貴州省磷石膏空心條板空氣聲隔聲量現(xiàn)狀與分析

于文

（貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院，貴州貴陽 550014）

磷石膏是一種工業(yè)廢渣，來源于磷酸和磷肥的生產(chǎn)。我國是全球最大的磷石膏副產(chǎn)國，每年仍以大約5000萬t的速度遞增[1]。磷石膏資源綜合利用對(duì)于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源非常重要，也是磷肥行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。其中，貴州省產(chǎn)生的磷石膏是全國第2，貴州省政府在2018年相繼發(fā)布了多項(xiàng)文件規(guī)定加快磷石膏利用，大力推進(jìn)磷石膏在水泥、建材、礦井回填等方面的利用，并限制開磷、甕福等企業(yè)的生產(chǎn)量不能超過磷石膏的消納量，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)磷石膏消納量大于生產(chǎn)量。

用磷石膏生產(chǎn)建筑材料是磷石膏綜合利用的主要領(lǐng)域之一。貴州省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳也在2019年初發(fā)布黔建科通〔2018〕303號(hào)文，其中禁止、限制了水泥抹灰砂漿和部分水泥制品在房間領(lǐng)域中的運(yùn)用，鼓勵(lì)和推進(jìn)如磷石膏基抹灰石膏、空心隔墻條板等磷石膏建材在房建領(lǐng)域中運(yùn)用。

磷石膏空心條板因?yàn)槠漭p質(zhì)的特點(diǎn)，被廣泛用于高層建筑物中非潮濕、非承重部位的內(nèi)隔墻。隨著綠色建筑概念的普及，住戶開始更多地注意保護(hù)自己隱私，并希望在住房?jī)?nèi)盡可能少的受到外界噪聲的干擾，開始關(guān)注材料的隔聲性能。本文通過選擇貴州省不同地區(qū)住建工地施工現(xiàn)場(chǎng)的磷石膏空心條板，進(jìn)行空氣聲隔聲量檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果簡(jiǎn)析貴州省磷石膏空心條板空氣聲隔聲量現(xiàn)狀，并提出改善相應(yīng)產(chǎn)品砌筑墻體空氣聲隔聲量的方法。

1 檢測(cè)方法

1.1 檢測(cè)樣品

樣品：磷石膏空心條板，來源于貴州省息烽縣、福泉縣以及興義市的主要住建工地施工現(xiàn)場(chǎng)，檢測(cè)用墻體由樣品砌筑，對(duì)其進(jìn)行空氣聲隔聲量檢測(cè)，樣品之間灰縫用粘結(jié)石膏保證填飽滿，墻體表面未抹灰，測(cè)試墻體厚度即為樣品厚度。

1.2 檢測(cè)環(huán)境

樣品的空氣聲隔聲量檢測(cè)均在貴州省建材產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)院的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，其中聲源室容積為75m3，混響室容積為85m3，測(cè)試洞口長(zhǎng)度為5.32m，高度為3.61m，面積為19.2m2。檢測(cè)時(shí)的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室溫度為15～18℃，相對(duì)濕度為65%～70%。

1.3 檢測(cè)方法

按照國家標(biāo)準(zhǔn)《聲學(xué)建筑和建筑構(gòu)件隔聲測(cè)量第3部分：建筑構(gòu)件空氣聲隔聲的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量（GB/T19889.3—2005）》的要求。在聲源室設(shè)置6個(gè)測(cè)點(diǎn)，混響室內(nèi)也設(shè)置6個(gè)測(cè)點(diǎn)，分布詳見圖1。

圖1 聲學(xué)室平面圖及測(cè)點(diǎn)位置

選擇1/3倍頻程濾波器法，檢測(cè)中心頻率為100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、315Hz、400Hz、500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz、2500Hz、3150Hz16個(gè)頻率的隔聲量。檢測(cè)設(shè)備為丹麥B&K的2270-K-D01型雙通道手持式建筑聲學(xué)測(cè)量?jī)x，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)照片見圖2。

圖2 檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)照片

1.4 數(shù)據(jù)處理

依據(jù)《建筑隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50121—2005）》計(jì)算磷石膏空心條板的空氣聲隔聲量。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測(cè)結(jié)果

依據(jù)檢測(cè)方法對(duì)10組樣品進(jìn)行了空氣聲隔聲量檢測(cè)，結(jié)果詳見表1。

表1 磷石膏空心條板空氣聲隔聲量檢測(cè)結(jié)果

可見，1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、10號(hào)磷石膏空心條板的單位面積重量均比較輕，但空氣聲隔聲量也比較低（國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用輕質(zhì)隔墻條板（GB/T23451—2009）》要求90mm板的空氣聲隔聲量要不低于35dB，120mm板不低于40dB）。而2號(hào)、5號(hào)和9號(hào)磷石膏空心條板每平方米重量較大，空氣聲隔聲量也相對(duì)有所提高。

因?yàn)榱资嗫招臈l板自身空氣聲隔聲量不理想，導(dǎo)致設(shè)計(jì)和建設(shè)方更傾向選擇其他輕質(zhì)隔墻材料，墻體設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)單，使用也不容易出現(xiàn)爭(zhēng)議，這是貴州省的磷石膏空心條板面臨的最大問題。生產(chǎn)企業(yè)需要提高條板產(chǎn)品自身的隔聲性能，而房建設(shè)計(jì)、施工方則需要知道如何正確使用磷石膏空心條板砌筑隔聲性能合規(guī)的墻體，這是進(jìn)一步推廣使用磷石膏空心條板的關(guān)鍵。

