高速铁路用水泥基多孔吸声材料的研究

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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着国民经济的提高、科学技术进步及城市化进程，我国铁路建设事业进入大发展时期，高速铁路及城际轨道交通的发展，改善了人居环境，促进了经济发展，同时也带来了严重的噪声污染等问题。本文在分析高速铁路噪声的产生机制、噪声控制原理及国内外对交通噪声防护途径的基础上，根据高速铁路噪声的频谱特性、多孔吸声材料的吸声原理及对吸声材料的环境适应性要求，确立了以水泥基多孔吸声材料为研究对象，通过路面敷设吸声材料来实现高速铁路的噪声控制。本文采用驻波管法对集料进行了优选，以吸声系数

2、和强度为优化指标，采用发泡、掺加纤维和多孔轻集料进行复合，并通过外加剂的加入来提高材料强度的方法，通过单因素和正交实验，获取了适合高速铁路路面降噪使用的水泥基降噪材料。对该材料表面进行了结构设计、护面层处理、背后空腔、压缩比等结构及参数的考察，以及对材料抗冻和憎水等性能进行了研究。测定了材料的吸声系数、强度、流阻、渗透系数等性能并研究了影响吸声板材的主要因素。用该水泥基多孔吸声材料的板材进行了中试生产，进行了现场试铺和降噪效果的测试。结果表明，集料的种类、粒径以及孔结构，水泥基材料的孔结构和孔隙率，

3、水灰比，灰骨比，工艺过程及养护制度是影响水泥基多孔材料性能的主要因素；厚度的增加和合理的背后空腔的设置有利于提高材料在低频范围内的吸声系数；材料的憎水处理达到了很好的效果，且对材料的吸声系数和强度基本上无影响；护面层的增加不仅可以起到防雨水和风砂的作用，材料的吸声系数也略有提高。通过现场铺设及现场噪声测试表明，使用本研究的基材制备的降噪板材降噪效果明显，符合铁路环境条件：本研究在配方为膨胀珍珠岩掺量35％，发泡剂掺量3％，纤维掺量0．3％一O．4％的情况下，结合相应的养护制度，其平均吸声系数为0．7

4、76。声板关键词：高速铁路噪声多孔吸声材料吸声系数水泥基吸AbstractThedevelopmentofhigh—speedrailwaystotheeconomlcdevelopmentandpeople’stravelhasbroughtgreatconVenlence，王tnasalsobroughtissuessuchasnoisepollution．Byanalyzingthegeneratlonmechanismofhigh．speedrailwaysnoise，controlmeth

5、odsofnoiseandthetrafficnoiseprotectionmeansathomeandabfoad，Accordingtothespectrumofhigh-speedrailway，theprincipleofporousacoustlcabsorptionmaterialsandsoundabsorptionmaterialsadaptabilityrequirementsoftheenvironment，establishedtheporoussoundabsorbingma

6、terialsbasedcementfbrabsorptionstudy．Inthiswork，usingstandingwaVetubemethodswereoptlmlzedtoraggregate，Theabsorptioncoefficientfortheindicatorsusedporousfoammaterials，fibersandlightweightaggregateporouscomposltemethod，throughsinglefactorandorthogonalexp

7、erimentalmethodtooptimizethecompositionofmaterialsbasedcementformulation，andthroughtheadditionofadmixturesandfibertoincreasethecompressivestrengthofmaterials．Designedstructureonthecement．based刀【laterialsurface一，Inspectedforsurfacetreatment，materials’ba

8、ckcavityandthecompressionratiostructures，aswe儿asantifreezeandwater·repellentpropertiesofmaterials．Determinationoftheabsorptioncoefficient，theintensity，flowresistanceandpermeab订itycoefficientofthematerials．Theporouscement-basedmaterialin