多孔質体のJIS-A-1405「管
内法による建築材料の垂直入射吸音率測定法」に基づい
た吸音試験を行った。その結果を図８および図９に示
す。また、騒音となる実用的な周波数帯域を５００Hz以
上１６００Hz以下と想定して、全面積に対する吸音面積
の割合を算出して吸遮音効果を評価する手段となる吸音
面積率を比較評価した。その結果を図１０に示す。

【００２１】なお、結合材としては、セメント系結合材
と樹脂系結合材とを用いた。また、セメント系結合材と
しては普通ポルトランドセメントを用いる。そして、モ
ルタルミキサにより、水／セメント比が約２５重量％、
高性能減水剤（株式会社花王製 商品名：マイティ150
）／セメント比が１重量％、フロー値が２１０mmとな
るようにセメントと水とを１分間混練した後、無機質骨
材を表２に示す配合に基づいてモルタルミキサに投入し
て２分間混練する。そして、直径１０cm、厚さを３cmま
たは５cmとなるように型枠に投入し、直径１６mm、長さ
５０mmの突き棒で２５回突き固めた後、コテならしを行
い、２０℃±２℃で、相対湿度が６０±５％の恒温恒湿
室で７日間静置して脱型し、多孔質体を形成する。

【００２２】一方、樹脂系結合材としてはフェノール樹
脂を用い、同様にモルタルミキサを用いて骨材と２分間
混練して型枠に投入し、直径１６mm、長さ５０mmの突き
棒で２５回突き固めた後、コテならしを行い、２０℃±
２℃で、相対湿度が６０±５％の恒温恒湿室で７日間静
置して多孔質体を形成する。

【００２３】なお、結合材の骨材に対する量比（Ｂ／
Ｓ：結合材の重量／骨材の重量）は、脱型後の角欠けの
有無などの感応試験の結果に基づいて決定した。

【００２４】

【表１】

【表２】 図８および図９に示す結果から、多孔質体の板厚を厚く
すると、吸音率のピーク値が低周波数側に推移すること
が分かる。さらに、図１０に示す吸音面積率において
は、セメント系結合材を用いたものの場合には約１５
％、樹脂系結合材を用いたものは約２０％増大し、吸遮
音性能が向上することが分かる。なお、結合材の種類に
よる吸音率の差は認められない。また、無機質骨材の差
による吸音率の差も認められない。

【００２５】一方、粒径の差、すなわち無機質骨材に珪
砂３号とこの珪砂３号より粒径の小さい珪砂４号とを用
いたものを比較すると、珪砂４号の空隙率が小さいにも
かかわらず、吸音面積率が若干高く吸遮音性能が若干良
好である。このため、細かな連続空隙を多く作ることが
吸音面積率を向上させるのに有効であると思われる。

【００２６】次に、上記多孔質体とコンクリートとを一
体的に形成して吸遮音体を作製し、これら吸遮音体のJI
S-A-1405「管内法による建築材料の垂直入射吸音率測定
法」に基づいた吸音試験を行った。その結果を図１１な
いし図１４に示す。さらに、騒音の対象として鉄道高架
橋における転動音や構造物音の中心周波数と考えられて
いる５００Hz以上１０００Hz以下における全面積に対す
る吸音面積の割合を算出して吸遮音効果を評価する手段
となる吸音面積率を比較評価した。その結果を図１５に
示す。

【００２７】なお、コンクリートは、表３に示す配合に
基づいて、多孔質体との空気層の寸法が異なるようにリ
ブの突出量が異なる形状に形成し、接着剤にて多孔質体
をリブに取り付けて一体的に吸遮音体を形成する。

【００２８】

【表３】 図１１ないし図１４に示す結果から、無機質骨材および
結合材にかかわらず、空気層寸法が大きくなるに従っ
て、吸音率のピーク値はほとんど変化せずにピーク値が
低周波側に推移することが分かる。

【００２９】また、鉄道高架橋における５００Hz以上１
０００Hz以下の周波数の騒音に対しては、結合材にフェ
ノール樹脂を用いるものでは空気層を３０mmに設定する
と良好である一方、結合材にセメント系を用いた場合に
は空気層が１５mmに設定するのみで良好なピーク位置と
なるので、フェノール樹脂の良好な感応性すなわち成形
後の角欠けの防止が得られる利点はあるが、耐候性や経
済性なども考慮すると結合材にはセメント系を用いる方
が、吸遮音体の厚さ寸法が小さくなり軽量化が図れると
ともに優れた耐候性が得られるため好ましい。

