专利名称：用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于减震的结构体，特别涉及一种重量轻、吸收震动能力卓越、可缓解震动和噪音的复合夹层结构体。
背景技术：
随着公寓住宅的普及，人们相邻而居，共用有限厚度的墙壁和地板，使公寓楼层的噪音问题成为社会焦点问题之一。
目前，公寓的建筑材料主要采用钢筋混凝土或钢架混凝土。但混凝土结构的壁面或地板的质地比较薄，很容易传播噪音。
楼层间的噪音与汽车、飞机或者建筑现场发出的持续噪音有所不同，它是间歇性的，虽然噪声值小，但是对身体的触动较大，容易使人感到烦躁。这种噪音，在音波、媒介震动及电波等的综合作用下，从楼上传播到楼下，给居民的生活带来很多烦恼。
为解决楼层间的噪音问题，出现了在混凝土中插入或粘贴泡沫材料或泡沫聚苯乙烯、矿棉、玻璃棉或者树脂等合成纤维的技术。但是，上述技术中的大部分材料虽然具有较好的隔热能力，但都属于可燃性物质，因此，不仅不利于消防安全，而且也不能充分降低噪音。
为了解决上述噪音及隔热材料所存在的问题，现代公寓普遍采用所谓浮动地板结构，即在混凝土地板层上方设置缓冲柱，并在其上另设隔热缓冲材料和气泡混凝土，同时，分离地板层和邻接墙面。
但上述浮动地板结构，其施工复杂，地板易产生龟裂，特别是施工后不能充分吸收施加于地板的冲击及震动，因而存在耐龟裂及耐震动性能力差，不能充分吸收上层所发生的噪音等问题。
作为另一种轻型保温隔热材料，以化学方式膨胀其结构的发泡聚苯乙烯(EPS，Expanded polystyrene)和以物理方式膨胀其结构的发泡聚丙烯(EPP，Expanded Polypropylene)也被用作楼层间的降噪、隔热和缓冲材料。
上述EPS或EPP材料虽然在重量、强度及热稳定性等方面都具有一定的优越性，但是遇到化学药品时容易腐化，易造成环境污染，因而其使用受到很大限制。
目前解决楼层间噪音问题的又一方法是表面缓冲法。所述表面缓冲法所采用的原理是改变施加于地板的震动源特性。例如，在地板表面铺设地毯、泡沫塑料系列材料或油炕纸等柔软的地板最终材料，使这些地板最终材料利用自身的弹性吸收所受到的震动。最终材料吸收所受震动，会延长冲击时间，即使总震动量不发生变化，也可减缓最大震动力，从而降低震动音。
上述表面震动吸收法虽然在很大程度上可降低高频噪音，但是对于低频噪音，如用脚踏地、重物落到地上而产生的重量震动音等则起不到降低的作用。
再如，汽车、高速列车或道路护轨(guard rail)等运输设备，或者装设有缓冲装置，或者将设备设计成可吸收震动的结构。
但是，这些缓冲装置大部分需要安装利用油压等的高价设备，而且在变更其结构时虽然可吸收一次性震动，但解决不了吸收噪音等其它物理方面的问题。
因此，需要开发一种适用于建筑、土木、机械等各技术领域的缓冲、减震、降噪复合材料，即同时具备可降低建筑物楼层间的噪音功能及隔热功能，并且可确保运输设备的稳定性、缓冲及防震等复合功能的夹层结构。
发明内容
本发明的目的在于解决上述存在的问题，提供一种用于吸收因震动或冲击而产生于建筑物或设备上的震动及噪音的复合夹层结构体。
为了实现上述目的，本发明提供用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体。它包括有由薄且刚度大的高密度材料制成的上板；由薄且刚度大的高密度材料制成的下板；及夹设于上板和下板之间，且呈块状，并由内部设有可填充粒状物质的空间的支撑体和填充于所述支撑体内部的耐热降噪粒子构成的减震降噪体。
所述上板和下板由铝板、铝合金板、碳钢板或铁合金钢板、金属复合材料、高分子复合材料、碳复合材料或混凝土中的任一种材料制成。
本发明的一实施例中提供的耐热降噪粒子选用隔热性能卓越的沙子、粘土、碳酸钙复合粉末、石膏、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA，ethylene-vinylacetate copolymer)中的任一种材料，或由其中至少两种材料混合而成。
本发明的一实施例中提供的带有用于填充耐热降噪粒子的空间的所述支撑体最好由蜂窝状构成。
