一種非金屬複合吸聲板的製作方法

2023-10-26 07:13:42 2

本實用新型涉及聲屏障和吸聲材料領域，具體涉及一種非金屬複合吸聲板。

背景技術：

為了加快經濟的發展，以及方便人們的出行，我國高鐵進入了一個高速發展的時代。隨著鐵路線路密集程度越來越高，鐵路不可避免地會穿過人口密集區域，在穿過人口密集或其它對噪音控制要求高的區域時，一般會這這些區域的鐵路兩旁修建聲屏障，從而減少列車行駛時產生的噪音對沿途人們的生活生產的影響。但高速列車在行駛時會存在脈動風壓，現有的非金屬聲屏障受力結構材料強度較低，其抗風壓、抗衝擊和抗疲勞等性能較差，在脈動風壓的作用下，極易折彎或斷裂，使用壽命短。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種非金屬複合吸聲板，該複合吸聲板結構強度高，能夠有效抵擋脈動風壓。

為達到以上目的，本實用新型採取的技術方案是：包括：

相互蓋合的面板和背板，且所述面板和背板間形成一腔室，所述面板上開設有多個圓孔；

吸聲面板，所述吸聲面板位於所述腔室內，且吸聲面板貼合於所述面板和背板，所述吸聲面板朝向所述面板的表面呈瓦楞狀。

在上述技術方案的基礎上，所述面板和背板的成分均包括：水泥、礦物外加劑、減水劑、砂、鋼纖維和水。

在上述技術方案的基礎上，所述面板和背板的成分的配合比為：

水泥：摻和料：砂：鋼纖維：水＝1:0.43:1.43:0.01:0.29。

在上述技術方案的基礎上，所述摻和料的成分包括矽粉、礦粉、粉煤灰和減水劑。

在上述技術方案的基礎上，所述摻和料的配合比為：

矽粉：礦粉：粉煤灰：減水劑＝9.33:8.87:5.33:1。

在上述技術方案的基礎上，所述背板內設有加筋網。

在上述技術方案的基礎上，所述吸聲面板為發泡珍珠巖板。

在上述技術方案的基礎上，所述圓孔的縱截面呈梯形，且所述圓孔靠近吸聲面板一側的內徑小於另一側的內徑。

在上述技術方案的基礎上，所述吸聲面板與面板間均設有一層憎水布。

本專利內容公開了上述新型一種非金屬複合吸聲板的生產方法，該方法包括以下步驟：

步驟S1：將摻和料的各成分進行混合，所述摻和料包括：矽粉、礦粉、粉煤灰和減水劑；

步驟S2：將水泥、摻合料、砂、水和鋼纖維進行攪拌形成混凝土；

步驟S3：將混凝土注入模具中，澆築形成面板和背板，並在面板和背板間放入吸聲面板，所述模具的材質為橡膠或聚氨酯；

步驟S4：脫模後形成非金屬複合吸聲板。

與現有技術相比，本實用新型的一種非金屬複合吸聲板的優點在於：

(1)面板和背板採用混凝土澆築而成，且含有礦物外加劑、減水劑和鋼纖維，構成受力結構，具有較高的抗風壓、抗衝擊和抗疲勞性能，能夠有效地抵擋列車高速行駛時產生的脈動風壓，使用壽命長。

(2)背板中含有加筋網，進一步提高背板的強度。

(3)吸聲面板的表面呈瓦楞狀，增大吸聲面積，增強吸聲面板的結構強度，使得整個複合吸聲板的隔音效果極佳。

(4)面板上的圓孔的縱截面為梯形，防止雨水流入到放置吸聲面板的腔室中，且面板與吸聲面板間設有一層憎水布，阻止雨水與吸聲面板接觸，延長吸聲面板的使用壽麵。

本實用新型的一種非金屬複合吸聲板的生產方法的優點在於：

(1)摻和料進行提前預拌，形成半成品，或者與混凝土進行平行攪拌，從而減少整個生產過程的時間，提高生產效率。

(2)模具採用橡膠或聚氨酯等柔性材料進行製作，便於後續的脫模操作，使得脫模效率顯著提高，同時，也使複合吸聲板的表面無蜂窩和氣孔，提高複合吸聲板表面光潔度，有效改善複合吸聲板的外觀質量。

(3)在澆築時，混凝土在模具中能夠自然流平，因而在澆築面板和背板時，能夠免去混凝土振動工序，提高生產效率。

附圖說明

圖1為本實用新型非金屬複合吸聲板的截面圖。

圖中：1-面板，2-背板，3-腔室，4-圓孔，5-吸聲面板，6-加筋網，7-憎水布。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

