專利名稱：減振地板構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)抑制傳遞給支撐地板的梁及擱柵等的振動(dòng)的減振地板構(gòu)造。
背景技術(shù)：
一般地說(shuō)，住宅等建筑構(gòu)造物的地板構(gòu)造通常是通過(guò)用框架及梁等骨架部件支撐地板而構(gòu)成。如果對(duì)該地板施加伴隨著步行及作業(yè)的沖擊，則發(fā)生振動(dòng)，該振動(dòng)引起令人不適的聲音及令人不適的振動(dòng)。特別是在使用金屬制的構(gòu)件作為梁的獨(dú)立住宅或公寓等中，由于在居室或走廊的地板上發(fā)生的振動(dòng)及沖擊音會(huì)直接傳遞到樓下，所以也成為給樓下的居住者帶來(lái)很大的不適感的原因。
因此，特別在近年來(lái)，進(jìn)行了通過(guò)在樓上的地板與樓下的天花板之間設(shè)置防振材料及隔音材料、來(lái)抑制施加在該地板上的振動(dòng)、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)居住性的提高的嘗試。
減振材料是例如通過(guò)吸收施加給地板的沖擊振動(dòng)的振動(dòng)能量并轉(zhuǎn)換為熱能、來(lái)抑制固有振動(dòng)系統(tǒng)的共振放大、增加振動(dòng)傳播的距離衰減、或者防止擴(kuò)散振動(dòng)板等的能量積蓄的材料。此外，隔音材料是用來(lái)?yè)踝≡诳諝庵袀鞑サ穆暡?、盡量減小從該隔音材料的背面放射的聲波的聲音輸出的材料。以下說(shuō)明的“減振材料”，定義為兼具該減振與隔音兩者的功能的材料。
作為能夠有效地減輕該地板的振動(dòng)的減振材料，以前提出了例如特開(kāi)平10-205043號(hào)公報(bào)所示的隔音地板。該隔音地板111例如如圖19所示，是將地板表面材料115通過(guò)自攻小螺釘(tapping vis)117螺合固定在成形水泥面板113的上表面上、在該成形水泥面板113上排列設(shè)置多個(gè)中空部119而構(gòu)成的。
在成形水泥面板113的中空部119中，填充有例如硅砂等砂狀粒的集合體121，該集合體121能夠在施加給成形水泥面板113的振動(dòng)能量的作用下于中空部119內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)。
如果物體落下、或者人跳到這樣的隔音地板111上，則基于該動(dòng)作的沖擊經(jīng)由地板表面材料115向成形水泥面板113傳播。結(jié)果，該成形水泥面板113振動(dòng)，與此相對(duì)應(yīng)，填充在中空部119中的砂狀粒的集合體121的粒子振動(dòng)，使成形水泥面板113振動(dòng)的振動(dòng)能量的一部分作為用來(lái)使集合體121的粒子振動(dòng)的能量而被吸收。即，通過(guò)該能量的吸收，能夠緩和向成形水泥面板113傳播的沖擊，進(jìn)而能夠提高向樓下側(cè)的隔音性。
此外，作為另一個(gè)減振材料的例子，例如提出了特開(kāi)平11-217891號(hào)公報(bào)所示那樣的減振面板。該減振面板130例如如圖20所示，是通過(guò)將對(duì)置的兩片板材131、132間的空間部用隔板133分隔而形成單元空間134、將具有滯后的彈性變形性的彈性粉粒體135封入到該單元空間134中而構(gòu)成的。
在該以前的減振面板130中，對(duì)于低頻帶的振動(dòng)，通過(guò)由彈性振動(dòng)的彈性粉粒體135的摩擦將振動(dòng)能量變換為熱能而能夠?qū)⑵湮?。此外，?duì)于中頻帶的振動(dòng)，還能夠通過(guò)彈性粉粒體135間的碰撞而促進(jìn)振動(dòng)能量的吸收。此外，對(duì)于高頻帶的振動(dòng)，能夠通過(guò)基于該彈性粉粒體135的跳躍的碰撞來(lái)促進(jìn)振動(dòng)能量的吸收。
此外，作為其它減振材料的例子，例如還提出了特開(kāi)2002-115363號(hào)公報(bào)所示那樣的地板構(gòu)造141。該地板構(gòu)造141如圖21所示，在地板144上接合有梁部件143，還在形成于該梁部件143的內(nèi)部中的中空部151內(nèi)插入有將內(nèi)外表面用橡膠材質(zhì)涂覆的彈性體的袋體152。在該袋體152內(nèi)填充有粉粒體153。在該地板構(gòu)造141中，也能夠基于同樣的機(jī)理而發(fā)揮減振(防音)特性。
