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摘 要：城市建设发展过程中产生大量的废弃混凝土，如果处理不当会污染环境，若将废弃混凝土加工成再生粗骨料，作为隔音混凝土墙板主要材料组成部分，有利于资源利用和环境保护。由于再生粗骨料体积密度有所降低，孔隙率增大，随着再生粗骨料取代率的提高，会对隔声产生不同的影响。该课题研究采取了不同再生骨料取代率，进行了不同频率下的吸声特性试验，并研究该墙板的隔音吸声效能，确定项目研究方向的可行性。再生骨料混凝土的应用是废弃混凝土回收利用的有效途径，是绿色建筑、节能减排的重要措施。
关键词：再生骨料 混凝土墙体 隔音吸声 绿色建筑
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（b）-0018-02
由于城市化建设进程的加快，废弃混凝土日益增多，今后废弃混凝土仍有增多的趋势。再生粗骨料隔音混凝土材料是在混凝土空心砌块得到广泛应用的基础上，结合我国现状和实际工程中的大量经验研制的新型墙体材料。是由再生粗骨料以及聚丙乙烯制成的非承重混凝土隔墙体，同时又具有不逊烧结普通砖的隔音能力。该研究通过实地调研、访谈和试验检测等方式，测定再生粗骨料隔音混凝土墙体的隔声量，确定其隔声指数和吸声指数，经过缜密的理论分析，提出产生再生粗骨料制作隔音混凝土墙体这一产品。该研究从再生骨料混凝土的实际应用方面出发，合理设计试件尺寸、配比方式以及实验方案，生产满足日常使用需求的再生混凝土墙体。
再生骨料混凝土的高孔隙率使其表面具有众多细微的孔洞，当声波射到混凝土表面激发孔内空气振动，空气与固体骨架间产生相对运动，由于空气的粘滞性在孔内产生相应的粘滞阻力，使振动空气的动能不断转化为热能，声能得到有效衰减，展现有效的吸声性能。吸声系数α是测得分贝与音源分贝之比。
1 试验过程
1.1 废料处理
对废弃混凝土进行回收。考虑机械不宜处理大块杂质的实际，我们采用人工法对废弃混凝土块进行分选，除去钢筋和木块，将5 mm以下的再生骨料视为杂质除掉，设置磁铁分离器和分离台用于除去铁屑和碎塑料等细微杂质；设置2台破碎机保证骨料粒径在5～40 mm的范围内；设置冲洗设备保证黏土、淤泥、细屑等杂质的去除。
1.2 声学检测设计
1.2.1 实验仪器
该实验使用蜂鸣器，声级测量仪，麦克风，记录仪，功率放大器以及隔声试验台。蜂鸣器产生随机分贝的噪音，作为声源（图2）。
1.2.2 隔声试验台
试验台由操作箱、消声箱、声源箱三大部分组成（图1）。
声源箱的一个平面上装有5个扬声器，扬声器的频率响应在实验室内经测试优化组合使其趋于一致，以确保形成平面声场。
消声箱是接收端的箱子，为保证在消声箱内测得的声音只是通过试件的声音，面对试件端安置的尖劈，消除从任何其他途径来的声音及反射声音。消声箱坐落在五个减振垫上，以避免通过固体传入声音。
操作箱是为加强声源箱与消声箱之间隔声用的设备。所以，操作箱四周亦为两层隔声层。进出声源箱的一侧为两层隔声门。在与消声箱试件安装座相连的一侧，用橡胶板与消声箱隔离，以避免声音通过固体传入消声箱。
在消声箱内两侧分别安置了传声器，多点监测试件一侧的声压级，将两个声压级差值转换为声功率，计算后即得试件吸声系数。为保证测试均匀；传声器在同一平面内可转动360°，并可调节与试件间的距离。
2 数据分析
此次实验中主要对再生骨料混凝土吸声能力进行分析。
由于分贝是两个相同的物理量（声功率）之比取以10为底的对数并乘以10，即（分贝符号为“dB”）。它是无量纲的，不能直接进行加减运算，因此我们为了测得各测点间的平均分贝需要引入声功率的概念。