2.2 改善相應(yīng)產(chǎn)品砌筑墻體空氣聲隔聲量的方法

2.2.1 從磷石膏空心條板自身的空氣聲隔聲量著手

材料的每平方米重量即面密度增加，材料的空氣聲隔聲量也會(huì)隨之提高，以1號(hào)樣品為例，如果墻板的每平方米重量增加到110kg，那么空氣聲隔聲量會(huì)增加到40dB，然而樣品的面密度必然就不合格（相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)JC/T829—2010要求90mm板的面密度小于等于60kg/m2），實(shí)際上墻板自身面密度的提升空間有限，既不能加入重質(zhì)骨料，也不能單純加厚。

實(shí)際上磷石膏空心條板的空心結(jié)構(gòu)對(duì)隔聲并沒有提升，用輕質(zhì)材料，比如輕質(zhì)的發(fā)泡材料、吸音棉等材料填充磷石膏空心隔墻條板的孔洞，可以在小幅提升產(chǎn)品面密度基礎(chǔ)上，較大幅度地提升產(chǎn)品的空氣聲隔聲量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，120mm磷石膏空心條板的所有孔洞均填充吸音棉后，空氣聲隔聲量提升了3～4dB。

另外磷石膏空心條板的共振頻率在100～300Hz，磷石膏空心條板對(duì)低頻聲的隔音效果很差，在墻板表面涂抹以橡膠、樹脂為基底粘結(jié)劑，然后填入石綿粉等組成阻尼材料，可以改善墻板對(duì)低頻聲的隔音效果。

2.2.2 采用帶空氣層的雙層墻結(jié)構(gòu)

根據(jù)“質(zhì)量定律”增加墻體單位面積質(zhì)量可以增加墻體隔聲性能，增加墻體厚度進(jìn)而增加了墻體面密度，然而使用這種方法來提升隔聲性能既不經(jīng)濟(jì)，也不效率。從10號(hào)樣品的檢測(cè)聲結(jié)果可見，單純將單一種條板的厚度提升到200mm，空氣聲隔聲量也沒能達(dá)到45dB。其實(shí)，在砌筑200mm的墻體時(shí)，不采用單層的墻板結(jié)構(gòu)，而采用雙層共計(jì)150mm厚的墻板，兩層條板之間有50mm空氣層的結(jié)構(gòu)，墻體的空氣聲隔聲量反而能超過50dB。這是因?yàn)椴扇蓪訅χ杏锌諝鈱拥慕Y(jié)構(gòu)時(shí)，聲波穿過第一面墻會(huì)被墻體吸收一部分能量，在空氣層中，聲波能量會(huì)因?yàn)榕c空氣摩擦轉(zhuǎn)化成熱能而受到第二次削減，聲波抵達(dá)第二面墻時(shí)，除了被第二面墻吸收能量外，還有一部分聲波被反射回第一面墻，能量會(huì)被大幅削減。因此，帶空氣層的雙層墻體在相同的墻體厚度下相對(duì)于單純?cè)黾訂螌訅w厚度，空氣聲隔聲量會(huì)有比較大的提升。值得注意的是，在使用帶空氣層的雙層墻體結(jié)構(gòu)時(shí)，兩層墻體采用不同厚度的墻板，墻體在相同厚度下，墻體的空氣聲隔聲量會(huì)更大。

2.2.3 采用復(fù)合結(jié)構(gòu)

單一磷石膏空心板會(huì)因?yàn)槭芪呛闲?yīng)影響比較大空氣聲隔聲量不夠理想，采用多種不同材料復(fù)合的墻體，有利于削弱吻合效應(yīng)的影響，提升墻體隔聲量，典型的材料就是紙面石膏板。同時(shí)，在要求比較高的場(chǎng)合，還可以加入隔音效果好的材料進(jìn)行復(fù)合，進(jìn)一步提升隔聲量，比如在酒店客房分隔墻體設(shè)計(jì)時(shí)候，就會(huì)采用紙面石膏板—吸音棉—磷石膏空心隔墻板—吸音棉—紙面石膏板的結(jié)構(gòu)，大幅提升墻體的隔聲量，保證200mm厚的墻體可以滿足酒店分隔墻55dB的要求。

2.2.4 保證施工質(zhì)量

除了材料、結(jié)構(gòu)因素以外，施工的質(zhì)量也會(huì)對(duì)墻體的空氣聲隔聲量有較大影響，比如灰縫沒有填飽滿、墻面抹灰會(huì)存在裂縫。另外，線盒的布置也會(huì)對(duì)墻體的隔聲量有比較大的影響，如果在同一面墻上存在太多大體積空洞，就會(huì)最大限度降低墻體隔聲量。

3 結(jié)語

經(jīng)過檢測(cè)和分析，可以知道在貴州省磷石膏空心條板每平方米重量都比較低，空氣聲隔聲量相對(duì)偏低，但生產(chǎn)企業(yè)依然可以在用輕質(zhì)材料填充磷石膏空心條板的孔洞，涂抹阻尼材料，以做到改善自身產(chǎn)品的空氣聲隔聲量，保證產(chǎn)品每平方米重量不超過相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的限制；同時(shí)在房建施工砌筑分隔墻時(shí)中，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用帶空氣層的雙層墻結(jié)構(gòu)或者復(fù)合結(jié)構(gòu)等提高墻體隔聲量；墻體的砌筑保質(zhì)保量，依然能保證墻體隔聲性能滿足使用的需要，可以放心將其更廣泛地推廣、運(yùn)用到房建領(lǐng)域中，更好地服務(wù)于磷石膏資源綜合利用。