【００３０】さらに、図１５に示す吸音面積率は、鉄道
高架橋における５００Hz以上１０００Hz以下の周波数の
騒音に対して良好な寸法の空気層を設けることにより、
空気層を設けないもので１０〜２０％程度であるのに対
し、約８０％以上に向上でき、非常に良好な吸遮音効果
が得られることが分かる。なお、無機質材の粒径の大小
による吸音面積率の差は認められない。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の吸遮音体によれば、無機
質骨材が結合材により連結された多孔質体とコンクリー
トとを空気層を介して一体化させたため、吸遮音率を向
上できるとともに周波数に対する最大吸遮音率が耳障り
な騒音の周波数に近い低い周波数側に推移して効率よく
吸音および遮音でき、多孔質体およびコンクリートの厚
さ寸法を薄くでき、小型軽量化できコストも低減でき
る。

【００３２】請求項２記載の吸遮音体によれば、請求項
１記載の吸遮音体に加え、多孔質体およびコンクリート
の相対する少なくともいずれか一方に少なくとも他方に
関連させてリブを突出形成し、このリブにて多孔質体お
よびコンクリート間に空気層を形成させるため、容易に
空気層を形成して一体化できるとともに、リブの形状に
より所定の寸法の空気層を容易に形成でき、製造性を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸遮音体の実施の一形態を示す断面図
である。

【図２】同上吸遮音体を示す正面図である。

【図３】同上側面図である。

【図４】本発明の吸遮音体の他の実施の形態を示す断面
図である。

【図５】本発明の吸遮音体のさらに他の実施の形態を示
す断面図である。

【図６】本発明の吸遮音体のさらに他の実施の形態を示
す断面図である。

【図７】本発明の吸遮音体のさらに他の実施の形態を示
す断面図である。

【図８】同上セメント系結合材にて形成した多孔質体の
垂直入射吸音率の測定結果を示すグラフである。

【図９】同上フェノール樹脂にて形成した多孔質体の垂
直入射吸音率の測定結果を示すグラフである。

【図１０】同上各種多孔質体の吸音面積率の測定結果を
示すグラフである。

【図１１】同上単粒度砕石７号とセメント系結合材とに
て形成した多孔質体を設けた吸遮音体の垂直入射吸音率
の測定結果を示すグラフである。

【図１２】同上珪砂３号とセメント系結合材とにて形成
した多孔質体を設けた吸遮音体の垂直入射吸音率の測定
結果を示すグラフである。

【図１３】同上珪砂３号とフェノール樹脂とにて形成し
た多孔質体を設けた吸遮音体の垂直入射吸音率の測定結
果を示すグラフである。

【図１４】同上軽量骨材とフェノール樹脂とにて形成し
た多孔質体を設けた吸遮音体の垂直入射吸音率の測定結
果を示すグラフである。

【図１５】同上各種吸遮音体の吸音面積率の測定結果を
示すグラフである。

【符号の説明】

１ 吸遮音体 ２ 多孔質体 ３ コンクリート ４ リブ ６ 空気層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 武彦 茨城県下館市伊佐山字北宿218番３ 日本 コンクリート工業株式会社研究所内 (72)発明者 土田 伸治 茨城県下館市伊佐山字北宿218番３ 日本 コンクリート工業株式会社研究所内 (72)発明者 菊 広樹 茨城県下館市伊佐山字北宿218番３ 日本 コンクリート工業株式会社研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機質骨材が結合材により連結された面
   状の多孔質体と、この多孔質体の少なくとも一側面に対
   向して一体化された面状のコンクリートとを備えた吸遮
   音体において、 前記多孔質体および前記コンクリート間に空気層を設け
   たことを特徴とする吸遮音体。
2. 【請求項２】 多孔質体およびコンクリートの相対する
   少なくともいずれか一方に突出し、少なくとも他方に関
   連させて前記多孔質体および前記コンクリート間に空気
   層を形成させるリブが設けられたことを特徴とする請求
   項１記載の吸遮音体。