阅读说明：本技术 一种复合板材 (Composite board ) 是由 张国涛 杨景琪 邓仕豪 江峰 彭双阳 陈林 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及建材领域,具体为一种复合板材。此种复合板材包括发泡陶瓷板和与之粘接复合的混凝土板,上述混凝土板中含有轻质多孔材料颗粒。和现有技术相比,本发明提供的复合板材在厚度≤100mm的条件下的空气隔声量就可以达到45dB,这远远优于现有无机墙体板材。(The invention relates to the field of building materials, in particular to a composite board. The composite board comprises a foamed ceramic board and a concrete board bonded with the foamed ceramic board, wherein the concrete board contains lightweight porous material particles. Compared with the prior art, the air sound insulation quantity of the composite board provided by the invention can reach 45dB under the condition that the thickness is less than or equal to 100mm, which is far superior to the existing inorganic wall board.)

一种复合板材

技术领域

本发明涉及建材领域，具体为一种复合板材。

背景技术

发泡陶瓷是一种具有封闭气孔的陶瓷材料，具有轻质保温的特点，常用作墙体的保温材料。目前工业化生产发泡陶瓷的工艺已日趋成熟，具体地，在陶瓷生产原料中添加高温发泡剂，经高温烧制后获得坯体，然后进行切割抛磨就可获得发泡陶瓷产品。常用的高温发泡剂有碳化硅、碳粉、氧化铁等，目前工业化生产中应用的发泡剂多为碳化硅粉末或含有碳化硅的抛光渣。

发泡陶瓷在烧结过程中会迅速膨胀，在冷却过程中容易出现因应力集中造成的开裂问题；当工艺变动时（例如配方、烧成工艺、粉料颗粒配比等）也可能会出现大量废品，此外，在发泡陶瓷的毛坯加工过程中也会产生大量废渣。目前这些发泡陶瓷的废品、废渣的处理多为填埋或作为发泡陶瓷生产原料回用。填埋需要占用大量的土地资源，而且烧结后的发泡陶瓷难以风化；发泡陶瓷废料作为发泡陶瓷原料回用时需先磨碎成细粉，然后再作为原料回用，这也会增加对应的处理难度。因此如何简单高效利用发泡陶瓷废料成为业内研发的重点。

板状型材是一种常用的建筑材料，可以为单一材料，也可以为复合的多层材料。由水泥为主要材料制成的板材最为常见，也是目前主要的墙体材料。隔声性能是板材的一个重要指标，而目前隔声性能较好的材料多为有机材料，防火性能较差，而无机材料制成的板材防火性能较好，但隔声性能一般。因此如何获一种隔声性能良好的复合板材成为本领域的一个重要研发方向。将发泡陶瓷板与以水泥为主要原料的混凝土板材进行粘接复合使用可以改善材料的隔音性能，但改善效果一般。这是因为发泡陶瓷板内的气孔以封闭气孔为主（若有较多的贯通气孔，材料的强度无法保障），混凝土板材无气孔或以贯通的开放气孔为主。两者进行复合，虽然声波在两种不同特性的材料内传播有所损耗，但损耗率一般，若想达到较好的隔音效果，需要板材的厚度达到150mm以上，否则空气隔声量很难达到45dB。

发明内容

针对背景技术中提出的技术问题，本发明提供一种复合板材，其可以在较薄的条件下，具有良好的隔音性能。

一种复合板材，包括发泡陶瓷板和与之粘接复合的混凝土板，上述混凝土板中含有轻质多孔材料颗粒。在混凝土板材中设置轻质多孔材料颗粒，声波在经过混凝土板材时，轻质多孔材料会很好的吸收声波的能力，进而达到良好的隔声效果。同时，具有封闭气孔的发泡陶瓷板和混凝土板的特性不同，也使得这个声波在通过时能量损耗增大。

优选的，在以上复合板材中，轻质多孔材料颗粒的粒径≤50mm。轻质多孔材料的粒径不能超过混凝土板材的厚度，通常混凝土板材的厚度设置在50mm，因此轻质多孔材料颗粒的粒径最大也以设置在50mm为宜。另外，轻质多孔材料的主要作用的使得声波在进入混凝土板材后因材料性质改变，多孔材料中的气孔可以吸收大量的声波能量，达到隔音的效果。

