专利名称：一种隔声屏障的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种声学障板，尤其涉及一种隔声屏障。
背景技术：
隔声屏障是设于噪声源和受保护地区间的声学障板。其作用是阻挡从声源至受声 点的直达声，并使绕射声尽量少，从而使处于声影区内的设备，建筑物，环境场所得到保护。目前隔声屏障主要用于交通噪声的吸隔音，交通噪声的特性是500HZ以下的低频 噪声最为严重，且治理困难。现有的隔声屏障，从材质分，有金属隔声屏障及非金属隔声屏障。现有金属隔声屏障由于设置于露天场所时受到雨水气候等影响，容易腐蚀、老化， 降低隔声屏障的使用寿命。现有非金属材质隔声屏障包括水泥板隔声屏障、玻璃钢隔声屏障和膨胀珍珠岩隔
声屏障。水泥隔声屏障重量重，需使用基础模具制作，特别是在桥梁上安装时，使用基础模 具增加了成本，桥梁负重设计难度加大，同时水泥板生产时还受到平整度及美观的限制；玻璃钢制品隔声屏障在露天环境下风吹日晒，容易老化、碎裂；膨胀珍珠岩隔声屏障，为膨胀珍珠岩与水泥及其他填料压制而成，其吸声结构是 利用膨胀珍珠岩与其他填料的化学反应所产生的孔隙吸声，吸声效果较差，特别是对500HZ 以下的中低频段噪声的吸收来说。然而作为交通噪声的吸收，恰恰需要对250HZ以下的噪 声吸收才能更好的降低噪声污染。还有的隔声屏障采用外表为金属材料，中间为玻璃棉等纤维吸声材料结构，该结 构的隔声屏障对低频吸收效果较好，但由于使用金属材料容易腐蚀变色，还有金属和玻璃 棉等纤维吸声材料的造价高等原因导致该种隔声屏障的使用受限。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隔声屏障，生产工艺简单，生产成本 低，对500HZ以下的中低频噪声的吸收效果好，产品重量轻，耐腐蚀耐老化，使用寿命长。为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案一种隔声屏障，它是由具有 吸声共振空腔结构的膨胀珍珠岩吸音基板通过粘结剂与非金属背板粘结并滚压复合构成； 隔声屏障复合完成后其质量密度可达到100Kg/M3-800Kg/M3，抗压强度为3. 5Mpa-4. 6Mpa ； 同时达到2. 28kn. m的弯矩，及小于3. 0mm的挠度。所述膨胀珍珠岩吸音基板正面贯穿设有吸音孔洞，该膨胀珍珠岩吸音基板背面凹 设有半球形凹槽，且两两半球形凹槽之间通过长条形凹槽连通，所述吸音孔洞、半球形凹 槽、长条形凹槽和非金属背板共同构成共振空腔；声音通过膨胀珍珠岩吸音基板的吸音孔 洞传入共振空腔，利用空腔共振吸声的原理大大降低中低频噪声。所述膨胀珍珠岩吸音基板上吸音孔洞的孔径在2-10mm之间，所述膨胀珍珠岩吸音基板背面的半球形凹槽的球面直径为10-50_，所述两两半球形凹槽之间的长条形凹槽 的宽度为5-15mm。所述膨胀珍珠岩吸音基板正面可压制成平面、木纹面、石纹面、颗粒面。所述膨胀珍珠岩吸音基板的材质是由憎水膨胀珍珠岩或经止水处理的普通膨胀 珍珠岩构成，所述憎水膨胀珍珠岩或经止水处理的普通膨胀珍珠岩颗粒的直径< 5mm。所述非金属背板是水泥压力板、发泡混凝土压力板或预制混凝土板。所述粘结剂是水泥粘结剂或水泥粘结砂浆。所述隔声屏障正反两面的边缘分别设有匹配对应的台阶状搭接槽，以便于两两隔 声屏障相互搭接延续。本实用新型生产工艺简单，生产成本低，对500HZ以下的中低频噪声的吸收效果 好，产品重量轻，耐腐蚀耐老化，使用寿命长。
