高速铁路功能复合屏障板

    目前，由于中国人口密度大，随着经济发展，高速公路上的汽车容量密度越来越大，燥声污染随之快

速发展。公路多是穿城而过，我国随着汽车人均拥有量飞速发展，工业大动力汽车增加，燥声的污染日趋

严重，这种燥声会以倍数发展，燥声会纵深地传递，严重地威胁生活、工作在公路两傍的人们。公路的燥

声源是由汽车发动机及车辆与桥、金属振动，磨擦，产生的高、中、低及反射聚合叠加超低频燥声，其中

超低频燥声对人危害最严重。燥声危害对人是一种无形慢性奢杀。

    空气、地面、平面材料是燥音传导、折射的载体。公路燥声声屏障建立应采用针对不同条件设计选

用。

    我国目前使用的公路燥声声屏障是引入欧美设计理念，采用“压克力” 透明塑料板制造声屏障，是一

种反射型的设施，还有用凹凸混凝土墙、开孔材料。实验证明；声频在传递过程中遇到障碍物时，如是到

贯通的开孔、纤维状低物度障碍物会继续传递，在光滑、平面的障碍物会产生反复折射和绕过障碍物通过

高空、地面继续传递，反复析射的声频形成超低频混。科学实验证明超低频混音对人体有更大的伤害。

    公路两旁人们长期在燥声中生活、工作，影响了他们的健康。在世界是最严重的国家公路燥声声屏障

物化要求是采用质轻相对强度高

    气孔直径1mm

    气孔封闭率90%。

    吸水率5%-10%

    水中软化度降低不能超过10%

    高温强度不降低。

    耐候性，耐火、耐水、抗老化抗自然灾害如台风、冰雪、水灾高速铁路燥声声屏障不是墙，它具有良

好的物理转化功能，应具备吸收燥声，将燥声在声屏障中转化为机械能、热能被声屏障水份吸收与外界空

进行交换达到消声、隔声的作用。实验证明具备这种功能的材料是小直径、气孔封闭，气孔封闭率越高隔

效果越强。

    我公司采用Mps水泥发剂技术制造的系列泡沫水泥是一种耐火、质轻、气孔封闭达90%，相对强度高、

材料不会产生短缺，成本低，按要求可任意制造不同密度、强度的声屏障，可广泛用于屏蔽各种燥声的铁

路、公路、工厂，生产泡沫水泥桥面复合声屏障，地面声屏障墙，生产加工简单，它具有耐候好，耐火用

于高速公路傍就是良好防火墙。

公路声屏障的设计

    公路地面声屏障可采用泡沫水泥建立隔声墙，厚度约200mm-300mm，高度在2.5m-4m。

    公路桥面声屏障采用金属材料与泡沫水泥制造复合声屏障。

    具备良好的抗风暴的设施，它应能大量吸转高速公路由多种不同密度、强度，以及车辆在运行中向外

释放各种能量以及风压，高速铁路在高速运行在夹层产生风压、高频金属燥声，两者在折返中能量产生聚

集，温度升高产生破坏性的“声爆”。

    随着我国高速铁路进入高速发展时代，高速火车运行于中心城际之间，具有运量大、速度高，乘坐方

便简单。但是，由于高速火车速度高达350公里，在高速轨道列车密集运行，金属高强磨擦燥声、列车与轨

道低频振动燥声在强烈的风压作用，列车产生的金属燥声与空气在声屏障夹谷中得不到释放和吸收，随着

燥声与风压在列车与声屏障之间反复折射，燥声、风压聚集成新的能量，具有破坏性的“声爆”，“声

爆”的形成对列车产生颠覆，建筑物被催毁，在高温、沙尘地区和季节“声燥”发生可能性增加。高速铁

路的“声爆”、燥声无疑对高速铁路产生严重制约作用，防治高速铁路的“风压” 、“声爆” 、声频是

发展高速铁路重要外部要素，不容人们忽视。

    高速火车燥声在进入建筑物之间产生强大的空气压力风洞效应，高、中、低燥声在建筑物、遂道、涵

洞、桥梁产生反复折射超低频“混声”，严重影响人们生活工作，所以高速铁路经过人口密集的城际、学

校、乡村都应建立消声隔声带。