所谓声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量，单位为W。在本次实验中，A1代表外侧接收器的声功率，A0代表基准声功率：10W。通过上式我们可以将外侧接收器测得分贝换算为声功率，再通过求声功率的均值来确定平均分贝。
为了减少环境分贝对音源分贝的误差，我们加入了其中，Lc代表音源分贝，Lb代表环境分贝。
由表1及图3所示，由于环境分贝与音源分贝的分贝数相差较大，修正后的音源分贝与原始的音源分贝相差极小，所以在之后的研究中，如果环境音源远小于音源分贝，则可以忽略环境音源对实验结果的影响。表中吸声系数随着再生骨料所占质量百分率的增长，混凝土砌块在同一分贝的吸声系数下降明显，再生骨料对混凝土砌块的隔声性能提升显著。在面对100 dB以上的高强噪音时，30%再生骨料和50%再生骨料混凝土的吸声能力相差不大。
3 结语
（1）通过尝试不同的再生骨料替代率，经过隔音实验证实，再生混凝土的隔音性能随着再生骨料占整体质量百分率的增加而提高，满足现今规范对隔音材料的吸声系数要求（0.6～0.8），证明了该项目的可行性。
（2）在不影响墙体正常使用的前提下，再生骨料最多可以代替混凝土中50%的天然粗骨料，这对于我国绿色建筑、资源再生利用十分有益，真正实现建筑废弃混凝土的资源化、无害化。
（3）将大量混凝土废弃物进行批量化处理，然后作为建筑材料重新使用，所需技术设备比较简单，处理费用低，扣除现阶段的垃圾处理费、运输费和购买建筑材料费，仍有很大的赢利空间。按该研究的配合比，50%再生骨料替代率的C30混凝土1m3可以節约626 kg的粗骨料，节省近三成的建材费用，实现建筑废弃混凝土的资源化、无害化。
参考文献
[1]倪彤元，邰惠鑫，江晨晖.多孔性混凝土铺装层吸声性能研究[J].新型建筑材料，2014（3）：17-19.
[2]路贺伟，孙立军.基于目标孔隙率的多孔水泥混凝土配合比设计[J].上海公路，2013（4）：63-65.
[3]张晓华，邢宝恒.以废混凝土做再生粗骨料配制混凝土探索试验[J].混凝土，2010（11）：98-100.
[4]赵蓉龙，殷东峰.多孔水泥混凝土降噪性能试验研究[J].公路交通科技（应用技术版），2009（11）：62-65.
[5]张学兵，邓寿昌，黄继承，等.再生混凝土单位体积用水量的计算[J].中南林学院学报，2005（5）：105-107.
关键词：再生骨料 混凝土墙体 隔音吸声 绿色建筑
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（b）-0018-02
由于城市化建设进程的加快，废弃混凝土日益增多，今后废弃混凝土仍有增多的趋势。再生粗骨料隔音混凝土材料是在混凝土空心砌块得到广泛应用的基础上，结合我国现状和实际工程中的大量经验研制的新型墙体材料。是由再生粗骨料以及聚丙乙烯制成的非承重混凝土隔墙体，同时又具有不逊烧结普通砖的隔音能力。该研究通过实地调研、访谈和试验检测等方式，测定再生粗骨料隔音混凝土墙体的隔声量，确定其隔声指数和吸声指数，经过缜密的理论分析，提出产生再生粗骨料制作隔音混凝土墙体这一产品。该研究从再生骨料混凝土的实际应用方面出发，合理设计试件尺寸、配比方式以及实验方案，生产满足日常使用需求的再生混凝土墙体。
再生骨料混凝土的高孔隙率使其表面具有众多细微的孔洞，当声波射到混凝土表面激发孔内空气振动，空气与固体骨架间产生相对运动，由于空气的粘滞性在孔内产生相应的粘滞阻力，使振动空气的动能不断转化为热能，声能得到有效衰减，展现有效的吸声性能。吸声系数α是测得分贝与音源分贝之比。
1 试验过程
1.1 废料处理
对废弃混凝土进行回收。考虑机械不宜处理大块杂质的实际，我们采用人工法对废弃混凝土块进行分选，除去钢筋和木块，将5 mm以下的再生骨料视为杂质除掉，设置磁铁分离器和分离台用于除去铁屑和碎塑料等细微杂质；设置2台破碎机保证骨料粒径在5～40 mm的范围内；设置冲洗设备保证黏土、淤泥、细屑等杂质的去除。
