一种高强度隔音楼板结构及其制备方法与流程

本发明属于建筑物构造，具体涉及一种高强度隔音楼板结构及其制备方法。

背景技术：

1、楼板是一种建筑体系构件，用于承重，把竖向荷载及楼板自重通过墙体、梁或柱传给地基；楼板材质一般分为木楼板、砖楼板、钢筋混凝土楼板、钢楼承板等；各种材质的楼板各有优缺点。随着现代经济发展，钢筋混凝土楼板和钢楼承板最为常用；其中，钢筋混凝土楼板常用于住宅建筑；钢楼承板由于其施工便捷性，广泛应用于钢结构厂房、展厅、库房、机场候机楼、火车站、体育场馆、剧院等钢结构建筑。

2、目前，钢楼承板分为浇筑型和免浇筑型：浇筑型钢楼承板是以压型钢板与混凝土浇筑在一起构成的整体式楼板，如cn111608315b公开的一种耐火组合楼板及其耐火性能测试方法，cn219863578u公开的钢筋桁架压型钢板楼承板，cn212743088u公开的一种双折边m型钢筋桁架楼承板，均是压型钢板起到现浇混凝土的模板作用，同时由于在压型钢板上加肋、钢筋架或压出凹槽，能与混凝土共同工作，起到配筋作用；免浇筑型钢楼承板，简称免浇楼承板，是直接采用压型钢板进行组装楼板，无需浇筑混凝土，施工更加便捷，降低工程造价。

3、虽然免浇楼承板具有施工便捷的绝对优势，但现有的免浇楼承板多为单层压型钢板或双层中空压型钢板制备而成，表面压楞或压花用于防滑和降低踩踏变形。

4、如cn219316143u公开的一种免浇混凝土楼承板，多用于钢结构厂房设备平台、临时展厅平台、物流平台、仓储平台等结构，其强度、隔音性、抗变形能力相对较差，承重力有限，容易损坏，使用年限较短，使用范围窄，还不能够满足高端建筑的使用，因此需要改进免浇楼承板技术，提高使用性能，达到高质量建筑使用需求，拓展免浇楼承板的适用范围，同时实现便捷施工和高使用价值的效果。

技术实现思路

1、针对现有免浇楼承板存在的强度、隔音性、抗变形能力相对较差，承重力有限，使用年限较短，满足不了高端建筑的使用需求的问题。本发明提供一种高强度隔音楼板结构及其制备方法，采用复合原料发泡制备隔音橡胶作为减震隔音层，采用双面波纹板限制束型为波纹形，配合具有型肋的条形板两面封装，并填充聚氨酯泡沫，该结构具有很好的隔音性能和抗压性能，抗变形，使用寿命长，且楼板厚度小，降低楼板自重，节省空间，适用于高端的厂房、库房、展厅、场馆等建筑使用，工期短、方便拆卸重复利用。其具体技术方案如下：

2、一种高强度隔音楼板结构，楼板结构包括上承板、下承板和减震隔音层；上承板由波纹板ⅰ的上表面相邻波峰或间隔波峰之间焊接条形板ⅰ构成，条形板ⅰ纵向中间折弯有型肋，型肋为闭口型肋；下承板由波纹板ⅱ的下表面相邻波谷之间焊接条形板ⅱ构成；波纹板ⅰ与波纹板ⅱ的波形和厚度相同，条形板ⅰ与条形板ⅱ的形状和尺寸相同；上承板与下承板之间夹设减震隔音层，波纹板ⅰ和波纹板ⅱ自波形方向呈50%交错设置，形成波纹形空间，用于夹设减震隔音层，减震隔音层为微发泡橡胶；从条形板ⅱ的焊缝处至波纹板ⅰ的波谷处采用单头螺栓竖向向上贯穿，单头螺栓顶端采用螺母锁紧固定；

3、微发泡橡胶由以下质量份数的原料进行发泡制得：30份～35份nr橡胶、20份～25份cr橡胶、40份～45份epdm橡胶、0.04份～0.08份二苯磺酰肼醚、1份～2份氧化镁、3份～6份绢云母粉、1.5份～3份c9-15氟代醇磷酸酯、0.1份～0.3份月桂醇月桂酸酯、0.1份～0.3份异硬脂酸异丙酯、1.5份～2份对苯醌二肟、2份～3.5份双二五硫化剂、0.1份～0.3份二硫化四甲基秋兰姆。

4、上述技术方案中，型肋为“三角形”或“三角瓶形”。

5、上述技术方案中，型肋的底角与波纹板ⅰ的波形坡面接触；下承板与上承板结构相同，方向为上下相反。

6、上述技术方案中，波纹板ⅰ与条形板ⅰ之间的间隙填充有聚氨酯泡沫；波纹板ⅱ与条形板ⅱ之间的间隙填充有聚氨酯泡沫。

7、上述技术方案中，减震隔音层的上表面与波纹板ⅰ之间填充有密封胶，减震隔音层的下表面与波纹板ⅱ之间填充有密封胶；密封胶用于粘贴和填充配合缝隙。

8、上述技术方案中，条形板ⅰ和条形板ⅱ均为镀锌钢板，厚度为2.0mm～3.0mm，锌镀层厚度10μm～20μm；波纹板ⅰ和波纹板ⅱ均为无镀层钢板，厚度为2.0mm～3.0mm，波纹的波长为波高的2.0倍～2.5倍。