參見圖1所示，本實用新型提供一種非金屬複合吸聲板，包括相互蓋合的面板1和背板2，且面板1和背板2間形成一腔室3，在使用時，面板1朝向鐵軌。面板1和背板2均由超高強度混凝土澆築而成，面板1和背板2具體的成分均包括：水泥、摻和料、砂、鋼纖維和水，在澆築時，各成分按照水泥：摻和料：砂：鋼纖維：水＝1:0.43:1.43:0.01:0.29的比例進行配比。摻和料的成分包括矽粉、礦粉、粉煤灰和減水劑，各成分的配比為矽粉：礦粉：粉煤灰：減水劑＝9.33:8.87:5.33:1。面板1和背板2的成分按照以上比例進行澆築，在礦物外加劑、減水劑和鋼纖維的作用下，得到的混凝土面板1和背板2抗壓強度均≥100MPa，抗折強度均≥15MPa，彈性模量均≥40Gpa，較現有的非金屬吸聲板用混凝土強度提高一倍以上，在抗風壓、抗衝擊和抗疲勞方面性能強，能夠有效抵擋住列車高速行駛時產生的脈動風壓，同時面板和背板厚度≤20mm，降低非金屬複合吸聲板面密度，使得面板和背板的面密度均≤110kg/m2，便於運輸和安裝。當然，為進一步地加大背板2的強度，在澆築背板2時，還可以在背板2中加入由鋼筋製成的加筋網6。

本實用新型還包括吸聲面板5，吸聲面板5位於面板1和背板2間形成的腔室3中，且吸聲面板5貼合於面板1和背板2，面板1上開設有多個圓孔4，這樣列車行駛時產生的噪音通過面板1上的圓孔4進去到腔室3內，被吸聲面板5給吸收。吸聲面板5為發泡珍珠巖板，且吸聲面板5朝向所述面板1的表面呈瓦楞狀，增大吸聲面積，從而擴大吸聲頻譜並增加吸聲係數，更好地吸收噪音。

圓孔4的縱截面呈梯形，且圓孔4靠近吸聲面板5一側的內徑小於另一側的內徑，即面板1上圓孔4外側的內徑大於內側的內徑，避免雨水流進入到腔室3內，腐蝕吸聲面板5，吸聲面板5與面板1間均設有一層憎水布7，憎水布7為玻璃纖維布，進一步地阻止雨水與吸聲面板5接觸，延長吸聲面板5的使用壽命。

按照本實用新型的成分配比澆築而成的面板1和背板2，其強度高，抗壓強度≥100MPa，抗折強度≥15MPa，彈性模量大，彈性模量≥40Gpa，且具有一定的韌性，能夠承受3.07KPa下4Hz頻率的400萬次以上的抗疲勞試驗，能夠抵擋350km/h高速列車行駛時產生的脈動風壓，且吸聲面板5採用表面為瓦楞狀的膨脹型珍珠巖板，面板1與吸聲面板5間採用憎水布7隔離，在提高防水性的同時，整個複合吸聲板的降噪係數≥0.7，隔聲量≥30dB，隔音效果顯著。

本專利內容還包括一種非金屬複合吸聲板的生產方法，用於製作上述非金屬複合吸聲板，該生產方法包括以下步驟：

步驟S1：將摻和料的各成分進行混合，摻和料包括：矽粉、礦粉、粉煤灰和減水劑，各成分的配比為矽粉：礦粉：粉煤灰：減水劑＝9.33:8.87:5.33:1；

步驟S2：將水泥、摻合料、砂、水和鋼纖維進行攪拌形成混凝土，其配方比為：水泥：摻和料：砂：鋼纖維：水＝1:0.43:1.43:0.01:0.29；

步驟S3：混凝土注入模具中，澆築形成面板1和背板2，並在面板1和背板2間放入吸聲面板5，所述模具的材質為橡膠或聚氨酯；

步驟S4：脫模後進行自然養護，然後將澆築好的非金屬複合吸聲板堆碼入庫。

上述生產方法中，摻和料進行提前預拌，形成半成品，或者與混凝土進行平行攪拌，從而大大減少整個生產過程的時間，提高生產效率，同時模具採用橡膠或聚氨酯等柔性材料進行製作，便於後續的脫模操作，使得脫模效率顯著提高，同時，也使複合吸聲板的表面無蜂窩和氣孔，提高複合吸聲板表面光潔度，有效改善複合吸聲板的外觀質量，且按在上述成分配比製作的複合吸聲板，使得複合吸聲板可以免蒸汽養護便可達到脫模強度，減少整個複合吸聲板的生產周期。

本實用新型不局限於上述實施方式，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護範圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術人員公知的現有技術。