所述蜂窝状支撑体由选自铝或铝合金、高分子材料、合成树脂、塑料或纸类中的任一种材料制成。所述蜂窝状支撑体的排列方向最好与所述上板和下板的排列方向相垂直。
本发明的另一实施例中提供的设有用于填充耐热降噪粒子的空间的支撑体是选用酚醛树脂、尿素树脂、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、聚酯(polyester)、聚丙烯(polypropylene)中的任一种材料制成的包装用塑料。
用包装用塑料作为支撑体时，在包装用塑料内部填充耐热降噪粒子，然后在低压真空状态下进行包装，以制成用于吸收冲击及噪音的芯层。
所述包装用塑料支撑体内插设有辅助支撑体，所述辅助支撑体用以在包装用支撑体内维持规定大小的空间，并支持由所述上板传递的压力。
所述辅助支撑体由至少两个柱子和分别连接于其上、下部的垫板一体成型。
为了实现本发明的又一目的，本发明还提供一种建筑物的楼层地板结构，它包括有地板最终材料层；铺设于所述地板最终材料层下部的热水管道及最终砂浆层；
铺设于所述热水管道及最终砂浆(mortar)层下部的混凝土层；铺设于所述混凝土层下部的隔热层；由铺设于所述隔热层下部的上板和下板、以及夹设于所述上板和下板之间的减震降噪体构成的复合夹层结构体层，其中所述减震降噪体由内部带有可填充粒子的空间的支撑体和填充于所述支撑体内部的耐热降噪粒子构成；铺设于所述复合夹层结构体下部的隔热层；及铺设于所述隔热层下部的钢筋混凝土板(reinforced concrete slab)层。
本发明用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，由于把填充有沙子等材料的蜂窝层夹设于上、下板之间并进行粘贴，因而具有如下有益效果。
1、本发明用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体具有很强的耐久性和刚性；2、由于在减震降噪体的各蜂窝空间或包装用塑料内部填充有沙子等材料，因而具有良好的吸收震动能力，进而具有突出的降噪效果；3、本发明用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体可为作为隔热及隔音材料，广泛应用于需要吸收震动和噪音的建筑物楼层隔板，并以其突出的吸收震动能力及较大的单位重量强度，可广泛应用于车辆及航空等领域的动态设备。
4、本发明用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体应用于上述领域时，可预防因不可预料的突发性震动而造成的损伤，适用于易受震动而破坏的结构物，因而其使用范围及领域非常广泛。
图1是本发明实施例中由蜂窝状支撑体构成的夹层结构体局部结构立体图；图2是本发明另一实施例中由包装用塑料支撑体构成的复合夹层结构体局部结构立体图；图3是本发明包装用塑料支撑体的制造方法示意图；图4是本发明包装用塑料支撑体的另一种制造方法示意图；图5是本发明复合夹层结构体在实施例中用作建筑物地板的分解立体图；图6是图5中A-A′向剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。本发明可以不同的形状得以体现，不仅限于下述的实施例。
附图上仅显示为正确说明本发明所必要的部分，而对于相同或相似的结构要素，用相同的附图标记标示。
如图1至图4所示，本发明复合夹层结构体，在上板10和下板12之间夹设减震降噪体11(或31)，构成夹层结构。
所述上板10和下板12的材质最好选用铝板、铝合金板、碳钢板或铁合金钢板、金属复合材料、高分子复合材料、碳复合材料或混凝土中的任一种，并且应采用薄且刚性大的高密度材料。
本发明复合夹层结构体可设置于目前设置隔音材料的位置，即，可设置于建筑物层间混凝土和钢筋混凝土板之间，也可适用于车辆上的汽车保险杠(bumper)等吸收冲击的部件上。
本发明中，夹设于上板10和下板12之间的减震降噪体11(或31)可以制成多种形状，但基本上制成块状结构，它由内部设有可填充粒子的空间的支撑体26(或40、50)和填充于所述支撑体内部的耐热降噪粒子48构成。