1.2 声学检测设计
1.2.1 实验仪器
该实验使用蜂鸣器，声级测量仪，麦克风，记录仪，功率放大器以及隔声试验台。蜂鸣器产生随机分贝的噪音，作为声源（图2）。
1.2.2 隔声试验台
试验台由操作箱、消声箱、声源箱三大部分组成（图1）。
声源箱的一个平面上装有5个扬声器，扬声器的频率响应在实验室内经测试优化组合使其趋于一致，以确保形成平面声场。
消声箱是接收端的箱子，为保证在消声箱内测得的声音只是通过试件的声音，面对试件端安置的尖劈，消除从任何其他途径来的声音及反射声音。消声箱坐落在五个减振垫上，以避免通过固体传入声音。
操作箱是为加强声源箱与消声箱之间隔声用的设备。所以，操作箱四周亦为两层隔声层。进出声源箱的一侧为两层隔声门。在与消声箱试件安装座相连的一侧，用橡胶板与消声箱隔离，以避免声音通过固体传入消声箱。
在消声箱内两侧分别安置了传声器，多点监测试件一侧的声压级，将两个声压级差值转换为声功率，计算后即得试件吸声系数。为保证测试均匀；传声器在同一平面内可转动360°，并可调节与试件间的距离。
2 数据分析
此次实验中主要对再生骨料混凝土吸声能力进行分析。
由于分贝是两个相同的物理量（声功率）之比取以10为底的对数并乘以10，即（分贝符号为“dB”）。它是无量纲的，不能直接进行加减运算，因此我们为了测得各测点间的平均分贝需要引入声功率的概念。
所谓声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量，单位为W。在本次实验中，A1代表外侧接收器的声功率，A0代表基准声功率：10W。通过上式我们可以将外侧接收器测得分贝换算为声功率，再通过求声功率的均值来确定平均分贝。
为了减少环境分贝对音源分贝的误差，我们加入了其中，Lc代表音源分贝，Lb代表环境分贝。
由表1及图3所示，由于环境分贝与音源分贝的分贝数相差较大，修正后的音源分贝与原始的音源分贝相差极小，所以在之后的研究中，如果环境音源远小于音源分贝，则可以忽略环境音源对实验结果的影响。表中吸声系数随着再生骨料所占质量百分率的增长，混凝土砌块在同一分贝的吸声系数下降明显，再生骨料对混凝土砌块的隔声性能提升显著。在面对100 dB以上的高强噪音时，30%再生骨料和50%再生骨料混凝土的吸声能力相差不大。
3 结语
（1）通过尝试不同的再生骨料替代率，经过隔音实验证实，再生混凝土的隔音性能随着再生骨料占整体质量百分率的增加而提高，满足现今规范对隔音材料的吸声系数要求（0.6～0.8），证明了该项目的可行性。
（2）在不影响墙体正常使用的前提下，再生骨料最多可以代替混凝土中50%的天然粗骨料，这对于我国绿色建筑、资源再生利用十分有益，真正实现建筑废弃混凝土的资源化、无害化。
（3）将大量混凝土废弃物进行批量化处理，然后作为建筑材料重新使用，所需技术设备比较简单，处理费用低，扣除现阶段的垃圾处理费、运输费和购买建筑材料费，仍有很大的赢利空间。按该研究的配合比，50%再生骨料替代率的C30混凝土1m3可以節约626 kg的粗骨料，节省近三成的建材费用，实现建筑废弃混凝土的资源化、无害化。
参考文献
[1]倪彤元，邰惠鑫，江晨晖.多孔性混凝土铺装层吸声性能研究[J].新型建筑材料，2014（3）：17-19.
[2]路贺伟，孙立军.基于目标孔隙率的多孔水泥混凝土配合比设计[J].上海公路，2013（4）：63-65.
[3]张晓华，邢宝恒.以废混凝土做再生粗骨料配制混凝土探索试验[J].混凝土，2010（11）：98-100.
[4]赵蓉龙，殷东峰.多孔水泥混凝土降噪性能试验研究[J].公路交通科技（应用技术版），2009（11）：62-65.
[5]张学兵，邓寿昌，黄继承，等.再生混凝土单位体积用水量的计算[J].中南林学院学报，2005（5）：105-107.