樓板隔聲涂料的發展現狀與工程應用

歐釗輝，王麗娟

（廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司，廣東 廣州 510500）

0 引言

近年來，各地積極推進綠色建筑的建設。噪聲控制是綠色建筑的重要性能指標之一。GB/T50378-2019《綠色建筑評價標準》的控制項規定，樓板隔聲性能應滿足GB 50118-2010《民用建筑隔聲設計規范》中對各類建筑規定的撞擊聲隔聲最低要求，而該規范對住宅建筑的隔聲最低要求為75dB。目前，國內住宅建筑毛坯或干鋪地磚的樓板厚度介于100～150mm之間。試驗[1]表明，未做任何減振處理的住宅樓板構造基本不能滿足綠色建筑規定的撞擊聲隔聲最低要求，必須采取有效的隔聲措施才能使樓板隔聲性能符合綠色建筑的標準。

工程中應用的樓板隔聲措施主要有鋪設隔聲涂料、隔聲砂漿、隔聲墊、彈性材料面層和彈性吊頂等。楊陽[2]對前三類常用隔聲材料進行了樓板撞擊聲隔聲測試，并對其特點、工藝和綜合成本進行分析，證明樓板隔聲涂料施工方便，綜合成本低于其他兩種材料，隔聲墊的隔聲效果最好，但綜合成本高、工藝較復雜。由于隔聲涂料具有隔聲效果好、成本低、易施工等優點，因此逐漸得到推廣應用。

1 隔聲涂料的發展

早期隔聲涂料主要應用在鋼、鐵、鋁等金屬材料及復合材料表層，對飛機、船舶、車輛等交通工具或大型機器進行隔聲降噪。由于人們對建筑隔聲性能要求的不斷提高，原有的彈性材料面層如地毯、木地板等已不能滿足建筑樓板的隔聲需求。隨著各種隔聲涂料走向成熟，適用于樓板的隔聲涂料逐漸在施工中被應用，應用后損耗因子可達0.7～0.75，噪音能降低6～20dB[3]。相對于國內樓板隔聲方法的多樣性，歐美等國由于混凝土樓板厚度一般要求在200mm左右，樓板對重擊聲的隔絕性較好，因此極少出現針對樓板隔聲涂料的研究。

2018年以來，我國樓板隔聲涂料取得了較大進步，多種樓板隔聲涂料的專利申請陸續通過。在材料基礎上，出現了以有機高分子和聚合物復合材料為主體的隔聲涂料，如以乳液、拌合水、礦物纖維、云母粉、有機硅消泡劑、水處理劑異噻唑啉酮衍生物等為原材料的隔聲涂料；在制備技術上，出現了溶膠-凝膠法、微波輔助反應等新技術；在性能方面，隔聲量、耐熱性、耐水性、密封性等性能得到了極大提升。同時，隨著綠色環保要求的提高，樓板隔聲涂料在環保要求、材料性能、成本控制等方面也面臨更嚴峻考驗。目前，綠色環保的隔聲涂料是水溶性的，無毒無異味、不污染環境，部分隔聲涂料兼具一定的保溫隔熱效果。

2022年5月，T/CDJSKB 077-2022《建筑樓板用隔聲涂料》開始實施。該標準規定了隔聲涂料的試驗方法、檢驗規則、產品運輸和貯存等要求，同時首次規定樓板隔聲涂料的標準測試構造和厚度測量方法[4]，為隔聲涂料的生產和應用提供了控制參數和依據。

2 不同隔聲材料對比

文獻[2]對隔聲涂料、隔聲砂漿和隔聲墊（浮筑樓板）三類隔聲材料進行撞擊聲隔聲性能測試，以隔聲材料的種類和厚度為變量，得到不同類型的隔聲材料的性能比較。三類隔聲材料的特性對比見表1。

表1 三類隔聲材料特性對比Tab.1 Comparison of characteristics of three types of sound insulation materials

可以發現，隔聲涂料具有以下優點：流動性好，可用于各種復雜結構基層中；黏結強度高、耐磨性好，不易產生聲橋影響；采用噴涂施工方式，施工簡便，工期短；厚度一般為2～5mm，幾乎不占用樓層高度；綜合造價低。隔聲砂漿的施工工序較隔聲涂料多，易空鼓或開裂，但可代替干硬砂漿直接用于鋪貼飾面層，同時由于可利用廢橡膠粉和粉煤灰等廢棄物作為原料，有利于環境保護。隔聲墊的隔聲效果最好，一般用于對隔聲要求較高的功能房間，如實驗室、演播室、手術室等。隔聲墊作為最先應用的樓板隔聲材料，其應用研究較多，材料種類豐富，但由于采用柔性的隔聲材料，表面易開裂，需在上方鋪設鋼絲網片、高強度網格布或強度較高的細石混凝土等材料以提供保護[5]，這是導致其造價高、工藝復雜的原因之一，且施工工序復雜、施工質量要求高，需采取嚴格的聲橋阻斷措施才能保證良好的隔聲效果。

3 隔聲效果影響因素

隔聲涂料又稱阻尼涂料，其主要隔聲原料是納米多層結構材料，其中均勻分布隔聲的微粒子。進入涂料的聲波會引起涂料細孔、狹縫中的空氣和纖維振動，由于摩擦和粘滯阻力及纖維的導熱性能，部分聲波能量轉變為熱能而耗散，從而降低聲音的分貝數，實現一定的隔聲效果。