9、上述技术方案中，上承板的截面总高度为70mm～80mm；下承板与上承板的截面总高度相等；1.2倍上承板的截面总高度≤楼板结构的总厚度≤1.3倍上承板的截面总高度。

10、上述技术方案中，上承板的上表面涂覆有防滑涂料或铺设有防水地毯。

11、上述技术方案中，单头螺栓沿条形板ⅱ的焊缝纵向均布，均布间距为200mm～300mm。

12、上述一种高强度隔音楼板结构的制备方法，包括如下步骤：

13、s1：将若干个条形板ⅱ依次平铺于波纹板ⅱ上，对正，夹具夹紧，采用直线焊接机，将相邻的条形板ⅱ对接缝焊合的同时，也将条形板ⅱ与波纹板ⅱ焊合，得到空心型腔，从空心型腔的纵向一端进行灌注聚氨酯泡沫；待聚氨酯泡沫成型后，得到下承板；

14、s2：将下承板翻面放置，使波纹板ⅱ朝上，涂覆密封胶，然后放置粘贴减震隔音层，即微发泡橡胶依照波纹板ⅱ的形状弯曲铺设为波纹形，将余量胶挤出去除，待密封胶风干后，在减震隔音层上表面涂覆密封胶，放置粘贴波纹板ⅰ，将余量胶挤出去除，待密封胶风干；

15、s3：沿波纹板ⅰ的波谷线纵向间隔钻取通孔，安装单头螺栓，单头螺栓竖向向上贯穿通孔，依次穿过密封垫片、条形板ⅱ、波纹板ⅱ、减震隔音层、波纹板ⅰ、密封垫片，单头螺栓顶端采用螺母锁紧固定；

16、s4：将若干个条形板ⅰ依次平铺于波纹板ⅰ上，对正，夹具夹紧，采用直线焊接机，将相邻的条形板ⅰ对接缝焊合的同时，也将条形板ⅰ与波纹板ⅰ焊合，得到空心型腔，从空心型腔的纵向一端进行灌注聚氨酯泡沫；待聚氨酯泡沫成型后，得到楼板结构半成品，边缘切割，包边处理，得到工厂预制件的楼板结构；

17、s5：楼板结构在建筑现场与梁板和墙板安装施工完成后，在楼板结构的上表面涂覆防滑涂料或铺设防水地毯。

18、本发明提供的一种高强度隔音楼板结构及其制备方法，与现有技术相比，有益效果为：

19、一、本发明楼板为免混凝土浇筑楼板，设计楼板结构包括上承板、下承板和减震隔音层；其中，减震隔音层为微发泡橡胶，采用nr橡胶、cr橡胶、epdm橡胶、二苯磺酰肼醚、氧化镁、绢云母粉、c9-15氟代醇磷酸酯、月桂醇月桂酸酯、异硬脂酸异丙酯、对苯醌二肟、双二五硫化剂和二硫化四甲基秋兰姆进行发泡制成，相比于常规发泡橡胶具有很好的隔音效果，且能够提供良好的橡胶强度。

20、二、微发泡橡胶中添加少量发泡剂，即0.04份～0.08份二苯磺酰肼醚，一方面微发泡能够使橡胶中产生气泡，降低橡胶的质量，进而降低楼板自重，减少下层梁柱、墙体和地基的竖向荷载；另一方面适当的微发泡能够改变橡胶内部结构，具有提高隔音性和阻尼减震的作用；并且0.04份～0.08份二苯磺酰肼醚发泡剂用量少，不会产生大量气泡，不会大幅影响橡胶的抗压强度，能够保证较高的强度水平。二苯磺酰肼醚为白色结晶小粉末，热分解温度较低，在130℃开始缓慢分解，150℃能迅速分解，热分解产生氮气和不挥发性聚合物，因为产生的气体是氮气，因此在橡胶胶料中渗透性小，形成闭孔或联孔的气孔结构，收缩率小，变形小，孔眼不塌陷，抗压强度高。

21、三、根据楼板的使用条件，设计微发泡橡胶采用nr橡胶、cr橡胶和epdm橡胶按特定比例进行复合，利用各自的优点，能够综合改善微发泡橡胶作为楼板构件的使用性能，其中nr橡胶为异戊二烯聚合物天然橡胶，其阻尼减震性较好，cr橡胶为氯丁橡胶，其具有自熄性，具有一定防火性，epdm橡胶为三元乙丙橡胶，其抗老化和绝缘性好，能够提高使用寿命。

