本實用新型涉及吸聲材料領(lǐng)域，特別涉及一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材及其制備方法。

背景技術(shù)：

聲屏障材料當聲音入射到吸音板表面時，其內(nèi)部的許多相互連通的形狀各異的微細孔會對空氣運動聲波產(chǎn)生粘滯性和摩擦阻力作用，使聲能逐漸轉(zhuǎn)化為熱能而消耗，由此產(chǎn)生阻滯吸聲作用，吸聲板和隔音板之間形成空腔層，對經(jīng)過吸音板消減的殘余聲音進行隔音共振作用。目前常用的聲屏障材料主要由鋁合金框體和玻璃棉吸聲材料組成；該類聲屏障材料成本高，玻璃棉類吸聲材料刺激人體皮膚和呼吸道，因此急需尋找一種綠色環(huán)保的新型聲屏障材料。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材，從而克服吸聲材料聯(lián)通孔隙率低、降噪吸聲系數(shù)低、耐久性差、對環(huán)境不友好的缺點。

本實用新型的另一目的在于提供一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材，包括：隔音層，所述隔音層上設(shè)有凹槽；以及吸聲層，其對應(yīng)所述隔音層設(shè)置，所述吸聲層內(nèi)壁與所述隔音層凹槽內(nèi)壁之間的空間形成空腔層。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述隔音層上部和下部分別設(shè)有卡槽，所述吸聲層對應(yīng)設(shè)于所述卡槽內(nèi)。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述隔音層的凹槽處設(shè)有支撐柱，所述支撐柱與所述隔音層為一體成型，所述支撐柱端部與所述吸聲層內(nèi)壁連接。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述吸聲層的外側(cè)涂有防水層，所述防水層為有機硅烷防水涂層。

一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材的制備方法，包括以下步驟：

(1)隔音層的制備；將堿激發(fā)活性材料、改性水玻璃和聚乙烯或聚氯乙烯中的一種相互混煉得到漿料，然后將漿料置入模型箱中成型，得到隔音層；

(2)吸聲層的制備；將地質(zhì)聚合物漿體和沙粒相互混合得到混合漿料，然后將漿料置入模型箱中成型，進行養(yǎng)護得到吸聲層；

(3)將步驟(2)制備得到的吸聲層通過地質(zhì)聚合物漿料粘結(jié)在步驟(1)制備得到的隔音層上，得到地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述地質(zhì)聚合物漿料主要包括以下原料制備而成：堿激發(fā)活性材料、偏高嶺土、改性水玻璃、乳膠粉和保水劑。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述地質(zhì)聚合物漿料的制備方法如下，將堿激發(fā)活性材料、偏高嶺土、改性水玻璃、乳膠粉和保水劑混合制備成符合材料粉體，然后加入水進行混合，水膠比為0.26-0.36，制得地質(zhì)聚合物漿料。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)中隔音層的制備為，將堿激發(fā)活性材料、改性水玻璃和聚乙烯或聚氯乙烯中的一種，在80-170℃的溫度條件下混煉2-5min，在成型壓力為100-150MPa，成型溫度為80-130℃條件下，熱壓成型制備得到隔音層。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(2)中吸聲層的制備為，將地質(zhì)聚合物漿體和沙粒按質(zhì)量比為1:3-6混合，所述沙粒的細度為20-60目，經(jīng)過20-30MPa的壓力成型，保壓1-10min，脫模后進行養(yǎng)護15-30小時，制備得到吸聲層。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述堿激發(fā)活性材料為鋼渣、礦渣、粉煤灰、赤泥、鎳渣中的一種幾種；所述乳膠粉為醋酸酯類水溶性乳膠粉；所述保水劑為羥丙甲基纖維素粉體。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述礦渣為細度為400目以上的高爐水渣。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述偏高嶺土為400目以上的高嶺土原礦經(jīng)過800℃煅燒2h所得的偏高嶺土粉體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：

