隔聲砂漿樓板系統(tǒng)的性能研究

江飛飛，麥粵幫，藍(lán)志江，李 密，張二進(jìn)

（1、廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司 廣州 510500；2、珠海市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)站 廣東珠海 519099）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市建設(shè)和人口的不斷增長(zhǎng)，城市人居環(huán)境噪聲污染日益嚴(yán)重。居住空間內(nèi)部也不斷受到外界環(huán)境和鄰里的噪聲干擾，噪聲污染仍是城市居民反映最為強(qiáng)烈的環(huán)境問(wèn)題之一［1-2］。根據(jù)各種建筑內(nèi)部噪聲對(duì)居住者的影響情況的民意調(diào)查，結(jié)果表明引起住戶不滿的建筑噪聲大部分為固體聲，且對(duì)上層方向傳來(lái)的噪聲表示不滿的占大多數(shù)，小孩蹦跳聲、跑動(dòng)聲、室內(nèi)腳步聲等樓板撞擊聲是最大問(wèn)題［3-4］。

綠色建筑是為人們提供健康、適用和高效的使用空間，為營(yíng)造良好的室內(nèi)聲環(huán)境，《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50378—2019》對(duì)樓板的撞擊聲隔聲性能做出強(qiáng)制性要求，如表1 所示?，F(xiàn)階段我國(guó)毛坯房裸樓板的樓板的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲級(jí)在80 dB 左右；鋪面磚也只能維持在80 dB左右，無(wú)法達(dá)到《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的要求［5-8］。可見(jiàn)現(xiàn)有建筑隔聲性能十分不盡人意，特別是樓板隔聲問(wèn)題比較嚴(yán)重，高房?jī)r(jià)和低隔音的品質(zhì)形成鮮明對(duì)比，住戶常常出現(xiàn)抱怨。傳統(tǒng)浮筑隔聲樓板（干鋪隔聲墊層并在其上做40～50 mm 配筋混凝土）是解決樓板撞擊聲隔聲的有效方法之一，但存在占用有效層高、增加結(jié)構(gòu)荷載、施工步驟多、增量成本高等缺點(diǎn)，導(dǎo)致浮筑樓板隔聲技術(shù)較難推廣。

表1 《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50378—2019》對(duì)樓板撞擊聲隔聲性能的要求Tab.1 Assessment Standard for Green Building：GB/T 50378—2019 Requirements for Floor Impact Sound Insulation Performance

隔聲砂漿是添加了橡膠顆粒等隔聲組分的具有改善樓板撞擊聲隔聲效果的特種干混砂漿［9-10］。對(duì)于瓷磚面層的樓板，隔聲砂漿樓板系統(tǒng)的構(gòu)造做法有兩種：①隔聲砂漿兼具找平和隔聲功能，直接取代鋪磚用的干硬性水泥砂漿；②隔聲砂漿僅作隔聲功能，其上再做混凝土保護(hù)層，然后再在保護(hù)層上鋪設(shè)瓷磚。第二種構(gòu)造做法類似隔聲墊做法，同樣存在占用有效層高、增加結(jié)構(gòu)荷載、施工步驟多、增量成本高等缺點(diǎn)。本文僅針對(duì)第一種構(gòu)造做法的隔聲砂漿樓板系統(tǒng)，對(duì)其材料性能、樓板撞擊聲隔聲性能和長(zhǎng)期使用性能進(jìn)行研究。

1 材料和試驗(yàn)方法

1.1 材料

隔聲砂漿（干混砂漿）配比為水泥∶橡膠顆粒=1∶3（體積比）；可再分散乳膠粉、纖維素醚、聚丙烯纖維的摻量分別為水泥重量的2%，0.5%，0.2%。

水泥：P.C32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥，密度3 000 kg/m3。

橡膠顆粒：粒徑1～3目，由廣州市某公司生產(chǎn)。

可再分散乳膠粉：德國(guó)產(chǎn)醋酸乙烯酯/乙烯共聚物，型號(hào)5010N。

纖維素醚：羥丙基甲基纖維素醚，100 000 粘度，由廣東某公司生產(chǎn)。

聚丙烯纖維：長(zhǎng)度4～6 mm，由廣東某公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

堆積密度、干表觀密度、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)按照《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)：JGJ/T 70—2009》進(jìn)行。

防火性能試驗(yàn)按照《鋪地材料的燃燒性能測(cè)定輻射熱源法：GB 11785—2005》、《建筑材料可燃性試驗(yàn)方法：GB/T 8626—2007》、《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)：GB 8624—2012》進(jìn)行。

環(huán)保性能試驗(yàn)按照《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量：GB 18582—2008》進(jìn)行。

樓板撞擊聲隔聲性能試驗(yàn)按照《聲學(xué)建筑和建筑構(gòu)件隔聲測(cè)量第7 部分：樓板撞擊聲隔聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量：GB/T 19889.7—2005》，《建筑隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50121—2005》。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 隔聲砂漿的性能

2.1.1 粉料性能隔聲砂漿（干混砂漿）的堆積密度為935 kg/m3，放射性測(cè)試結(jié)果如表2 所示?？梢钥闯?，隔聲砂漿可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑材料放射性的限值要求。

表2 隔聲砂漿粉料的放射性測(cè)試結(jié)果Tab.2 Results of Radioactivity of Sound Insulation Mortar Powde