    中国传统的铁路、公路声屏障是以塑料声屏障为主，这种射型板不能用于高速铁路做声屏障。塑料声

屏障材料都是低密度、低强度的材料，抗压性、抗折性、抗震性、抗风压性等物理性，没有消声、隔声作

用，对高速铁路列车运行产生强烈高频燥声达不到消声、隔声作用。高速铁路复合声屏障由高强度支架按

装路挢侧边，它另由吸声、消声、隔声，是泡沫状但不是开孔贯通的材料组成。

    表面吸声层是由大空间和柔性纤维组成声频吸收层。

    开孔、小直径、贯通的泡沫声频转换消声层。

    背面由高强的封闭泡沫组成隔声层。

高速铁路复合声屏障要求

    具有良好的抗风压作用。

    吸声率高返射率低、具备良好的能量转换功能。

    采用金属材料为声屏障的支架，具有抗风压、抗震保护物理性低的声屏障消声、隔声材料。高速铁路

复合声屏障必须具备良好的吸声效果，使声频在声屏障内快速折射瞬间转换成机械、热能。声屏障反射

低，能吸收95%以上声频，声频反射率低于10%，传统声屏障平面材料将声屏反射到路面，由于路面是大空

隙沥青混凝土能吸收部分声频，但还有大部分声频又返射到空气中与新生高、中声频混合成低频或超低频

燥声，这种混合超低频燥声对人具严重危害。

    消声是高铁防治燥声的最重要的手段，消声的过程是声频在折射的过程中声力转化成机械、热能，当

声频在声屏障中折射越多消声效果高，在众多的消声材料以泡沫材料最好，泡沫直径小、园孔、贯通、壁

薄的泡沫材料具有最好的吸声消声效果，封闭的泡沫材料具有良好隔声效果，声频在泡沫球面中折射是无

规律，所以声频可在气孔中快速转换成机械能和热能，声频反射率极低。

    我公司新开发出一种由特殊无机材料改性水泥制造的陶瓷泡沫水泥复合声屏障，高强度、容重在

700kg-1500kg之间，耐火、隔热、绝热、吸声、隔声多层次复合泡沫材料声屏障板，它是一种新材料，采

用新研制的引气技术生产开孔的刚性泡沫层和采用陶瓷水泥生产高强度闭孔的泡沫层复合而成，这种泡沫

陶瓷水泥表面比玻璃硬，耐冲击、抗压、抗拆高于普通混凝土，同时具有吸声、消声、隔声的特征，陶瓷

泡沫水泥复合声屏障使用方便筒单，按没计要求在声屏障外测使用型钢固定即可，如需提高吸声效果可在

表面加装纤维以及保护栏栅，在条件许可或者环境要求对燥声降低高时，可以采用多层、升高、导流方

式。

    这种材料不收缩、耐严寒、耐高温，可以按要求加工多种艺术性的立体浮雕、色彩声屏障，可踞克服

呆板影响人们视觉，它可以直接在铁路、公路按装使用。

    具有优良耐候，性、绝性可耐1200℃，

绝热比∶明火1000℃∶50℃-120℃，\

物理性能 

    吸声低密度层∶ 

    该层的泡沫分布均匀，形状是园形，气孔是开放、相通，泡沫直径在1mm-0.2mm，气孔面积达90%以

上。开孔泡沫吸声机理；它是一种自然中能量转换的物理效果。吸声，是声频当与非平面材料接触产生反

复折射，声频机械能量在折射中转换成热能，这种声频热被泡沫中的空气的水份吸收，空气产生温差流

动，残值声频随着开孔泡沫空隙不断深入进行能量转换直至全部声频变成热能，空气随着泡沫空隙把声频

热能空气散发空中，达到吸声降燥效果。声频在园状泡沫中折射比任何形状折射都要大，随着泡沫的呈正

园、直径变化吸声效果成正比。

高强度隔声层∶

    该层的泡沫形状是园形，分布均匀，气孔是封闭，封闭高达90%，直径1mm左右，封闭泡沫与声能直接

转换成机械及热能，被泡沫中空气水份吸收，泡沫产生弹性机械能使声频振动逐步减弱，使声频能在泡沫

中转换中消失，达到隔声效果。这种隔热层采用新型高强度的陶瓷水泥，特别发泡技术制得，它容重密度

可高达230Mpa，耐火、耐低温、不怕水，抗污染，维护清理方便，使用寿命长。