隔声砂浆楼板系统的性能研究

江飞飞，麦粤帮，蓝志江，李 密，张二进

（1、广东省建筑科学研究院集团股份有限公司 广州 510500；2、珠海市建设工程质量监测站 广东珠海 519099）

0 引言

随着社会经济的发展及城市建设和人口的不断增长，城市人居环境噪声污染日益严重。居住空间内部也不断受到外界环境和邻里的噪声干扰，噪声污染仍是城市居民反映最为强烈的环境问题之一［1-2］。根据各种建筑内部噪声对居住者的影响情况的民意调查，结果表明引起住户不满的建筑噪声大部分为固体声，且对上层方向传来的噪声表示不满的占大多数，小孩蹦跳声、跑动声、室内脚步声等楼板撞击声是最大问题［3-4］。

绿色建筑是为人们提供健康、适用和高效的使用空间，为营造良好的室内声环境，《绿色建筑评价标准：GB/T 50378—2019》对楼板的撞击声隔声性能做出强制性要求，如表1 所示。现阶段我国毛坯房裸楼板的楼板的计权标准化撞击声级在80 dB 左右；铺面砖也只能维持在80 dB左右，无法达到《绿色建筑评价标准》的要求［5-8］。可见现有建筑隔声性能十分不尽人意，特别是楼板隔声问题比较严重，高房价和低隔音的品质形成鲜明对比，住户常常出现抱怨。传统浮筑隔声楼板（干铺隔声垫层并在其上做40～50 mm 配筋混凝土）是解决楼板撞击声隔声的有效方法之一，但存在占用有效层高、增加结构荷载、施工步骤多、增量成本高等缺点，导致浮筑楼板隔声技术较难推广。

表1 《绿色建筑评价标准：GB/T 50378—2019》对楼板撞击声隔声性能的要求Tab.1 Assessment Standard for Green Building：GB/T 50378—2019 Requirements for Floor Impact Sound Insulation Performance

隔声砂浆是添加了橡胶颗粒等隔声组分的具有改善楼板撞击声隔声效果的特种干混砂浆［9-10］。对于瓷砖面层的楼板，隔声砂浆楼板系统的构造做法有两种：①隔声砂浆兼具找平和隔声功能，直接取代铺砖用的干硬性水泥砂浆；②隔声砂浆仅作隔声功能，其上再做混凝土保护层，然后再在保护层上铺设瓷砖。第二种构造做法类似隔声垫做法，同样存在占用有效层高、增加结构荷载、施工步骤多、增量成本高等缺点。本文仅针对第一种构造做法的隔声砂浆楼板系统，对其材料性能、楼板撞击声隔声性能和长期使用性能进行研究。

1 材料和试验方法

1.1 材料

隔声砂浆（干混砂浆）配比为水泥∶橡胶颗粒=1∶3（体积比）；可再分散乳胶粉、纤维素醚、聚丙烯纤维的掺量分别为水泥重量的2%，0.5%，0.2%。

水泥：P.C32.5R复合硅酸盐水泥，密度3 000 kg/m3。

橡胶颗粒：粒径1～3目，由广州市某公司生产。

可再分散乳胶粉：德国产醋酸乙烯酯/乙烯共聚物，型号5010N。

纤维素醚：羟丙基甲基纤维素醚，100 000 粘度，由广东某公司生产。

聚丙烯纤维：长度4～6 mm，由广东某公司生产。

1.2 试验方法

堆积密度、干表观密度、抗压强度、抗拉强度、拉伸粘结强度试验按照《建筑砂浆基本性能试验方法标准：JGJ/T 70—2009》进行。

防火性能试验按照《铺地材料的燃烧性能测定辐射热源法：GB 11785—2005》、《建筑材料可燃性试验方法：GB/T 8626—2007》、《建筑材料及制品燃烧性能分级：GB 8624—2012》进行。

环保性能试验按照《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量：GB 18582—2008》进行。

楼板撞击声隔声性能试验按照《声学建筑和建筑构件隔声测量第7 部分：楼板撞击声隔声的现场测量：GB/T 19889.7—2005》，《建筑隔声评价标准：GB/T 50121—2005》。

2 试验结果分析

2.1 隔声砂浆的性能

2.1.1 粉料性能隔声砂浆（干混砂浆）的堆积密度为935 kg/m3，放射性测试结果如表2 所示。可以看出，隔声砂浆可以满足相关标准对建筑材料放射性的限值要求。