2.1.2 硬化后的性能

按照隔聲砂漿（干混砂漿）∶水=1∶0.2（重量比）的比例攪拌均勻，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求成型試件和養(yǎng)護(hù)，對(duì)硬化后的隔聲砂漿的物理力學(xué)、環(huán)保、防火等性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所示?？梢钥闯?，隔聲砂漿的力學(xué)性能、環(huán)保性能、防火性能均能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。

表3 隔聲砂漿的物理力學(xué)、環(huán)保、防火性能測(cè)試結(jié)果Tab.3 Results of Physical Mechanics, Environmental Protection，and Fire Protection Performance of Sound Insulation Mortar

2.2 隔聲砂漿樓板系統(tǒng)的性能

2015 年6 月使用上述隔聲砂漿在某位于屋頂層的民宅的客廳鋪設(shè)隔聲砂漿樓板系統(tǒng)，并對(duì)該隔聲砂漿樓板系統(tǒng)的隔聲性能進(jìn)行測(cè)試，對(duì)該隔聲砂漿樓板系統(tǒng)的使用性能進(jìn)行長(zhǎng)期觀察。

按照隔聲砂漿（干混砂漿）∶水=1∶0.2（重量比）的比例加水?dāng)嚢杈鶆?，如圖1所示。代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋪磚的干硬性水泥砂漿使用，攤鋪于樓板基層上，按傳統(tǒng)鋪磚方法鋪貼，如圖2所示。

圖1 隔聲砂漿的拌制過(guò)程Fig.1 Mixing of Sound Insulation Mortar

圖2 隔聲砂漿代替干硬性水泥砂漿的使用過(guò)程Fig.2 Sound Insulation Mortar Replacing Cement Mortar

2.2.1 樓板撞擊聲隔聲性能

測(cè)試對(duì)象為上述某民宅的客廳與下一層對(duì)應(yīng)客廳之間的樓板，樓板構(gòu)造為120 mm鋼筋混凝土+30 mm隔音砂漿+3 mm 水泥膏+10 mm 飾面磚，樓板厚度為163 mm，面積為20.12 m2。上述某民宅的客廳為聲源室；其下一層對(duì)應(yīng)客廳為接收室，客廳平均凈高為2.95 m，體積為59.35 m3，測(cè)試過(guò)程中所有門窗關(guān)閉，室內(nèi)無(wú)家具。

該隔聲砂漿樓板系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)測(cè)試結(jié)果如圖3 所示，根據(jù)《建筑隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50121—2005》計(jì)算，隔聲量單值評(píng)價(jià)量為70.0 dB?？梢钥闯?，該隔聲砂漿樓板系統(tǒng)可以滿足《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50378—2019》對(duì)樓板撞擊聲隔聲性能的要求。

圖3 隔聲砂漿樓板系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)測(cè)試結(jié)果Fig.3 Results of Standardized Impact Sound Pressure Level of Sound Insulation Mortar Floor System

2.2.2 樓板長(zhǎng)期使用性能

上述某民宅的隔聲砂漿樓板系統(tǒng)完工后業(yè)主入住使用，1 年后業(yè)主反映部分樓面地磚之間感覺(jué)高低不平，5 年后出現(xiàn)多處起拱起翹和部分地磚斷裂的現(xiàn)象，多位于較多走動(dòng)的門口、過(guò)道，以及放置餐桌、飲水機(jī)等家具的位置，如圖4所示。

圖4 長(zhǎng)期使用出現(xiàn)的起拱起翹及地磚斷裂現(xiàn)象Fig.4 The Phenomenon of Arching，Warping and Tile Breakage during Long-term Use

這是因?yàn)楦袈暽皾{為達(dá)到減振隔聲效果，加入了大量彈性的橡膠顆粒作為骨料，雖然其抗壓強(qiáng)度與干硬性水泥砂漿強(qiáng)度相比差別不大，但當(dāng)瓷磚面層長(zhǎng)期經(jīng)受壓力循環(huán)和較大靜態(tài)荷載時(shí)，會(huì)使隔聲砂漿層形成相對(duì)較大的形變，如此反復(fù)，導(dǎo)致瓷磚面層與隔聲砂漿層結(jié)合不再密實(shí)，造成瓷磚起拱起翹。起拱起翹的瓷磚造成瓷磚空鼓，很容易在空鼓處造成斷裂。

3 結(jié)論

⑴隔聲砂漿以彈性的橡膠顆粒作為減振組分作為骨料，其物理力學(xué)、環(huán)保性能、防火性能、樓板撞擊聲隔聲性能可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

⑵隔聲砂漿僅作隔聲功能，其上再做混凝土保護(hù)層，然后再在保護(hù)層上鋪設(shè)瓷磚，存在占用有效層高、增加結(jié)構(gòu)荷載、施工步驟多、增量成本高等缺點(diǎn)。

⑶隔聲砂漿兼具找平和隔聲功能，直接取代鋪磚用的干硬性水泥砂漿，施工較為簡(jiǎn)單，不占層高，但由于其含有大量彈性組分，相比干硬性水泥砂漿體積穩(wěn)定性較差，在瓷磚面層長(zhǎng)期經(jīng)受壓力循環(huán)和較大靜態(tài)荷載時(shí)，會(huì)使隔聲砂漿層形成相對(duì)較大的形變，如此反復(fù)，會(huì)導(dǎo)致瓷磚面層空鼓起翹。

⑷隔聲砂漿直接取代干硬性水泥砂漿，沒(méi)有保護(hù)層的樓板隔聲系統(tǒng)長(zhǎng)期使用性能較差，建議隔聲砂漿使用時(shí)，應(yīng)在隔聲砂漿層做C20以上的混凝土保護(hù)層。