此外，基于將粉粒體填充到雙層壁的中間空氣層中而增大面密度、實(shí)現(xiàn)隔音性能的提高的概念，還提出了使將辦公室等的居室空間分隔的隔壁具有隔音特性的技術(shù)(例如參照特開(kāi)平8-177141號(hào)公報(bào))。在該技術(shù)中，對(duì)于高隔音性隔壁的主要構(gòu)件，通過(guò)具有中空構(gòu)造的面板構(gòu)成為主要構(gòu)件，并且通過(guò)在該中空構(gòu)造中注入轉(zhuǎn)爐風(fēng)碎爐渣來(lái)增大面密度。這里，注入的風(fēng)碎爐渣由于粒度為3.00mm以下，其休止角為12～16°，流動(dòng)性較好，所以能夠容易地進(jìn)行從隔壁上部的注入以及從下部的排出。
但是，在上述專利文獻(xiàn)中公開(kāi)的減振材料，由于使用的粉粒體的松密度較低，所以有不能有效地發(fā)揮隔音性能、減振性能的問(wèn)題。即，為了進(jìn)一步提高這些減振性能等，需要使在減振材料中使用的粉粒體的松密度比以前的重，大致加重到2.0t/m3左右。再者，在使該粉粒體的松密度加重時(shí)，還需要以低廉的價(jià)格來(lái)實(shí)現(xiàn)它。
此外，在上述特開(kāi)平10-205043號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平11-217891號(hào)公報(bào)以及特開(kāi)2002-115363號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的減振材料并不能說(shuō)其使用的粉粒體的流動(dòng)性好，所以為了將其高精度地填充到期望的局部區(qū)域中而必須耗費(fèi)大量的勞動(dòng)。特別是在將流動(dòng)性較差的粉粒體填充到減振材料中的情況下，不能使用利用空氣噴吹等的填充方法、利用自流平效果的填充方法，所以有不能實(shí)現(xiàn)作業(yè)效率的提高的問(wèn)題。
特別是在特開(kāi)2002-115363號(hào)公報(bào)中所示的粉粒體并不是其整體在中空部?jī)?nèi)部中跳躍，而是上側(cè)的部分跳躍而發(fā)揮減振效果、其余的部分幾乎不跳躍，而作為減輕重量沖擊音的重物發(fā)揮作用。因此，減振效果并不是對(duì)應(yīng)于填充量而發(fā)揮，在發(fā)揮更好的減振效果方面還有改善的余地。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明是鑒于上述的問(wèn)題而做出的，其目的是有關(guān)通過(guò)實(shí)現(xiàn)粉粒體的材質(zhì)的最優(yōu)化、即使在期望的局部區(qū)域中也能夠容易地填充粉粒體、能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)效率的提高的減振地板構(gòu)造，提供通過(guò)提高減振性、能夠降低由步行產(chǎn)生的地板振動(dòng)、并且對(duì)于輕量沖擊音及重量沖擊音的抑制更有效果的減振地板構(gòu)造。
本發(fā)明者為了解決上述的課題，發(fā)現(xiàn)了將特開(kāi)平8-177141號(hào)公報(bào)中所示那樣的流動(dòng)性較高的轉(zhuǎn)爐風(fēng)碎爐渣注入到支撐地板的梁中的結(jié)構(gòu)。為了注入到支撐該地板的梁中，需要進(jìn)一步提高現(xiàn)場(chǎng)的施工性，所以需要進(jìn)一步減小休止角，實(shí)現(xiàn)了粉粒體的材質(zhì)的最優(yōu)化。
即，本發(fā)明的減振地板構(gòu)造，是在至少由地板和梁構(gòu)成的減振地板構(gòu)造中，在梁的內(nèi)部中形成有插入了粉粒體的中空空間，粉粒體含有Fe、CaO、SiO2。
此外，本發(fā)明的減振地板構(gòu)造具備至少由地板和支撐它的梁構(gòu)成的地板構(gòu)造、和配設(shè)在地板構(gòu)造中的填充構(gòu)件，填充構(gòu)件形成有插入了粉粒體的中空空間，粉粒體含有Fe、CaO、SiO2。
在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，在用來(lái)抑制支撐地板的梁的振動(dòng)的減振地板構(gòu)造中，在梁的內(nèi)部中形成有將粉粒體封入到預(yù)定的高度的中空空間，并且該粉粒體含有Fe、CaO，同時(shí)使SiO2在表面上析出。
由此，在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，能夠提高粉粒體的流動(dòng)性，所以能夠提高對(duì)中空空間的填充容易程度。此外，在適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，能夠提高減振性，結(jié)果能夠有效地將輕量沖擊音隔音。