图1是本实用新型结构示意图；图2是图1的A-A向剖面结构示意图；图3是本实用新型膨胀珍珠岩吸音基板的背面结构示意图；图4是本实用新型局部结构剖面放大示意图；图5是本实用新型隔声屏障两两搭接结构示意图；图6是本实用新型吸声原理图；图7是本实用新型吸声原理图的弹簧质量块系统；图8是本实用新型吸声原理图的多并联的亥姆霍兹共振器。
具体实施方式
参见图1-5所示，一种隔声屏障，它是由具有吸声共振空腔结构的膨胀珍珠岩吸 音基板1通过粘结剂3与非金属背板2粘结并滚压复合构成。所述膨胀珍珠岩吸音基板1正面贯穿设有吸音孔洞11，该膨胀珍珠岩吸音基板1 背面凹设有半球形凹槽12，且两两半球形凹槽12之间通过长条形凹槽13连通，所述吸音孔 洞11、半球形凹槽12、长条形凹槽13和非金属背板2共同构成共振空腔。所述膨胀珍珠岩吸音基板1上吸音孔洞的孔径是6mm，所述膨胀珍珠岩吸音基板1 背面的半球形凹槽12的球面直径是30mm，所述两两半球形凹槽12之间的长条形凹槽13的 宽度是10mm。所述膨胀珍珠岩吸音基板1正面压制成平面。所述膨胀珍珠岩吸音基板1的材质是由憎水膨胀珍珠岩构成，所述憎水膨胀珍珠 岩颗粒的直径是5mm。所述非金属背板2是硫铝酸盐水泥压力板。所述粘结剂3是水泥粘结砂浆。所述隔声屏障正反两面的边缘分别设有匹配对应的台阶状搭接槽4、5。本实用新型材质均为非金属材料，使用具有吸声特性且质轻的膨胀珍珠岩，同时 在成型后使之带孔并形成空腔的结构，利用空腔共振吸声的原理，最大程度吸收250HZ以下的低频噪声，使250HZ的吸声系数达到0. 94，125HZ的吸声系数也达到0. 5。而且采用带 孔空腔结构及背板采用水泥板，大大减轻了屏障的重量。两种板材的复合采用水泥粘结剂 或砂浆，无其他特殊连接结构，使生产工艺简单，生产成本降低。吸声基数的主要原料为膨胀珍珠岩及普通硅酸盐水泥(或硫铝酸盐水泥)，为增 加隔声屏障的强度可向吸音基板中添加石英砂或增强纤维；为增强膨胀珍珠岩吸音基板强 度，提高产品的耐候性，还可将压制成型的吸音基板送入增压釜，在釜内完成Ca2-S202-H20 的水热反应，用高温高压的蒸养工艺，在增加釜内饱和蒸汽下蒸养6-8个小时则可制成抗 压强度高达4. 5Mpa的带孔空腔膨胀珍珠岩吸音基板；也可以在吸音基板压制成型后，将吸 音基板放置于常温，但湿度需小于70%的环境中4-8天，但该吸音基板只可达到3. 5MPa的 抗压强度；背板为增加隔声屏障强度的水泥压力板，水泥压力板是以水泥与硅质材料为基 体材料，并添加天然纤维，经抄取、加压和压蒸而成非金属背板。膨胀珍珠岩吸音基板压制 完成后采用增压釜蒸养工艺，不仅解决了珍珠岩类的颗粒材料在压制成型后易碎易脱落的 缺点，而且克服在穿孔后更容易断裂的特性，使抗压强度达到了 4. 6Mpa。同时经过增压釜蒸 养后，使防水性增强，达到含水率< 10%，防火达到A级防火等级，同时采用增压釜蒸养还 不易变形，不易褪色，不易老化，延长产品的使用寿命，而且两种板的复合采用粘结剂，无其 他结构件和框架，大大提高生产效率，降低生产成本。本实用新型的膨胀珍珠岩吸音基板中使用了膨胀珍珠岩的颗粒材料，使颗粒吸声 材料在挤压成型后形成的微小空隙具备有吸声效果，也使吸声系数大于0.5;同时本实用 新型的目的之一就是加大中低频吸声效果，所以膨胀珍珠岩吸音基板的结构采用带孔空腔 设计，使吸音基板与背板间形成空腔共振吸声构造，综合吸声系数(降噪系数)达到0.8， 250HZ的吸声系数达到0. 94。空腔共振吸声，是在构造中封闭有一定体积的空气，并通过开口或小孔与声场空 间连通，如亥姆霍兹共振器，采用膨胀珍珠岩穿孔板，利用吸音基板背面压制出的空腔，与 背面的水泥压力板或发泡混凝土板形成空气层空腔吸声结构。