上述耐热降噪粒子48可以选用隔热性能卓越的沙子、粘土、碳酸钙复合粉末、石膏、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的任一种材料，也可以由其中至少两种材料混合而成。将这些粒子填充到支撑体的空间时，最好先将其粒度均匀化。
本发明的减震降噪体11(或31)提供两种实施方式，第一种是由蜂窝状支撑体26和填充于其内部空间的耐热降噪粒子48构成的减震降噪体；第二种是由包装用塑料支撑体31和填充于其内部空间的耐热降噪粒子48构成的减震降噪体。
首先，对由蜂窝状支撑体26构成的减震降噪体11进行说明。
如图1所示，本发明由蜂窝状支撑体26构成的减震降噪体11，是由蜂窝状的支撑体26和填充于所述蜂窝状支撑体26内部空间的耐热降噪粒子48构成。
所述蜂窝状支撑体26可以选用铝、铝合金、高分子材料、合成树脂、塑料或纸类中的任一种材料，最好选用低密度材料。
所述由蜂窝状支撑体26构成的减震降噪体11的设置方向可与上板10和下板12的排列方向相平行，但最好与上板10和下板12的排列方向相垂直。
所述蜂窝状支撑体26的每一蜂窝空间内，最好填充隔热性能良好的耐热降噪粒子48。
其次，对由包装用塑料支撑体40所构成的减震降噪体31进行说明。
如图2至图4所示，本发明由包装用塑料支撑体40构成的减震降噪体31，基本上是通过在包装用塑料支撑体40内部填充耐热降噪粒子48之后，以低压真空方式排出塑料支撑体内部的空气，并完全密封包装用塑料而制成的。完成包装用塑料支撑体40的低压真空包装之后，填充于包装用塑料支撑体40内部的耐热降噪粒子48的轮廓照原样显现于塑料表面，如图2中标号41所示。
上述包装用塑料支撑体40可选用酚醛树脂、尿素树脂、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、聚酯(polyester)、聚丙烯(polypropylene)等塑料中的一种。
在所述包装用塑料支撑体40内部设有一定的空间，可插设辅助支撑体45，用以维持所述空间，并承受由所述上板10传递的压力。
所述辅助支撑体45可制作成不同结构。如图3所示，辅助支撑体45可由几根柱子46和分别在其上部和下部一体形成的垫板构成。并且，所述辅助支撑体45应设有可充分容纳耐热噪降粒子48的空间，因此最好设置多个孔47。
另外，辅助支撑体45的结构只要是插设于包装用塑料支撑体40内部，并且填充耐热降噪粒子48时不倒下即可，因此其另一种实施方式可以采用柱状结构。这种辅助支撑体45可以用聚酯(polyester)、聚丙烯(polypropylene)等高刚度塑料制造，也可以采用木料等具有刚性的任何材料制造。
下面，参照图3，对包装用塑料支撑体40内部插设有辅助支撑体45的减震降噪体31的制造方法进行说明。首先，从包装用塑料支撑体40入口插入辅助支撑体45，之后利用铲49等工具，将沙子等耐热降噪粒子48填充于辅助支撑体45的柱子46之间形成的空间内，并进行晃动，使耐热降噪粒子48的填充密度达到最高。然后，以低压真空方式抽出包装用塑料支撑体40内的气体，并密封其入口。这种在低压真空状态下密封塑料袋的方法，类似于制造食品和化肥时所使用的包装方法，因此，在此省略其详细说明。
下面，参照图4，对另一种结构的包装用塑料支撑体50进行说明。
如图4所示，这种包装用塑料支撑体50利用下板12制成，在下板12的上部堆积耐热降噪粒子48之后，在其上覆盖包装用塑料51，并在低压状态下进行真空包装。
为此，在下板12的上平面涂覆涂料等防水材料，密封(sealing)其表面后，堆积耐热降噪粒子48，然后在其上覆盖包装用塑料51，并对留在下板12侧面、其大小适于进行真空处理的包装用塑料的重叠部分进行完全粘贴，之后进行低压真空处理和密封。按照上述方法，在下板12上设置包装用塑料支撑体50，使其成为一体，并安装上板10，即可形成一个复合夹层结构体。
下面，对本发明吸收震动及噪音的复合夹层结构体用作建筑材料的实例进行说明。
