整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障及其制造方法与流程

本发明涉及吸声屏障技术领域，具体涉及一种整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障及其制造方法。

背景技术：

声屏障是在声源和接收者之间插入一个设施，能使声源传播有一个显著的附加衰减，从而减弱接收者所在一定区域内的噪音影响。高速铁路声屏障使用的吸声材料首先是它的吸声性能要符合声屏障结构设计要求，其降噪系数nrc>0.5，同时作为户外使用的吸声材料还应具有良好的机械性能和耐候性，既能承受列车气动力与风荷载共同作用，还要能经受起风吹雨淋、太阳晒、耐水、耐热、耐溶冻、防火及不会污染环境。使用寿命要达到30年。

比较适宜声屏障使用的吸声材料，分为铝纤维吸声板、铝泡沫吸声板，这些金属材质的吸声材料不仅具有良好的吸声性能，50-100mm空腔的降噪系数大约在0.60-0.80，而且具有优异的物理力学性能，材料性能稳定，经长期使用以后变化很小，但成本较高。吸声陶瓷板是一种刚性超微孔陶瓷材料，其孔隙率在60％以上，具有非常好的吸声性能，这种三维贯通的网状结构材料具有孔隙率高，耐候性好、耐水性好、抗腐蚀、不燃、耐久、性能稳定等特点，特别适用于高速公路、铁路、城市高架铁路、轻轨交通以及厂区围墙等的降噪使用。

现有的路用声屏障有将隔声板或吸声板单独使用的，也有将隔声板和吸声板叠合在一起使用，起到更好的吸、隔声作用；但采用简单的叠合的方式，需要在各自成型后，进行多次组装，组装过程需要对齐、涂胶、加压粘合，工作量较大，组装出来的复合声屏障稳定性较差。

技术实现要素：

基于以上问题，本发明提供一种整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障及其制造方法，具有更优的耐久性，后期免维护；其吸隔声单元具有更好的隔声性能和吸声性能；超高强混凝土与微孔陶瓷吸声材料采用一体化成型的生产工艺，吸隔声两种材料无需二次组装配合，形成一个具有吸隔声功能的统一整体，稳定性较好。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括设置于道路两侧并沿道路延伸方向的混凝土基础，和多个并排安装于每侧混凝土基础上的复合声屏障，复合声屏障包括由超高强混凝土制得的背板，朝向道路行车面的背板一侧的表面上复合有微孔陶瓷吸声板；背板的底部设置有底座，混凝土基础上设置有安装槽，底座的宽度小于等于安装槽的宽度；背板通过底座安装于安装槽内。

进一步地，每个背板上设置有相匹配的卡头和卡槽，卡槽和卡头分别位于背板沿道路延伸方向的两个侧面；每两个相邻背板之间通过卡槽和卡头卡接。

进一步地，卡槽和卡头均沿背板的高度方向设置。

进一步地，底座与安装槽的底面通过螺栓固定。

进一步地，底座上设置有凹槽，背板底部卡设于凹槽内。

进一步地，混凝土基础的安装槽下方设置排水沟，排水沟的宽度小于安装槽的宽度；靠近道路行车面的底座一侧设置有与排水沟连通的排水孔。

为解决以上技术问题，本发明还提供了整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障的制造方法，包括如下步骤：

s1：按照声屏障设计形状、尺寸制作模具；

s2：将微孔陶瓷颗粒或陶粒经预处理后，加入胶结剂搅拌混合均匀制成混合料，然后将混合料放在模具中加压成型制成板状的微孔陶瓷吸声板；

s3：待步骤s2中的胶结剂固化或达到要求强度后，对固结后的混合料表面进行预处理，并按照满足背板的设计强度及厚度的配合比拌制超高强混凝土，将超高强混凝土拌合料倒入带有模具中与微孔陶瓷吸声板成型成复合声屏障；

s4：在道路两侧浇筑混凝土基础，并在混凝土基础上预留安装槽，混凝土基础养护至达到要求强度后，进行复合声屏障安装固定。

进一步地，步骤s1中模板制作过程中预留相匹配的卡槽与卡头。

进一步地，步骤s3中微孔陶瓷吸声板采用多级孔径进行多层加压成型。

进一步地，步骤s4中混凝土基础浇筑过程中，在安装槽底部对应的位置预留排水沟。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，所有材料均为无机非金属材料，不含任何金属构件，具有更优的耐久性，后期免维护；其吸隔声单元具有更好的隔声性能和吸声性能；超高强混凝土与微孔陶瓷吸声材料采用一体化成型的生产工艺，吸隔声两种材料无需二次组装配合，形成一个具有吸隔声功能的统一整体，稳定性较好。

附图说明

图1为实施例1-3中整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障的正视图；

图2为实施例1或实施例3中整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障的断面结构图；

图3为图1的俯视图；

图4为实施例1-3中卡头与卡槽的结构示意图；

图5为实施例2中整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障的断面结构图；

其中：1、混凝土基础；2、背板；3、微孔陶瓷吸声板；4、底座；5、卡头；6、卡槽；7、排水沟；8、排水孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