如图6所示，带孔吸声板和背板空腔通过开口和外部空间相联系，其吸声原理可 用图7说明，当孔深t和孔径d比声波波长小得多时，孔径中空气柱的作用类似于质量块， 而空腔V比孔径大的多，其作用相当于空气弹簧，于是形成一种共振系统——弹簧质量块系 统。当外界入射声波的频率和系统的固有频率相等时，孔径中的空气柱由于共振而剧烈振 动，并与孔壁摩擦从而消耗声能。带孔空腔膨胀珍珠岩吸声板吸声结构可看成许多并联的 亥姆霍兹共振器(如图8所示)。根据交通噪声中的低频严重的特性，本专利带孔空腔膨胀 珍珠岩吸声板计算设计的孔径为2-10mm，空腔直径为10-50mm。依据GB/T20407-2006声学混响室吸声测量；GB/T19889. 3-2005声学建筑和建筑 构件隔声测量第三部分建筑构件空气声隔声的实验室测量TB/T3122-2005。铁路声屏障 声学构件技术要求和测试方法。检测参数如下表1-本实用新型产品的吸音系数 表2-本实用新型产品的隔声量 表3_吸声系数的典型标准 表3和表1相比，在500HZ以下的低频噪声的吸收有明显效果。本实用新型可在室内、室外及各种环境中使用，可广泛应用于铁路、公路、高架道 路、机场周边、隧道吸声、地铁吸声、厂界、车间设备的噪声控制。如上所述，本实用新型一种隔声屏障，所述的实施例及图，只是本实用新型较好的 实施效果，并不是只局限于本实用新型，凡是与本实用新型的结构、特征等近似、雷同者，均 应属于本实用新型保护的范围。
权利要求一种隔声屏障，其特征在于它是由具有吸声共振空腔结构的膨胀珍珠岩吸音基板通过粘结剂与非金属背板粘结并滚压复合构成。
2.根据权利要求1所述的一种隔声屏障，其特征在于所述膨胀珍珠岩吸音基板正面 贯穿设有吸音孔洞，该膨胀珍珠岩吸音基板背面凹设有半球形凹槽，且两两半球形凹槽之 间通过长条形凹槽连通，所述吸音孔洞、半球形凹槽、长条形凹槽和非金属背板共同构成共 振空腔。
3.根据权利要求2所述的一种隔声屏障，其特征在于所述膨胀珍珠岩吸音基板上吸 音孔洞的孔径在2-10mm之间，所述膨胀珍珠岩吸音基板背面的半球形凹槽的球面直径为 10-50mm，所述两两半球形凹槽之间的长条形凹槽的宽度为5_15mm。
4.根据权利要求3所述的一种隔声屏障，其特征在于所述膨胀珍珠岩吸音基板正面 可压制成平面、木纹面、石纹面或颗粒面。
5.根据权利要求4所述的一种隔声屏障，其特征在于所述膨胀珍珠岩吸音基板的材 质是由憎水膨胀珍珠岩或经止水处理的普通膨胀珍珠岩构成，所述憎水膨胀珍珠岩或经止 水处理的普通膨胀珍珠岩颗粒的直径< 5mm。
6.根据权利要求1所述的一种隔声屏障，其特征在于所述非金属背板是水泥压力板、 发泡混凝土压力板或预制混凝土板。
7.根据权利要求1所述的一种隔声屏障，其特征在于所述粘结剂是水泥粘结剂或水 泥粘结砂浆。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的一种隔声屏障，其特征在于所述隔声屏障 正反两面的边缘分别设有匹配对应的台阶状搭接槽。
专利摘要本实用新型涉及一种隔声屏障，它是由具有吸声共振空腔结构的膨胀珍珠岩吸音基板通过粘结剂与非金属背板粘结并滚压复合构成。本实用新型生产工艺简单，生产成本低，对500HZ以下的中低频噪声的吸收效果好，产品重量轻，耐腐蚀耐老化，使用寿命长。
文档编号E01F8/00GK201598575SQ200920297958
公开日2010年10月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者周永铢, 周永锋 申请人:福建朗宇环保科技有限公司