优选的，在以上复合板材中，发泡陶瓷板包括第一发泡陶瓷板和第二发泡陶瓷板，所述混凝土板位于所述第一发泡陶瓷板和所述第二发泡陶瓷板之间。

优选的，在以上复合板材中，混凝土板为轻质的加气混凝土板。

优选的，在以上复合板材中，第一发泡陶瓷板和第二发泡陶瓷板的气孔孔径和密度均不同。

优选的，在以上复合板材中，第一发泡陶瓷板、第二发泡陶瓷板和所述混凝土板两两之间的抗压强度差≤0.5Mpa。

优选的，在以上复合板材中，轻质多孔材料颗粒为发泡陶瓷、珍珠岩、聚苯颗粒中的至少一种。

优选的，在以上复合板材中，轻质多孔材料颗粒为气孔为开放或半开放发泡陶瓷颗粒。

优选的，在以上复合板材中，发泡陶瓷颗粒的密度≤加气混凝土的密度。

优选的，在以上复合板材中，发泡陶瓷颗粒的粒径为10mm～30mm。

和现有技术相比，本发明提供的复合板材在厚度≤100mm的条件下的空气隔声量就可以达到45dB，这远远优于现有无机墙体板材。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的复合板材的截面图。

图2为本发明实施例2提供的复合板材的截面图。

附图标号说明：1——发泡陶瓷板；2——混凝土板；11——第一发泡陶瓷板；12——第二发泡陶瓷板；3——轻质多孔材料颗粒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来对本发明方案进行详细说明。

实施例1

参照附图1，附图1为本实施例提供的复合板材的截面图，其包括发泡陶瓷板1和与之粘接复合的混凝土板2，上述混凝土板2中含有轻质多孔材料颗粒3。

其制备工艺较为简单，首先制备混凝土板，将水泥与轻质多孔材料颗粒加水混合，制成浆料，然后在模具中成型，常规养护后制成混凝土板。在本实施例中，轻质多孔材料选择为因质量问题废弃的发泡陶瓷，粗碎筛分后获得的粒径≤50mm的颗粒原料。发泡陶瓷颗粒占原料干重质量的20%～40%为宜，水泥占原料干重质量的30%～60%为宜，当然，还可以在其中添加一些公知的其它填料，在本实施例中我们使用的配比为：325水泥50份，发泡陶瓷颗粒20份，发泡陶瓷细粉30份。这里发泡陶瓷细粉是指粒径≤0.5mm的细粉颗粒。当然发泡陶瓷细粉还可以使用例如细砂等公知的无机填料代替。将以上原料加水搅拌均匀制成浆料，然后倒入预先准备好的模具中成型，模具厚度为65mm。在模具的底部预先放置了一块厚度为35mm的发泡陶瓷板，这样水泥固化后就形成发泡陶瓷板和混凝土板复合的复合板材。当然也可以在制备好混凝土板材后将混凝土板和发泡陶瓷板再粘合。将模具拆开后，经适当的切割抛磨加工后，就可获得截面如附图1的复合板材。对其进行检测，检测条件为：声源室容积为129.5m³，接收室容积96.3m³，声源室空气温度为33.4℃，接收室空气温度为33.4℃，声源室相对湿度为52.7%，接收室相对湿度为56.3%。测试后对测试曲线进行拟合计算，获得其空气隔声量为46dB。

为了比较效果，我们分别测试厚度为100mm的发泡陶瓷板，厚度为100mm的混凝土板，厚度为100mm的内部有轻质多孔材料（发泡陶瓷颗粒）的混凝土板。测试条件如实施例1，测试结果分别为31dB，32dB和39dB。以上结果证实了这种复合板材的隔音效果。为了进一步验证效果，我们选用厚度为65mm的混凝土板和厚度为35mm的发泡陶瓷板复合形成厚度为100mm的比较复合板，这里比较复合板的混凝土板内没有轻质多孔材料颗粒，经相同条件下的测试后，其空气隔声量为33dB，这个数据与两者单一的测试结果差距不大。

声波以材料为介质进行传播，在传播过程声波的能量会被材料吸收。发泡陶瓷内的气孔多为封闭的，因此隔声效果一般，而混凝土也具有类似的情况。但在混凝土内加入了轻质多孔材料颗粒，这种情况就会发生改变，声波在轻质多孔材料颗粒内会有较大传播损耗，因此隔音效果有所提升，而且因为轻质多孔材料的分布是随机的，而且单个颗粒的尺寸也不尽相同，因此声波较为混乱，再与具有均匀封闭气孔的发泡陶瓷板复合后就有了特别好的隔声效果。