参见图1和图2，整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括设置于道路两侧并沿道路延伸方向的混凝土基础1，和多个并排安装于每侧混凝土基础1上的复合声屏障，复合声屏障包括由超高强混凝土制得的背板2，朝向道路行车面的背板2一侧的表面上复合有微孔陶瓷吸声板3；背板2的底部设置有底座4，混凝土基础1上设置有安装槽，底座4的宽度小于等于安装槽的宽度；背板2通过底座4安装于安装槽内。

在本实施例中，道路两侧的混凝土基础1通过现浇或预制的方式制作，成型前预留安装槽的位置。底座4安装于安装槽内，底座4的宽度小于等于安装槽的宽度；可以保证背板2的底座4与安装槽契合，便于底座4的快速安装；背板2固定于底座4上，安装过程中保证带有微孔陶瓷吸声板3的一侧面向道路行车面。道路中间有车辆通过时，传递至两侧的微孔陶瓷吸声板3的噪声在微孔陶瓷的微孔内被吸收或进行多次反射，振动能量逐渐减弱，达到吸声降噪的目的；超高强混凝土起隔声降噪作用，传递出微孔陶瓷板的噪声在超高强混凝土制得的背板2上被阻隔。本发明采用超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，所有材料均为无机非金属材料，不含任何金属构件，具有更优的耐久性，后期免维护；其吸隔声单元具有更好的隔声性能和吸声性能；声屏障直接由整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合吸隔声单元纵向拼接而成，整体单元通过凹凸槽装配对接并用螺栓固定即可，施工方便。本实施例中底座4与安装槽的底面通过螺栓固定，便于背板2的安装于拆卸；背板2与底座4采用整体浇筑成型，保证背板2与底座4的整体稳定性。

参见图4，每个背板2上设置有相匹配的卡头5和卡槽6，卡槽6和卡头5分别位于背板2沿道路延伸方向的两个侧面；每两个相邻背板2之间通过卡槽6和卡头5卡接。卡头5与卡槽6的设计可以保证两个相邻的复合声屏障之间卡接固定，便于快速定位安装，同时两个相邻的复合声屏障之间互相可以起到限位的作用，不会在安装或使用过程中产生错位，保证了整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障的整体稳定性。卡槽6和卡头5均沿背板2的高度方向设置，可以减少两个相邻复合声屏障之间的横向缝隙，进一步保证整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障的吸隔声效果。

参见图1-3，混凝土基础1的安装槽下方设置排水沟7，排水沟7的宽度小于安装槽的宽度；靠近道路行车面的底座4一侧设置有与排水沟7连通的排水孔8。混凝土基础1的安装槽底部开挖排水沟7，可通过底座4上的排水孔8进行路面径流的收集与排水，防止路面积水打滑。同时排水沟7通过上部的底座4盖合，形成一个整体，并经底座4上的排水孔8引流，节约工程量。

实施例2：

参见图5，整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括设置于道路两侧并沿道路延伸方向的混凝土基础1，和多个并排安装于每侧混凝土基础1上的复合声屏障，复合声屏障包括由超高强混凝土制得的背板2，朝向道路行车面的背板2一侧的表面上复合有微孔陶瓷吸声板3；背板2的底部设置有底座4，混凝土基础1上设置有安装槽，底座4的宽度小于等于安装槽的宽度；背板2通过底座4安装于安装槽内。

底座4上设置有凹槽，背板2底部卡设于凹槽内，可以通过螺栓固定的方式或者直接采用砂浆胶结的方式将背板2与底座4固定。因底座4和背板2联合形成t型结构，采用底座4与背板2单独成型，便于模具的加工，也规避了底座4与背板2整体成型时容易在后运输困难的问题。

本实施例的其他部分与实施例1中相同，这里就不再赘述。

实施例3：

参见图1-4，整体式超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障的制造方法，包括如下步骤：

s1：按照声屏障设计形状、尺寸制作浇筑复合声屏障的模具，和底座的模具；模板制作过程中预留相匹配的卡槽6与卡头5；本实施例中复合声屏障的模具和底座的模具采用一体化模具，即背板与底座直接一次浇筑成型。

s2：将微孔陶瓷颗粒或陶粒经预处理后，加入胶结剂搅拌混合均匀制成混合料，然后将混合料放在模具中加压成型制成板状的微孔陶瓷吸声板3；微孔陶瓷吸声板3采用多级孔径进行多层加压成型，不同层的微孔陶瓷吸声板3孔隙率和孔径大小可以根据噪声源的不同频带进行调节，以实现对声音针对性分频治理；本实施例中选用的胶结剂为砂浆、或水泥浆等无机胶结剂。

s3：待步骤s2中的胶结剂固化或达到要求强度后，对固结后的混合料表面进行预处理，并按照满足背板2的设计强度及厚度的配合比拌制超高强混凝土，将超高强混凝土拌合料倒入带有模具中与微孔陶瓷吸声板3成型成复合声屏障；

s4：在道路两侧浇筑混凝土基础1，并在混凝土基础1上预留安装槽和排水沟7，混凝土基础1养护至达到要求强度后，进行复合声屏障安装固定。

如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。