如图5所示，本发明用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体作为建筑物楼层间的隔热、隔音材料使用时，可夹设于建筑物的地板结构之间。
在建筑物中设置本发明复合夹层结构体时，在地板结构的最上层设置最终材料层13，在其下面依次设置热水管道及最终砂浆层14、混凝土层15和用于提高隔热效果的隔热层16，然后设置由上板17、减震降噪体11和下板19构成的本发明复合夹层结构体层。在所述复合夹层结构体下板(19)的下面再铺设可提高隔热效果的隔热层(20)，并在其下面设置钢筋混凝土板层(21)。
上述应用于建筑物的本发明复合夹层结构体是按积层后的顺序加以说明的，当然，在实际施工过程应该是按倒序进行。
图6是插入本发明复合夹层结构体的建筑物地板的剖视图。
如图6所示，将本发明复合夹层结构体应用于建筑物地板时，可以不改变其实际截面结构即可施工。
如上所述，本发明用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体应用于建筑物地板时，来自地板最终材料的震动量大部分被填充有沙子等材料的夹层结构体所吸收，由于减震降噪体31本身具有耐热、耐久性、耐化学性和永久压缩变形(permanent compression set)等优良特性而且半永久性，吸收震动几乎不产生体积变化，因此可确保系统的稳定性。
以上说明的是本发明用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体的优选实施例，而本发明的保护范围并不限于上述内容，可以在权利要求和说明书及其附图范围内进行各种变化及修改，这种变化及修改应属于本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于包括有由薄且刚度大的高密度材料制成的上板(10)；由薄且刚度大的高密度材料制成的下板(12)；及夹设于所述上板(10)和下板(12)之间，且呈块状，并由内部设有可填充粒状物质的空间的支撑体(26)和填充于所述支撑体(26)内部的耐热降噪粒子(48)所构成的减震降噪体(11)。
2.根据权利要求1所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述上板(10)和下板(12)由选自铝板、铝合金板、碳钢板或铁合金钢板、金属复合材料、高分子复合材料、碳复合材料或混凝土中的任一种材料制成。
3.根据权利要求1所述的用于吸收震动及噪音复合夹层结构体，其特征在于所述耐热降噪粒子(48)选用隔热性能卓越的沙子、粘土、碳酸钙复合粉末、石膏、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的任一种材料，或由其中至少两种材料混合而成。
4.根据权利要求3所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述支撑体(26)呈蜂窝状。
5.根据权利要求4所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述蜂窝状支撑体(26)由选自铝或铝合金、高分子材料、合成树脂、塑料或纸类中的任一种材料制成。
6.根据权利要求5所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述蜂窝状支撑体(26)的排列方向与所述上板(10)和下板(12)的排列方向相垂直。
7.根据权利要求3所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述支撑体(26)由包装用塑料构成。
8.根据权利要求7所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述包装用塑料支撑体(26)处于低压真空密封状态。
9.根据权利要求8所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述包装用塑料支撑体(26)内插设有辅助支撑体(45)，用以在包装用塑料支撑体(26)内形成规定大小的空间、并支持由所述上板(10)所传递的压力。
