[发明专利]一种高强度吸声板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强度吸声板材及其制备方法。

背景技术

随着社会的进步和人民生活质量的提高，人们对家居环境的要求越来越高。当周遭环境比较嘈杂，噪声比较大时，人们的睡眠质量及居住质量受到干扰，严重影响人们的身心健康，甚至直接影响人们的生活质量和工作质量，因此，安静宜眠的居住环境一直为人们所重视。选用适当的材料对建筑物进行吸声和隔声处理是建筑物噪声控制工程中最常用最基本的技术措施之一。

吸声材料是借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸收作用的材料，按其物理性能和吸声方式可分为多孔性吸声材料和共振吸声结构两大类。

多孔性吸声材料的结构特征是材料内部有大量的、互相贯通的、向外敞开的微孔，其吸声原理是声波进入材料孔隙后，引起孔隙中空气和材料的细小纤维振动导致摩擦和粘滞阻力，声能转变成热能而被吸收，工程上广泛使用的有纤维材料和灰泥材料两大类。前者包括玻璃棉和矿渣棉或以此类材料为主要原料制成的各种吸声板材或吸声构件等；后者包括微孔砖和颗粒性矿渣吸声砖等。

多孔性灰泥吸声材料种类繁多，由于原料使用的不同，分为矿渣吸声砖、膨胀珍珠岩吸声砖、陶土吸声砖、砂岩环保吸声板等。虽然该类吸声材料种类很多，但由于受制作方法、成孔机理和结构强度的限制，其孔隙率低，吸声系数低，吸声效果不好，都没有得到大面积的推广。

发明内容

本发明的目的在于充分利用现有资源，选用轻质多孔工业废料作为生产原料，提供一种工艺简单，成本低廉，降噪系数高同时具有良好抗压、抗折强度的吸声板材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高强度吸声板材，其特征在于由以下重量份的组分组成：水泥30-50份、硅藻土20-40份、粉煤灰20-30份、取暖炉渣15-25份、废分子筛催化剂10-20份、贝壳粉12-18份、植物纤维10-15份、支链淀粉5-10份、防水剂3-6份、发泡剂1-3份、水12-21份。

优选的，由以下重量份的组分组成：水泥40份、硅藻土30份、粉煤灰25份、取暖炉渣20份、废分子筛催化剂15份、贝壳粉16份、植物纤维13份、支链淀粉8份、防水剂5份、发泡剂2份、水17份。

进一步地，所述植物纤维为苎麻、大麻、亚麻或黄麻的草本茎。所述的植物纤维经过炭化处理。所述防水剂为有机硅防水剂。所述发泡剂为双氧水。

一种上述高强度吸声板材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将水泥、硅藻土、粉煤灰、取暖炉渣、废分子筛催化剂、贝壳粉、植物纤维加入到搅拌机中搅拌均匀；（2）将支链淀粉、发泡剂、防水剂混于水中，搅拌得混合均匀的混合液，将其加入到搅拌机中，继续搅拌得混合均匀的浆料；（3）将上述浆料注入都模具中，经过振捣成型、常压蒸汽养护、拆模以及高压蒸汽养护后即得。

进一步地，所述步骤（3）中常压蒸汽养护为在40-48℃下进行养护2-3h。所述步骤（3）中高压蒸汽养护在温度100-120℃、压力0.35-0.75Mpa下进行养护5-7h。

进一步优选的，所述步骤（3）中常压蒸汽养护为在45℃下进行养护2.5h，高压蒸汽养护在温度110℃、压力0.5Mpa下进行养护6h。

本发明具有的优点和积极效果是：

（1）本发明选用了废分子筛催化剂、粉煤灰、取暖炉渣等工业废弃物，充分发挥不同固体废物之间的协同作用，生产得到符合国家标准的建筑材料，不仅可实现工业固体废物的综合利用，还能减少固废排放对环境的污染；

（2）本发明选用多孔轻质填料，硅藻土、废分子筛催化剂、粉煤灰、取暖炉渣、贝壳粉，质轻、孔隙丰富、来源广泛、防腐防潮，此外，多孔材料与发泡剂复合使用，大大提高了板材的吸声系数；

（3）本发明所用贝壳粉自身为多孔结构，具有良好的水呼吸功能，在低气压，高湿度状态下墙面不结露，而在干燥的情况下，可以将墙内储藏的水分缓缓释放，因此它的呼吸功能是室内湿度的调节剂，防止结露和微生物的产生，抑菌防腐；

（4）本发明所用支链淀粉具有优良的缓释、增稠、粘合、保水能力，能够起到加固墙体的作用，添加天然植物纤维，增加板材的韧性，增加了吸收噪声的效果，此外经过炭化处理的植物纤维还能起到抑菌防潮的作用；

（5）由于采用了蒸汽养护，缩短了生产周期，现场施工及湿作业大大减少、混凝土遗洒和噪声扰民降低，提高了板材的强度，加快模具周转，从而降低了生产成本。