(1)本實用新型的地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材，采用地質(zhì)聚合物漿體與沙粒經(jīng)過20-30MPa的壓力成型，制備得到吸聲層；采用地質(zhì)聚合物與PVC或PVA材料復(fù)合制備有機無機復(fù)合材料的隔音層框體，然后通過地質(zhì)聚合物漿體將吸聲層和隔音層礦體粘結(jié)在一起，中間還有空前層。制備得到的地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材，其具有降噪性能好、強度高、自清潔、耐腐蝕、使用壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)點。

(2)制備本實用新型板材的原材料主要為工業(yè)固體廢棄物和海沙，原材料來源廣泛，綠色環(huán)保，成本低廉。

(3)本實用新型地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材的制備方法，制備方法簡單，易于實施，便于掌握。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型的地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本實用新型的地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材中吸聲層的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要附圖標記說明：

1-隔音層，2-吸聲層，3-空腔層。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式進行詳細描述，但應(yīng)當理解本實用新型的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1至圖2所示，根據(jù)本實用新型具體實施方式的一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材，包括隔音層1、吸聲層2和空腔層3。隔音層1上設(shè)有凹槽11，隔音層上部和下部分別設(shè)有卡槽12，吸聲層2對應(yīng)設(shè)于所述卡槽12內(nèi)，吸聲層2內(nèi)壁與隔音層1凹槽內(nèi)壁之間的空間形成空腔層3。隔音層的凹槽處設(shè)有支撐柱13，支撐柱13與隔音層1為一體成型，支撐柱13端部與吸聲層2內(nèi)壁連接。吸聲層2的外側(cè)涂有防水層，防水層為有機硅烷防水涂層。

實施例1

一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材的制備方法，包括以下步驟：

(1)隔音層的制備；

按照重量份數(shù)計，10份礦渣、15份鎳渣與25份模數(shù)1.6的改性水玻璃液體混合攪拌5min、再與50份聚氯乙烯(PVC)在170℃混煉2min，在成型壓力為100MPa，成型溫度為130℃條件下，熱壓成型制備得到隔音層框體材料。

(2)吸聲層的制備，包括以下步驟：

a.地質(zhì)聚合物槳體的制備；

按照重量份數(shù)計，由50份礦渣、30份偏高嶺土、10份模數(shù)為2.0的粉體水玻璃、8份乳膠粉、2份保水劑混合5min制備成干粉復(fù)合材料粉體，按照水膠比為0.26，混合5min，獲得自制的地質(zhì)聚合物漿體；

b.精選沙粒；

采用硅質(zhì)海沙經(jīng)過水洗、篩分和烘干，獲得粒度為20-30目和50目-60目，球形度為0.85以上的沙粒，取20-30目沙粒為90kg，取50目-60目沙粒10kg，均勻混合；

c.將地質(zhì)聚合物槳體與沙粒按照質(zhì)量比為1:3混合5min,經(jīng)過20MPa的壓力成型，保壓5min，脫模后養(yǎng)護24h，制備得到吸聲層。

(3)將步驟(2)制備得到的吸聲層通過地質(zhì)聚合物漿料粘結(jié)在步驟(1)制備得到的隔音層上，得到地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材。

所述乳膠粉為市售的醋酸酯類水溶性乳膠粉。

所述保水劑為市售的羥丙甲基纖維素粉體。

所述礦渣為細度為400目以上的高爐水渣。

所述偏高嶺土為400目以上的高嶺土原礦經(jīng)過800℃煅燒2h所得的偏高嶺土粉體。

所制備的地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材，其吸聲系數(shù)在公路吸聲頻率范圍平均為0.98，抗壓強度為59.7MPa，抗折強度為17.2MPa，所制備的地質(zhì)聚合物隔聲框體材料抗折強度為37.4MPa，隔聲量為40.3dB。

實施例2

一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材的制備方法，包括以下步驟：

(1)隔音層的制備；

按照重量份數(shù)計，20份礦渣、5份粉煤灰與25份模數(shù)1.6的改性水玻璃液體混合攪拌5min、再與50份聚氯乙醇(PVA)在80℃混煉2min，在成型壓力為150MPa，成型溫度為80℃條件下，熱壓成型制備得到隔音層框體材料。