此外，在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，除了上述的結(jié)構(gòu)以外，而且與梁交叉的多根擱柵設(shè)在該梁上，在上述擱柵之上安裝有上述地板，進(jìn)而在上述梁與上述地板之間夾裝有彈性構(gòu)件或粘彈性構(gòu)件。
由此，在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，除了上述的效果以外，還能夠?qū)⒅亓繘_擊音也有效地隔音。
再者，在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，在用來(lái)抑制支撐地板的梁的振動(dòng)的減振地板構(gòu)造中，在梁的內(nèi)部中形成有將粉粒體封入到預(yù)定的高度的中空空間，并且該粉粒體含有Fe、CaO、SiO2。
由此，在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，能夠使粉粒體的松密度比以前的重，加重到2.0t/m3左右，所以能夠提高減振性能和隔音性能，并且由于能夠使用熔融金屬作為該粉粒體，所以能夠降低制造成本。


圖1(a)是表示適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖1(b)是表示適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是說(shuō)明作為粉粒體的風(fēng)碎爐渣的粒徑分布的圖。
圖3是說(shuō)明將粉粒體向設(shè)在梁內(nèi)部中的中空空間填充的方法的圖。
圖4(a)是說(shuō)明將粉粒體向設(shè)在梁內(nèi)部中的中空空間填充的另一種方法的圖。
圖4(b)是說(shuō)明將粉粒體向設(shè)在梁內(nèi)部中的中空空間填充的另一種方法的圖。
圖5是說(shuō)明向梁12的期望的局部區(qū)域填充粉粒體的方法的圖。
圖6是表示風(fēng)碎爐渣的減振性能的曲線圖。
圖7是表示風(fēng)碎爐渣的減振性能的曲線圖。
圖8是表示風(fēng)碎爐渣的減振性能的曲線圖。
圖9是表示風(fēng)碎爐渣的減振性能的曲線圖。
圖10是對(duì)共振點(diǎn)的頻率進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖11(a)是將填充有粉粒體的填充構(gòu)件外加到梁上的減振地板構(gòu)造的圖11(b)中的C-C′剖視圖。
圖11(b)是將填充有粉粒體的填充構(gòu)件外加到梁上的減振地板構(gòu)造的正面剖視圖。
圖12是設(shè)有與梁交叉的多根擱柵的減振地板構(gòu)造的立體圖。
圖13是設(shè)在梁與擱柵之間的固定配件的立體圖。
圖14(a)是設(shè)在梁與擱柵之間的固定配件的側(cè)視圖。
圖14(b)是圖14(a)的D-D′線剖視圖。
圖15是表示將振動(dòng)吸收構(gòu)件直接夾裝在梁和與其交叉的擱柵之間的例子的圖。
圖16(a)是對(duì)梁及擱柵的側(cè)面配設(shè)外加的填充構(gòu)件、將粉粒體注入到該填充構(gòu)件內(nèi)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖16(b)是圖16(a)的A-A′剖視圖。
圖17(a)是說(shuō)明填充構(gòu)件的另一配設(shè)例的正面圖。
圖17(b)是說(shuō)明填充構(gòu)件的另一配設(shè)例的剖視圖。
圖18是說(shuō)明在由彈性模量相互不同的梁與擱柵構(gòu)成的地板構(gòu)造中配設(shè)填充構(gòu)件的例子的圖。
圖19是說(shuō)明在以前提出的隔音地板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖20是說(shuō)明在以前提出的隔音地板的結(jié)構(gòu)的圖。
圖21是說(shuō)明在以前提出的隔音地板的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，作為用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，對(duì)用來(lái)抑制傳遞給支撐地板的梁的振動(dòng)的減振地板構(gòu)造參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明。
圖1(a)是表示適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造1的組裝狀態(tài)的立體圖，圖1(b)表示該減振地板構(gòu)造1的剖視圖。
減振地板構(gòu)造1具備地板11和支撐該地板11的梁12。此外，在該減振地板構(gòu)造1中，在梁12的內(nèi)部中形成有中空空間13，在該中空空間13內(nèi)封入有粉粒體14。
