貴州省磷石膏空心條板空氣聲隔聲量現狀與分析

于文

（貴州省建材產品質量檢驗檢測院，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。我國是全球最大的磷石膏副產國，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于保護環(huán)境、節(jié)約資源非常重要，也是磷肥行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。其中，貴州省產生的磷石膏是全國第2，貴州省政府在2018年相繼發(fā)布了多項文件規(guī)定加快磷石膏利用，大力推進磷石膏在水泥、建材、礦井回填等方面的利用，并限制開磷、甕福等企業(yè)的生產量不能超過磷石膏的消納量，目標實現磷石膏消納量大于生產量。

用磷石膏生產建筑材料是磷石膏綜合利用的主要領域之一。貴州省住房和城鄉(xiāng)建設廳也在2019年初發(fā)布黔建科通〔2018〕303號文，其中禁止、限制了水泥抹灰砂漿和部分水泥制品在房間領域中的運用，鼓勵和推進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域中運用。

磷石膏空心條板因為其輕質的特點，被廣泛用于高層建筑物中非潮濕、非承重部位的內隔墻。隨著綠色建筑概念的普及，住戶開始更多地注意保護自己隱私，并希望在住房內盡可能少的受到外界噪聲的干擾，開始關注材料的隔聲性能。本文通過選擇貴州省不同地區(qū)住建工地施工現場的磷石膏空心條板，進行空氣聲隔聲量檢測，根據檢測結果簡析貴州省磷石膏空心條板空氣聲隔聲量現狀，并提出改善相應產品砌筑墻體空氣聲隔聲量的方法。

1 檢測方法

1.1 檢測樣品

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場，檢測用墻體由樣品砌筑，對其進行空氣聲隔聲量檢測，樣品之間灰縫用粘結石膏保證填飽滿，墻體表面未抹灰，測試墻體厚度即為樣品厚度。

1.2 檢測環(huán)境

樣品的空氣聲隔聲量檢測均在貴州省建材產品檢驗檢測院的聲學實驗室中進行，其中聲源室容積為75m3，混響室容積為85m3，測試洞口長度為5.32m，高度為3.61m，面積為19.2m2。檢測時的聲學實驗室溫度為15～18℃，相對濕度為65%～70%。

1.3 檢測方法

按照國家標準《聲學建筑和建筑構件隔聲測量第3部分：建筑構件空氣聲隔聲的實驗室測量（GB/T19889.3—2005）》的要求。在聲源室設置6個測點，混響室內也設置6個測點，分布詳見圖1。

圖1 聲學室平面圖及測點位置

選擇1/3倍頻程濾波器法，檢測中心頻率為100Hz、125Hz、160Hz、200Hz、250Hz、315Hz、400Hz、500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz、2000Hz、2500Hz、3150Hz16個頻率的隔聲量。檢測設備為丹麥B&K的2270-K-D01型雙通道手持式建筑聲學測量儀，檢測現場照片見圖2。

圖2 檢測現場照片

1.4 數據處理

依據《建筑隔聲評價標準（GB/T50121—2005）》計算磷石膏空心條板的空氣聲隔聲量。

2 結果與分析

2.1 檢測結果

依據檢測方法對10組樣品進行了空氣聲隔聲量檢測，結果詳見表1。

表1 磷石膏空心條板空氣聲隔聲量檢測結果

可見，1號、3號、4號、6號、7號、8號、10號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（國家標準《建筑用輕質隔墻條板（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、5號和9號磷石膏空心條板每平方米重量較大，空氣聲隔聲量也相對有所提高。

因為磷石膏空心條板自身空氣聲隔聲量不理想，導致設計和建設方更傾向選擇其他輕質隔墻材料，墻體設計也相對簡單，使用也不容易出現爭議，這是貴州省的磷石膏空心條板面臨的最大問題。生產企業(yè)需要提高條板產品自身的隔聲性能，而房建設計、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，這是進一步推廣使用磷石膏空心條板的關鍵。

2.2 改善相應產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隨之提高，以1號樣品為例，如果墻板的每平方米重量增加到110kg，那么空氣聲隔聲量會增加到40dB，然而樣品的面密度必然就不合格（相應產品標準JC/T829—2010要求90mm板的面密度小于等于60kg/m2），實際上墻板自身面密度的提升空間有限，既不能加入重質骨料，也不能單純加厚。

實際上磷石膏空心條板的空心結構對隔聲并沒有提升，用輕質材料，比如輕質的發(fā)泡材料、吸音棉等材料填充磷石膏空心隔墻條板的孔洞，可以在小幅提升產品面密度基礎上，較大幅度地提升產品的空氣聲隔聲量。根據實驗數據，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、樹脂為基底粘結劑，然后填入石綿粉等組成阻尼材料，可以改善墻板對低頻聲的隔音效果。

2.2.2 采用帶空氣層的雙層墻結構

根據“質量定律”增加墻體單位面積質量可以增加墻體隔聲性能，增加墻體厚度進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濟，也不效率。從10號樣品的檢測聲結果可見，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到45dB。其實，在砌筑200mm的墻體時，不采用單層的墻板結構，而采用雙層共計150mm厚的墻板，兩層條板之間有50mm空氣層的結構，墻體的空氣聲隔聲量反而能超過50dB。這是因為采取兩層墻中有空氣層的結構時，聲波穿過第一面墻會被墻體吸收一部分能量，在空氣層中，聲波能量會因為與空氣摩擦轉化成熱能而受到第二次削減，聲波抵達第二面墻時，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于單純增加單層墻體厚度，空氣聲隔聲量會有比較大的提升。值得注意的是，在使用帶空氣層的雙層墻體結構時，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更大。

2.2.3 采用復合結構

單一磷石膏空心板會因為受吻合效應影響比較大空氣聲隔聲量不夠理想，采用多種不同材料復合的墻體，有利于削弱吻合效應的影響，提升墻體隔聲量，典型的材料就是紙面石膏板。同時，在要求比較高的場合，還可以加入隔音效果好的材料進行復合，進一步提升隔聲量，比如在酒店客房分隔墻體設計時候，就會采用紙面石膏板—吸音棉—磷石膏空心隔墻板—吸音棉—紙面石膏板的結構，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 保證施工質量

除了材料、結構因素以外，施工的質量也會對墻體的空氣聲隔聲量有較大影響，比如灰縫沒有填飽滿、墻面抹灰會存在裂縫。另外，線盒的布置也會對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，就會最大限度降低墻體隔聲量。

3 結語

經過檢測和分析，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，空氣聲隔聲量相對偏低，但生產企業(yè)依然可以在用輕質材料填充磷石膏空心條板的孔洞，涂抹阻尼材料，以做到改善自身產品的空氣聲隔聲量，保證產品每平方米重量不超過相應產品標準的限制；同時在房建施工砌筑分隔墻時中，在結構設計上采用帶空氣層的雙層墻結構或者復合結構等提高墻體隔聲量；墻體的砌筑保質保量，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、運用到房建領域中，更好地服務于磷石膏資源綜合利用。