10.根据权利要求9所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述辅助支撑体(45)由至少两个柱子(46)以及分别连接于其上部和下部的垫板构成。
11.根据权利要求9所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述辅助支撑体(45)仅由至少两个柱子(46)构成。
12.根据权利要求7所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述包装用塑料支撑体(26)一体成型于所述下板(12)的上部。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其特征在于所述包装用塑料支撑体(26)由选自酚醛树脂、尿素树脂、聚氯乙烯、聚酯、聚丙烯中的任一种材料制成。
14.一种建筑物的楼层地板结构，其特征在于包括有地板最终材料层(13)；铺设于所述地板最终材料层(13)下部的热水管道及最终砂浆层(14)；铺设于所述热水管道及最终砂浆层(14)下部的混凝土层(15)；铺设于所述混凝土层(15)下部的隔热层(16)；由铺设于所述隔热层(16)下部的上板(17)和下板(19)、以及夹设于所述上板(17)和下板(19)之间的减震降噪体(11)构成的复合夹层结构体层，其中所述减震降噪体(11)由内部设有可填充粒子的空间的支撑体(26)和填充于所述支撑体(26)内部的耐热降噪粒子(48)构成；铺设于所述复合夹层结构体层下部的隔热层(20)；及铺设于所述隔热层(20)下部的钢筋混凝土板层(21)。
15.根据权利要求14所述的建筑物的楼层地板结构，其特征在于所述耐热降噪粒子(48)选用隔热性能卓越的沙子、粘土、碳酸钙复合粉末、石膏、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的任一种材料，或由其中至少两种材料混合而成。
16.根据权利要求15所述的建筑物的楼层地板结构，其特征在于所述支撑体(26)呈蜂窝状。
17.根据权利要求16所述的建筑物的楼层地板结构，其特征在于所述蜂窝状支撑体(26)的排列方向与所述上板(17)和下板(19)的排列方向相垂直。
18.根据权利要求15所述的建筑物的楼层地板结构，其特征在于所述支撑体(26)由包装用塑料构成。
19.根据权利要求15所述的建筑物的楼层地板结构，其特征在于所述包装用塑料支撑体(26)处于低压真空密封状态。
20.根据权利要求19所述的建筑物的楼层地板结构，其特征在于所述包装用塑料支撑体(26)内插设有辅助支撑体(45)，所述辅助支撑体(45)用以在包装用支撑体(26)内维持规定大小的空间、并支持由所述上板(17)传递的压力。
21.根据权利要求20所述的建筑物的楼层地板结构，其特征在于所述辅助支撑体(45)由至少两个柱子(46)以及分别连接于其上部和下部的垫板构成。
22.根据权利要求21所述的建筑物的楼层地板结构，其特征在于所述包装用塑料支撑体(26)一体成型于所述下板(19)的上部。
全文摘要
本发明涉及一种用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，其包括由薄且刚性大的高密度材料制成的上板和下板，由插设于上板和下板之间、内部设有可填充粒状物质的空间的支撑体和填充于所述支撑体内部的耐热降噪粒子构成的减震降噪体。本发明用于吸收震动及噪音的复合夹层结构体，可替代EPS和EPP而作为建筑物的隔热及噪音缓冲材料使用，并且由于它的上下积层板之间插设有减震能力卓越的减震降噪体，且在其蜂窝状空间内填充有沙子等材料，因而具有较好的震动吸收效果，进而具有良好的吸收噪音功能。
文档编号E04C2/36GK1786366SQ20051013029
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者朴贤哲, 苏炫琪 申请人:学校法人浦项工科大学校