【甘肅聲屏障】聲屏障用吸隔聲材料及其發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，為快速的交通行業(yè)提供了一個(gè)發(fā)展機(jī)遇。目前，新建的城際高鐵、輕軌、高速公路和市內(nèi)地鐵、高架路已經(jīng)比比皆是，給人們出行和貨物運(yùn)輸行業(yè)帶來(lái)了方便。但是，我們也無(wú)需諱言，日趨嚴(yán)峻的交通噪聲給人們的身心健康造成嚴(yán)重危害。在學(xué)術(shù)界普遍公認(rèn)設(shè)置“道路聲屏障”是降低交通噪音的一項(xiàng)有效技術(shù)措施，它在國(guó)外已經(jīng)使用多年，在我國(guó)國(guó)內(nèi)也開(kāi)始普遍推廣。聲屏障的關(guān)鍵核心技術(shù)就是吸隔聲材料的性能。

吸隔聲材料分類(lèi) 

目前市場(chǎng)主要應(yīng)用的吸隔聲材料包括以下幾類(lèi)：金屬類(lèi)，混凝土類(lèi)，玻璃鋼類(lèi)，纖維類(lèi)，多孔陶瓷類(lèi)。

1金屬吸隔聲材料

包括金屬纖維材料和多孔泡沫金屬材料。其中金屬纖維材料有不銹鋼纖維，鋁纖維等，其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐高溫、耐水性好。多孔泡沫金屬材料主要應(yīng)用的是泡沫鋁，其優(yōu)點(diǎn)是吸聲性能穩(wěn)定，吸聲系數(shù)大于常用吸聲材料，對(duì)中低頻噪聲有良好的吸能能力。金屬纖維板和泡沫鋁吸聲板都可以直接暴露在空氣中，不需要護(hù)面穿孔板和填充物。但是他們易遭受有害物質(zhì)破壞，尤其在氯鹽的環(huán)境下，與基礎(chǔ)連接的部位更易遭受破壞。另外，金屬材料的隔聲屏單元結(jié)構(gòu)連接處容易產(chǎn)生噪聲泄漏。金屬聲屏障生產(chǎn)工藝需要嚴(yán)格控制，生產(chǎn)成本高，故國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。

2混凝土吸隔聲材料 

混凝土吸隔聲材料采用傳統(tǒng)工藝和材料生產(chǎn)，它具有成本低、維護(hù)費(fèi)用低、堅(jiān)固、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在色彩、形狀、形式和文理裝飾方面有很大自由度，是國(guó)內(nèi)外交通聲屏障中常用的一種。傳統(tǒng)的混凝土聲屏障為普通反射式聲屏障，能夠降噪約5dB，它吸聲性能低，易開(kāi)裂，自重大，給設(shè)計(jì)施工帶來(lái)很大的困難。新型多孔混凝土聲屏障擴(kuò)大了其在降噪領(lǐng)域的應(yīng)用。如DurisoIInc．生產(chǎn)的混凝土木屑復(fù)合聲屏障，降噪系數(shù)分別為0.7或0.8；而生產(chǎn)的混凝土橡膠顆粒復(fù)合聲屏障降噪系數(shù)為0.8（厚度：4英寸橡膠顆粒＋4英寸混凝土）。

3玻璃鋼吸隔聲材料 

玻璃鋼聲屏障是指由玻璃鋼為主要材料組成的聲屏障。玻璃鋼聲屏障的結(jié)構(gòu)組成為：正面由工程塑料穿孔板護(hù)面；內(nèi)部填充物由用無(wú)堿憎水玻纖布或防水吸聲薄膜包裹離心復(fù)合玻纖面組成；背面隔聲板由玻璃鋼擠拉型材組成。它自重輕，耐腐蝕，化學(xué)性能穩(wěn)定，景觀效果好，后期維護(hù)方便，不變色、易清洗、受破壞后易更換等。但是耐候性差，耐紫外線(xiàn)性差。

4纖維吸隔聲材料

早期使用的吸聲材料為植物纖維，如棉麻制品，木質(zhì)纖維板等，這些材料在高頻段吸聲能力好，但是防火，防潮，防腐能力差。之后有無(wú)機(jī)纖維材料問(wèn)世，如玻璃棉，巖棉，礦渣棉等，這些材料不僅有良好的吸能能力，而且質(zhì)輕，不燃，不腐，不易老化等優(yōu)點(diǎn)。但是無(wú)機(jī)纖維吸聲材料的缺點(diǎn)是在施工安裝的過(guò)程中因纖維性脆，容易折斷形成粉塵散逸而污染環(huán)境、影響呼吸、刺癢皮膚，且軟性結(jié)構(gòu)，表面需有保護(hù)層，如穿孔板、透氣織物等進(jìn)行保護(hù)和裝飾，構(gòu)造比較復(fù)雜，體積大，儲(chǔ)存和運(yùn)輸麻煩。

5多孔陶瓷吸隔聲材料

多孔陶瓷是采用陶瓷原料及相應(yīng)工藝制造而成的具有三維連通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料，具有開(kāi)口孔隙率高，耐氣候變化，抗腐蝕，抗熱震等特點(diǎn)，它能在野外長(zhǎng)年經(jīng)受風(fēng)吹，日曬雨淋，不會(huì)疲勞、變形和破裂，不會(huì)改變網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。多孔陶瓷吸聲構(gòu)件在公路交通噪聲能量集中在200～1kHZ具有良好的吸聲性能，能很好的吸收因反射而產(chǎn)生的混響聲，使屏障內(nèi)行車(chē)道區(qū)域聲環(huán)境得到有效改善。但是泡沫陶瓷在高頻段吸聲能力差，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家較少。 

吸隔聲材料發(fā)展展望

目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的吸聲材料，由于自身存在的缺點(diǎn)，適用范圍受到很大的限制，因此如果繼續(xù)走單一材料結(jié)構(gòu)的模式，其發(fā)展將會(huì)遇到很大的困難。今后吸聲材料有幾個(gè)大的發(fā)展方向。

1改性混凝土吸聲材料

針對(duì)混凝土吸聲材料的缺點(diǎn)，用高分子類(lèi)材料進(jìn)行改性，增強(qiáng)其吸能能力，同時(shí)改善混凝土材料本身的易開(kāi)裂等問(wèn)題，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

2高分子粘彈性吸聲材料

利用高分子材料的粘彈特性，將吸收的聲能或者機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能耗散是高分子粘彈性吸聲材料的主要機(jī)理，主要有橡膠和互傳聚合物網(wǎng)絡(luò)材料等。

3高分子復(fù)合吸聲材料

從材料設(shè)計(jì)角度出發(fā)，通過(guò)混合，填充填料等方式，將高分子聚合物和金屬材料或者無(wú)機(jī)材料有機(jī)結(jié)合；從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，通過(guò)將多孔吸聲，阻尼吸聲，和共振吸聲合理匹配，實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的吸聲。

4廢舊橡膠吸聲材料

我國(guó)每年產(chǎn)生大量的廢舊橡膠，其中很大部分都可以重復(fù)利用，如廢丁腈膠，這些橡膠本身具有較好的阻尼性能，通過(guò)對(duì)他們進(jìn)行材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以成為優(yōu)異的吸聲材料。對(duì)它們的回收利用會(huì)產(chǎn)生較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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