(2)吸聲層的制備，包括以下步驟：

a.地質(zhì)聚合物槳體的制備；

按照重量份數(shù)計，由50份礦渣、30份偏高嶺土、10份模數(shù)為2.0的粉體水玻璃、8份乳膠粉、2份保水劑混合5min制備成干粉復(fù)合材料粉體，按照水膠比為0.26，混合5min，獲得自制的地質(zhì)聚合物漿體；

b.精選沙粒；

采用硅質(zhì)海沙經(jīng)過水洗、篩分和烘干，獲得粒度為20-30目和50目-60目，球形度為0.85以上的沙粒，取20-30目沙粒為80kg，取50目-60目沙粒20kg，均勻混合；

c.將地質(zhì)聚合物槳體與沙粒按照質(zhì)量比為1:6混合5min,經(jīng)過30MPa的壓力成型，保壓5min，脫模后養(yǎng)護24h，制備得到吸聲層。

(3)將步驟(2)制備得到的吸聲層通過地質(zhì)聚合物漿料粘結(jié)在步驟(1)制備得到的隔音層上，得到地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材。

所述乳膠粉為市售的醋酸酯類水溶性乳膠粉。

所述保水劑為市售的羥丙甲基纖維素粉體。

所述礦渣為細度為400目以上的高爐水渣。

所述偏高嶺土為400目以上的高嶺土原礦經(jīng)過800℃煅燒2h所得的偏高嶺土粉體。

所制備的地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材，其吸聲系數(shù)在公路吸聲頻率范圍平均為0.85，抗壓強度為67.1MPa，抗折強度為15.3MPa，所制備的地質(zhì)聚合物隔聲框體材料抗折強度為25.1MPa，隔聲量為42.1dB。

實施例3

一種地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材的制備方法，包括以下步驟：

(1)隔音層的制備；

按照重量份數(shù)計，主要由15份礦渣、5份鎳渣、5份赤泥與25份模數(shù)1.6的改性水玻璃液體混合攪拌5min、再與50份聚乙醇(PVA)在80℃混煉2min，在成型壓力為150MPa，成型溫度為80℃條件下，熱壓成型制備得到隔音層框體材料。

(2)吸聲層的制備，包括以下步驟：

a.地質(zhì)聚合物槳體的制備；

按照重量份數(shù)計，主要由50份礦渣、30份偏高嶺土、10份模數(shù)為2.0的粉體水玻璃、8份乳膠粉、2份保水劑混合5min制備成干粉復(fù)合材料粉體，按照水膠比為0.26，混合5min，獲得自制的地質(zhì)聚合物漿體；

b.精選沙粒；

采用硅質(zhì)海沙經(jīng)過水洗、篩分和烘干，獲得粒度為20-30目和50目-60目，球形度為0.85以上的沙粒，取20-30目沙粒為85kg，取50目-60目沙粒15kg，均勻混合；

c.將地質(zhì)聚合物槳體與沙粒按照質(zhì)量比為1:4混合5min,經(jīng)過25MPa的壓力成型，保壓5min，脫模后養(yǎng)護24h，制備得到吸聲層。

(3)將步驟(2)制備得到的吸聲層通過地質(zhì)聚合物漿料粘結(jié)在步驟(1)制備得到的隔音層上，得到地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材。

所述乳膠粉為市售的醋酸酯類水溶性乳膠粉。

所述保水劑為市售的羥丙甲基纖維素粉體。

所述礦渣為細度為400目以上的高爐水渣。

所述偏高嶺土為400目以上的高嶺土原礦經(jīng)過800℃煅燒2h所得的偏高嶺土粉體。

所制備的地質(zhì)聚合物聲屏障吸聲板材，其吸聲系數(shù)在公路吸聲頻率范圍平均為0.90，抗壓強度為30.5MPa，抗折強度為8.7MPa，所制備的地質(zhì)聚合物隔聲框體材料抗折強度為32.6MPa，隔聲量為38.7dB。

前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本實用新型的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。