影響隔聲效果的顯著因素是涂層厚度，厚度越大隔聲效果越好，但單位面積涂料的使用量越大會導致造價越高。目前，市面上滿足綠色建筑樓板隔聲要求的隔聲涂料厚度在2～5mm。涂層厚度與施工工藝密切相關，涂層施工時應嚴格按噴涂順序進行，確保涂層厚度的均勻性。此外，噴涂前需對地面凹凸不平的顆粒、松散的雜質、粉塵、污漬等進行清理。

隔聲涂料的填料類型和粒徑大小也是影響隔聲效果的重要因素。羅娟[6]認為，采用共混法制備水性阻尼涂料時，片狀結構填料絹云母粉作為水性阻尼涂料中的功能性填料，較之于其他填料（鋁粉、石英砂、碳酸鈣）有更好的阻尼性能與隔聲性能，填料與聚合物乳液的最佳質量比為1:1；片狀結構填料的粒徑對隔聲涂料的隔聲效果有較大影響，當噪聲頻率介于400～1600Hz的高頻區間時，粒徑越小隔聲性能越好，當噪聲頻率介于80～400Hz的低頻區間時，粒徑越大隔聲效果越好，因此可通過混合不同粒徑的填料來增強涂料的整體隔聲效果；此外，還對球狀結構填料、阻燃劑的最佳添加比例做了研究，發現加入少量球狀填料有利于增強涂料隔聲效果。胡釗等[7]分析了不同填料對水性阻尼涂料性能的影響，發現當白炭黑作為填料時，水性阻尼涂料具有最佳的隔聲性能；云母粒徑的減小或云母粉用量的減少會導致涂料損耗因子值增大。畢彧[8]通過在隔聲涂料中添加不同的填料進行試驗，證明填料的隔聲性能表現排序為橡膠顆粒＞蛭石＞玻化微珠，且乳液用量、乳液類型和乳液的玻璃化轉變溫度會影響涂料的隔聲性能，增加乳液用量可提升隔聲效果。文獻[5]、[9]、[10]分別采用丙烯酸乳液聚合物、秸稈粉末和植物纖維、鋁纖維作為填料來增強涂料的隔聲性能。由上可以發現，在隔聲涂料研究中，大多是通過改變隔聲涂料的配方來實現可靠的隔聲性能。

我國現行樓板撞擊聲測量方法以標準撞擊器撞擊樓板作為聲源，在下層空間測量各頻帶聲壓級，并按標準撞擊聲參考折線計權計算得到單一評價值[9]。標準撞擊器的撞擊力類似60kg的女士穿高跟鞋正常行走時對樓板的撞擊程度，與兒童蹦跳、快步跑、重物跌落等重沖擊力相比，其產生的沖擊力較小。薛小艷[9]在研究浮筑樓板的材料性能時提到，相比于彈性材料，阻尼材料與樓板共同作用會改善樓板的阻尼特性，增大樓板固有頻率，使重擊撞擊聲得到改善。理論上，作為阻尼材料的隔聲涂料相對彈性材料能有效降低樓板重擊聲，但目前尚未有研究論證其對于重擊聲的隔聲效果，隔聲涂料的填料類型對重擊聲的隔聲效果或可作為進一步的研究方向。

4 施工注意事項

隔聲涂料的施工流程可分為四步：清潔地面→噴涂底漆→噴涂隔音涂料→養護72h以上。

1）地面要求無浮塵，無松散雜質或油污蠟質，用水清洗需晾干；2）應對非噴涂部分進行遮擋，對無需噴涂的通風管道、孔進行堵塞；3）涂料隨拌隨用，攪拌均勻，冬季應避免凍結；4）噴涂前先進行試噴，觀察成型效果，確保噴涂均勻，無流掛、干膜、氣泡等現象；5）噴涂時噴槍和基面保持50～70cm，保持較大的壓實力，同時減少涂料回彈，收尾時提前關閉噴槍防止收尾處涂料積厚；6）噴涂后進行干燥維護，固化72h以上；7）后續施工應鋪設施工通道，避免碾壓隔聲涂料或在隔聲涂料上長期堆載物料。

由于隔聲涂料厚度較薄，施工過程中對涂布均勻性要求較高，涂布不均勻會影響樓板隔聲性能，隔聲涂料厚度允許偏差范圍為±0.5mm。早期的隔聲涂料一般需設置不低于20mm厚水泥砂漿作為保護層，王德飛[10]研發了一種無需設置保護層的超薄隔聲涂料，涂層厚度為3mm，并指出隔聲涂料施工中需注意的事項包括基層不平整時應用聚合物水泥砂漿填補壓平、加適量消泡劑（0.1%～0.2%）消除局部凹凸麻面缺陷、采用可移動的墻面保護裝置等。文獻[11]也對樓板隔聲涂料的施工工藝做了說明。

5 結語

1）對比了隔聲涂料、隔聲砂漿和隔聲墊的優缺點，證明在住宅建筑中，隔聲涂料的應用優勢較明顯，其隔聲效果好、施工方便、綜合成本低。闡述了隔聲涂料的發展、材料構成、耗能原理及隔聲性能影響因素，涂層厚度、填料類型和粒徑大小是影響隔聲涂料性能的重要因素，施工工藝對涂料的隔聲性能也有一定影響。

2）總結了隔聲涂料施工過程中的注意事項和關鍵參數，為隔聲涂料的選擇和工程應用提供參考。隔聲涂料施工對涂布的均勻性要求較高，厚度允許偏差范圍為±0.5mm。隔聲涂料的生產和工程應用可參考T/CDJSKB 077-2022的要求。