22、四、微发泡橡胶的原料中添加氧化镁，具有阻燃性、助发泡、增强强度的作用；添加绢云母粉对微发泡橡胶具有增强强度的作用。

23、五、nr橡胶、cr橡胶和epdm橡胶的各种不同性质的橡胶混炼发泡具有一定排异性，导致材料质量不均，会产生强度或隔音的薄弱部位，降低微发泡橡胶的整体强度和隔音性，因此，本发明添加了月桂醇月桂酸酯和异硬脂酸异丙酯，具有促进不同性质橡胶的混炼融合性作用，月桂醇月桂酸酯具有乳化、柔润作用，异硬脂酸异丙酯具有粘合、柔润作用，月桂醇月桂酸酯和异硬脂酸异丙酯按一定质量份数配合使用，能够促进各种橡胶原料成分的相融性，不发生排异，进而促进提高微发泡橡胶的均质性，减少或杜绝质量薄弱部位，进而改善强度和隔音性。

24、六、微发泡橡胶的原料中添加1.5份～3份c9-15氟代醇磷酸酯，一方面氟代醇磷酸酯具有抗水、抗油、抗老化的作用，提高微发泡橡胶的使用寿命；另一方面c9-15氟代醇磷酸酯具有促进发泡稳定性的作用，使发泡单个气泡体积较小，数量较多，分布更加均一，改良微发泡橡胶的发泡结构，气泡更加密集，体积小，分布均衡，避免气泡变大，或者局部大气泡、局部无气泡的现象影响隔音性和强度下降，从而很好的改善微发泡橡胶的隔音性和强度。

25、七、根据nr橡胶、cr橡胶和epdm橡胶的各自特性，设计采用对苯醌二肟、双二五硫化剂和二硫化四甲基秋兰姆配合使用，能够达到各种橡胶复配成分的良好硫化效果。

26、设计波纹板ⅰ和波纹板ⅱ对微发泡橡胶进行形状约束，波纹形状能够改变声音的传导方向和回音传导方向，起到声波传播的扰流作用，能够提高隔音效果，波纹形状也能够提高弹性效果。

27、九、镀层钢板层、单面波形聚氨酯泡沫层、波形钢板层、波形微发泡橡胶层、波形钢板层、单面波形聚氨酯泡沫层、镀层钢板层，这一设计结构、材质和厚度配合，能够起到良好的隔音效果，综合隔音性达到30db以上，且楼板厚度远低于混凝土楼板厚度，节省空间，降低现场施工工期。

28、十、设计条形板纵向中间折弯有型肋，型肋与波纹板坡面接触，用于限制波纹板变形，提高波纹板的支撑强度，适当降低波纹板的弹性形变，防止楼板受压变形。

29、十一、设计波纹板ⅰ和波纹板ⅱ自波形方向呈50%交错设置，上承板的截面总高度为70mm～80mm；下承板与上承板的截面总高度相等；1.2倍上承板的截面总高度≤楼板结构的总厚度≤1.3倍上承板的截面总高度，即限定了波纹板ⅰ和波纹板ⅱ之间的间隙，以及微发泡橡胶的厚度。该50%交错设置和楼板尺寸设计，使波纹板ⅰ和波纹板ⅱ的波峰和波谷互相穿插，能够使波纹板ⅰ和波纹板ⅱ通过微发泡橡胶进行互相约束，即波纹板ⅰ和波纹板ⅱ彼此之间能够互相约束对方的抗弯形变，达到增强抗压强度的效果。

30、十二、条形板和波纹板的厚度设计，以及波纹板的波长和波高的比例，能够提高楼板的强度，达到良好的使用强度效果，又能够降低浪费钢材资源。

31、十三、波纹板与条形板之间的间隙填充有聚氨酯泡沫，具有一定的隔音、抗渗、抗压作用，能够固定螺母和螺栓锁紧，震动时不发生脱落，能够保护构件不接触空气和水，不发生腐锈，避免安全事故。

32、十四、减震隔音层与波纹板之间填充有密封胶，提高结合牢固性，具有良好的限位作用，防止蒸汽、空气、水等流体进入楼板间隙，延长使用寿命。

33、十五、设计条形板的锌镀层厚度为10μm～20μm，波纹板为无镀层钢板，这样设计能够在焊接时，不用消融锌镀层，也能够实现焊接牢固，且波纹板为无镀层钢板容易实现条形板与波纹板焊接牢固。

34、十六、条形板不进行印花，无凹凸面，更加易于涂覆防滑涂料或铺设地毯，更加美观，适用于高端厂房、库房、展厅、场馆等使用。

35、综上，本发明采用复合原料发泡制备隔音橡胶作为减震隔音层，采用双面波纹板限制束型为波纹形，配合具有型肋的条形板两面封装，并填充聚氨酯泡沫，该结构具有很好的隔音性能和抗压性能，抗变形，使用寿命长，且楼板厚度小，降低楼板自重，节省空间，适用于高端的厂房、库房、展厅、场馆等建筑使用，工期短、方便拆卸重复利用，尤其是具有大噪音设备的厂房使用。