表2 隔声砂浆粉料的放射性测试结果Tab.2 Results of Radioactivity of Sound Insulation Mortar Powde

2.1.2 硬化后的性能

按照隔声砂浆（干混砂浆）∶水=1∶0.2（重量比）的比例搅拌均匀，根据相关标准要求成型试件和养护，对硬化后的隔声砂浆的物理力学、环保、防火等性能进行测试，测试结果如表3所示。可以看出，隔声砂浆的力学性能、环保性能、防火性能均能满足相关标准的指标要求。

表3 隔声砂浆的物理力学、环保、防火性能测试结果Tab.3 Results of Physical Mechanics, Environmental Protection，and Fire Protection Performance of Sound Insulation Mortar

2.2 隔声砂浆楼板系统的性能

2015 年6 月使用上述隔声砂浆在某位于屋顶层的民宅的客厅铺设隔声砂浆楼板系统，并对该隔声砂浆楼板系统的隔声性能进行测试，对该隔声砂浆楼板系统的使用性能进行长期观察。

按照隔声砂浆（干混砂浆）∶水=1∶0.2（重量比）的比例加水搅拌均匀，如图1所示。代替传统铺砖的干硬性水泥砂浆使用，摊铺于楼板基层上，按传统铺砖方法铺贴，如图2所示。

图1 隔声砂浆的拌制过程Fig.1 Mixing of Sound Insulation Mortar

图2 隔声砂浆代替干硬性水泥砂浆的使用过程Fig.2 Sound Insulation Mortar Replacing Cement Mortar

2.2.1 楼板撞击声隔声性能

测试对象为上述某民宅的客厅与下一层对应客厅之间的楼板，楼板构造为120 mm钢筋混凝土+30 mm隔音砂浆+3 mm 水泥膏+10 mm 饰面砖，楼板厚度为163 mm，面积为20.12 m2。上述某民宅的客厅为声源室；其下一层对应客厅为接收室，客厅平均净高为2.95 m，体积为59.35 m³，测试过程中所有门窗关闭，室内无家具。

该隔声砂浆楼板系统标准化撞击声压级测试结果如图3 所示，根据《建筑隔声评价标准：GB/T 50121—2005》计算，隔声量单值评价量为70.0 dB。可以看出，该隔声砂浆楼板系统可以满足《绿色建筑评价标准：GB/T 50378—2019》对楼板撞击声隔声性能的要求。

图3 隔声砂浆楼板系统的标准化撞击声压级测试结果Fig.3 Results of Standardized Impact Sound Pressure Level of Sound Insulation Mortar Floor System

2.2.2 楼板长期使用性能

上述某民宅的隔声砂浆楼板系统完工后业主入住使用，1 年后业主反映部分楼面地砖之间感觉高低不平，5 年后出现多处起拱起翘和部分地砖断裂的现象，多位于较多走动的门口、过道，以及放置餐桌、饮水机等家具的位置，如图4所示。

图4 长期使用出现的起拱起翘及地砖断裂现象Fig.4 The Phenomenon of Arching，Warping and Tile Breakage during Long-term Use

这是因为隔声砂浆为达到减振隔声效果，加入了大量弹性的橡胶颗粒作为骨料，虽然其抗压强度与干硬性水泥砂浆强度相比差别不大，但当瓷砖面层长期经受压力循环和较大静态荷载时，会使隔声砂浆层形成相对较大的形变，如此反复，导致瓷砖面层与隔声砂浆层结合不再密实，造成瓷砖起拱起翘。起拱起翘的瓷砖造成瓷砖空鼓，很容易在空鼓处造成断裂。

3 结论

⑴隔声砂浆以弹性的橡胶颗粒作为减振组分作为骨料，其物理力学、环保性能、防火性能、楼板撞击声隔声性能可以满足相关标准要求。

⑵隔声砂浆仅作隔声功能，其上再做混凝土保护层，然后再在保护层上铺设瓷砖，存在占用有效层高、增加结构荷载、施工步骤多、增量成本高等缺点。

⑶隔声砂浆兼具找平和隔声功能，直接取代铺砖用的干硬性水泥砂浆，施工较为简单，不占层高，但由于其含有大量弹性组分，相比干硬性水泥砂浆体积稳定性较差，在瓷砖面层长期经受压力循环和较大静态荷载时，会使隔声砂浆层形成相对较大的形变，如此反复，会导致瓷砖面层空鼓起翘。

⑷隔声砂浆直接取代干硬性水泥砂浆，没有保护层的楼板隔声系统长期使用性能较差，建议隔声砂浆使用时，应在隔声砂浆层做C20以上的混凝土保护层。