彩钢复合板公路声屏障材料室内声学性能研究

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1、彩钢复合板公路声屏障材料室内声学性能研究杨满宏　刘书套(交通部公路科学研究所)　　摘要　本文通过对彩钢复合板公路声屏障材料吸隔声性能和构筑方法的研究，指出彩钢复合板材料具有良好的隔声性能，其材料制成的吸声构件在公路交通噪声能量集中的40.0～800Hz频段具有良好吸声性能，该材料更适于在高架桥上建造声屏障时使用。　　关键词　彩钢复合板　声屏障　室内声学性能　　一、引言　　当前在世界各国，环境问题已成为制约经济与社会发展的重要问题，因而必须探索经济与环境协调发展的途径。公路建设在完成其运

2、输任务的同时，应最大限度地降低其对生态环境及沿线居民和教学环境造成的有害影响，这是保持公路建设与环境保护协调发展的重要途径之一。近年来，随着我国许多高速公路建成通车，交通噪声扰民问题日趋严重，全国相当数量的国道交通干线两侧环境噪声昼间超过70dB(A)，夜间超过55dB(A)，过高的昼夜间环境噪声对公路沿线居民和学校等声环境敏感区域正常的工作、学习和生活产生了一定影响。经初步估计，我国有3390万人受到不同程度公路交通噪声地影响，其中2700万人生活在昼间高于70dB(A)、夜间高于55dB(A)公路

3、交通噪声严重污染的环境中，因此研究公路交通噪声污染的治理技术已势在必行。　　修建声屏障，是防治公路交通噪声污染的有效途径之一，对此国内外已形成共识。我国作为发展中国家，生产力水平和经济状况要求我们尽可能用较少的钱从事尽可能多的工作，所以如何控制公路沿线带状污染，特别是控制公路交通噪声污染，仍然存在一定技术经济问题。彩钢复合板具有结构形式灵活，式样多，美观，自重轻，隔声性能好，安装简便、快速等优点。开展彩钢复合板公路声屏障材料室内声学性能研究，将为今后设计建造轻质、美观、施工简便的彩钢复合板公路声屏障

4、提供试验室声学基础数据。　　二、研究目的　　"七五"和"八五"期间的一大批二级以上公路建设均产生了良好的经济和社会效益，促进了公路建设事业的持续稳定发展，也开创了公路建设的新局面。二级以上公路由于车流量大，车速高，且夜间交通量占有相当比重，致使公路交通噪声较高，污染范围广，受影响公众抱怨情绪日增，从而使公路交通噪声已越来越受到人们普遍关注，成为不可忽视的应该解决的一个公路建设项目环境污染问题。现已建成的二级以上公路如贵(阳)黄(果树)公路、陕西省的西(安)三(原)一级公路、福建省的福厦高速公路、山

5、西省的太旧高速公路等路段的交通噪声分别对沿线一定区域内居民的正常生活和学校等声环境敏感区的教学和工作生活产生了较大的噪声污染影响，现已分别考虑采取一定的声环境保护措施。从现在起到今后几十年是我国公路运输大发展和走向现代化的时期，我们将面临着大规模的公路建设和汽车运输对环境的种种影响问题，同时随着我国经济的不断发展，人们环境保护意识的不断提高，公路沿线居民对生活环境质量要求会越来越高，进而发展为人们对治理公路交通噪声污染的呼声也会越来越强。1996年10月29日颁布的《中华人民共和国环境噪声污染防治法》

6、第五章第三十六条指出，建设经过已有的噪声敏感建筑物集中区的高速公路，有可能造成环境噪声污染的，应当设置声屏障或者采取其他有效的控制环境噪声污染的措施。常见公路声屏障构成材质一般为砼、钢筋砼、合金材料及其他一些有机和无机材料等许多种。而对高架路、公路桥和设置空间较小且美观要求较高的公路两侧设置声屏障而言，选择自重轻、美观、隔声性能良好且易于安装维护的公路声屏障是公路交通噪声防治技术的一个重要研究课题。开展彩钢复合板公路声屏障材料室内声学性能研究，为开发声学性能良好、轻质、施工简便快速，易于维护的公路声屏

7、障有重要的实用价值。　　三、彩钢复合板材料情况及材料其他性能　　1．彩钢复合板品种及规格彩钢复合板是以岩棉、聚苯板、聚氨脂等为芯材的彩钢夹芯板。彩板是指由保护性和装饰性有机涂料或薄膜连续涂覆于钢或铝表面制成的预涂层冶金制品，它主要由金属基板、化学转化膜和有机涂层三部分组成。彩钢板是以冷轧钢板或电镀锌钢板或热镀锌板为基板经过表面处理后，涂上有机涂料经烘烤而制成。彩色钢板为厚度0.6mm或0.5mm国产彩色镀锌钢板，涂锌量381g/m∧2，涂层厚度5～25μm。芯材使用较为广泛的岩棉板，其主要性能如下

8、：容重100～150kg/m∧3，导热系数(W/m∧2k)0．032～0．040，工作温度-268～700℃，纤维软化温度900～1000℃，彩钢复合板的刚度是靠粘结剂把彩板和结构岩棉或其他芯材牢靠地粘合在一起的。所选用粘结剂不仅要有较高的粘结强度，同时还要具有耐候性、耐潮性、耐湿性和阻燃性。　　公路声屏障在实际工作中，其基本构件按不同的声学性能可分为隔声型和吸声型两种。对彩钢复合板材料声屏障而言，根据其材料的物理性能和材质特点，也可加工成上述两种类