当然，除了发泡陶瓷外，轻质多孔材料还可以为珍珠岩、聚苯颗粒等。

实施例2

参见附图2，附图2为此实施例提供的复合板材的截面图，这里我们可以看到发泡陶瓷板分为第一发泡陶瓷板和第二发泡陶瓷板，混凝土复合板位于两者之间。具体地，其制备方法如下：

混凝土板的制备与实施例1基本相同，这里不再额外赘述。在本实施例中使用的模具厚度为65mm。第一发泡陶瓷板11与第二发泡陶瓷板12的厚度均为16.5mm,且为同种发泡陶瓷板。

测试其空气隔声量为48dB。

实施例3

在此实施例中，基本条件如实施例2，不同之处在于，第一发泡陶瓷板的厚度为10mm，孔径为0.5-0.8mm,体积密度为0.612kg/cm³；第二发泡陶瓷板的厚度为25mm,孔径为0.9-1.0mm，体积密度为0.492 kg/cm³。

测试其空气隔声量为49.5dB，略优于实施例2，这是声波在进入其内后，因材料性质发生改变会增大声波能量损耗，尤其在混凝土板中含有发泡陶瓷颗粒的情况下。

另外，为了保证制品的强度，需要控制第一发泡陶瓷板、第二发泡陶瓷板和混凝土板两两之间的抗压强度差≤0.5Mpa。这是因为这种复合材料的抗压强度是参照其中最小的一种板材。

实施例4

在本实施例中我们对轻质多孔材料的特性进行分析。通常，发泡陶瓷的废品中的气孔为贯通的开放气孔为主，在此实施例中我们比较封闭气孔的发泡陶瓷颗粒与开放气孔发泡陶瓷材料的差异。针对此，我们设计里实施例4-1，实施例4-2和实施例4-3。三个实施例的板材厚度均为80mm，其中混凝土板的厚度为50mm，位于其两侧的第一发泡陶瓷板和第二发泡陶瓷的厚度均为15mm,且性能一致。实施例4-1中使用的发泡陶瓷颗粒的粒径为10-30mm的具有封闭气孔的发泡陶瓷颗粒；实施例4-2中使用的发泡陶瓷颗粒的粒径为10-30mm的具有贯通开放气孔的发泡陶瓷颗粒；实施例4-3使用的是将实施例4-1与实施例4-2使用的发泡陶瓷颗粒按质量比为1：1的混合。除以上外，此系列实施例的制备工艺一致。对获得的复合板材进行测试，记录如下：

实施例4-1：空气隔声量为45.5dB。

实施例4-2：空气隔声量为48dB。

实施例4-3：空气隔声量为46.2dB。

由此我们可以得出，使用具有开放或半开放的气孔的发泡陶瓷颗粒可以改善板材的隔声性能。因此此类板材可以利用具有开放或半开放贯通气孔的发泡陶瓷废品，将其进行粗碎筛分后就可使用。

实施例5

发泡陶瓷颗粒的粒径对复合板材的隔声性能也有较大的影响。这里，我们对此参数进行分析。

5-1：在混凝土板材的制备过程中，发泡陶瓷颗粒为废弃的发泡陶瓷经破碎后，经筛网孔径为50mm的筛子筛分后，取筛下的颗粒。

5-2：在混凝土板材的制备过程中，发泡陶瓷颗粒为废弃的发泡陶瓷经破碎后，经筛网孔径为30mm的筛子筛分后，取筛下的颗粒。

5-3:在混凝土板材的制备过程中，发泡陶瓷颗粒为废弃的发泡陶瓷经破碎后，经筛网孔径为30mm和筛网孔径为10mm的筛子筛分后，筛网孔径为10mm筛上的部分。

混凝土板的原料配比均与实施例1相同。制备复合板材的厚度为90mm，其中混凝土板材的厚度为60mm,第一发泡陶瓷板和第二发泡陶瓷板的材料性能相同，厚度也均为15mm，测试其性能。

实施例5-1：空气隔声量为47dB。

实施例5-2：空气隔声量为47.5dB。

实施例5-3：空气隔声量为49.5dB。

因此在混凝土板材中填充的发泡陶瓷颗粒的粒径以10-30mm为宜。

实施例6

当然，对于混凝土板也可以使用加气混凝土，加气混凝土的制备工艺为公知，例如原料中加入一定量的铝粉作为发泡剂即可。如实施例1，在混凝土原料中添加适量的铝粉，使制成的混凝土板的体积密度为0.78kg/cm³。测试其空气隔声量为48dB。

在加气混凝土的条件下，对发泡陶瓷颗粒的体积密度需要进行控制，以不超过加气混凝土的密度为宜。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。