地板11是例如在一般住宅的建筑構(gòu)造物等中使用的地板，如圖1(a)所示，是將端部載置到梁12的上表面上后再通過(guò)未圖示的小螺釘?shù)嚷莺瞎潭ǘ鴺?gòu)成的。如果對(duì)該地板11施加伴隨著步行或作業(yè)的沖擊，則發(fā)生振動(dòng)，該振動(dòng)也會(huì)傳遞給梁12。
梁12起到作為建筑構(gòu)造物的骨架構(gòu)件的作用，例如在適用于木質(zhì)建筑物中的情況下，可以使用具有長(zhǎng)方形狀的截面的木質(zhì)的梁構(gòu)件，此外，在適用于公寓等的鋼筋建筑物中的情況下，也可以使用方形鋼管及H型鋼材。在以下的說(shuō)明中，以使用具有長(zhǎng)方形狀的截面的方形鋼管作為梁12的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。另外，在將木制的梁構(gòu)件或H型鋼材作為該梁12使用的情況下，不在梁12的內(nèi)部中構(gòu)成中空空間，而是對(duì)它們配設(shè)外加的填充構(gòu)件，對(duì)于其詳細(xì)情況在后面敘述。
中空空間13在本實(shí)施方式中假設(shè)了徹底密閉的封閉空間，但并不局限于此，也可以設(shè)置用來(lái)注入或排出粉粒體14的開(kāi)口部，也可以設(shè)置用來(lái)?yè)Q氣的未圖示的通氣口。將粉粒體14插入到該中空空間13內(nèi)而達(dá)到預(yù)定的高度，該插入的粉粒體14與中空部分的邊界線14a基于后述的自流平效果而成為大致水平狀。
粉粒體14包括Fe、CaO、SiO2。Fe是為了使粉粒體的比重達(dá)到最優(yōu)化而含有的。此外，CaO是為了抑制粉粒體14隨時(shí)間的膨脹等而添加的。再者，SiO2是為了提高流動(dòng)性而添加的。
作為該粉粒體14的例子，也可以利用在煉鋼工序中生成的所謂的風(fēng)碎爐渣。該風(fēng)碎爐渣是將熔融爐渣通過(guò)高速氣流而粒狀化的物質(zhì)。由于通過(guò)高速氣流而分散、飛散為微小液滴，所以通過(guò)自己的表面張力而成為球形，同時(shí)其表面受氣體冷卻而成為玻璃質(zhì)，變得較華麗。此外，作為該粉粒體14的風(fēng)碎爐渣包括Fe及CaO，并且在表面上析出有SiO2。此時(shí)，粉粒體14的成分也可以由CaO為50wt％以下、Fe為15wt％以上、SiO2為9wt％以上的成分構(gòu)成。
此外，作為該粉粒體14，例如也可以使熔融金屬得以利用。該熔融金屬例如是從垃圾處理用直接熔融爐排出的。在該垃圾處理用直接熔融爐中，在密閉的熔融爐內(nèi)，在還原氣氛中將垃圾的焚燒灰熔融。一般地說(shuō)，焚燒灰在該熔融爐內(nèi)溶化，被分離為熔融爐渣和熔融金屬。將該分離的熔融金屬取出而作為粉粒體14使用。
使用熔融金屬的粉粒體14由金屬成分85wt％～90wt％、爐渣成分15wt％～10wt％構(gòu)成(水分除外)，相對(duì)于上述金屬成分的全部重量，含有80wt％以上的Fe，并且相對(duì)于上述爐渣的全部重量，含有30wt％～40wt％的CaO、含有30wt％～40wt％的SiO2。
表1、表2分別表示構(gòu)成該熔融金屬的金屬成分、爐渣成分的一個(gè)實(shí)例。由這樣的成分比例構(gòu)成的熔融金屬，關(guān)于其松比重，由3.0～4.0t/m3構(gòu)成。此外，使用該熔融金屬的粉粒體14由0.1～13mm范圍的粒徑構(gòu)成，平均粒徑由3～4mm構(gòu)成。再者，使用該熔融金屬的粉粒體14為35°左右的休止角。另外，熔融金屬中的金屬成分及爐渣成分并不局限于該表1、表2所示的成分的范圍。
表1 熔融金屬的金屬成分

表2 熔融金屬的爐渣成分

以下，以使用風(fēng)碎爐渣作為粉粒體14的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。
圖2表示作為該粉粒體14的風(fēng)碎爐渣的粒徑分布曲線。如該圖2所示，例如通過(guò)將添加了玻璃的熔融爐渣風(fēng)碎，粉粒體14成為大致0.05mm～5.00mm的范圍的粒徑。附帶說(shuō)一句，由該圖2所示的風(fēng)碎爐渣的粒徑分布曲線計(jì)算的平均粒徑是1.02mm。
另外，由上述的成分以及粒徑構(gòu)成的作為粉粒體14的風(fēng)碎爐渣呈現(xiàn)出真密度為2.5t/m3以上、松密度為1.5t/m3、進(jìn)而休止角為0°～12°、吸收性為1.5％以下的物性值。
即，該粉粒體14通過(guò)由以上述那樣的成分、物性形成的風(fēng)碎爐渣構(gòu)成，呈現(xiàn)出以下的物理性質(zhì)。
首先，通過(guò)使SiO2在表面上析出而產(chǎn)生表面硬化，能夠提高流動(dòng)性。由此，能夠?qū)⑿葜菇强刂圃?°～12°的范圍內(nèi)，還能夠使休止角無(wú)限接近于0°。結(jié)果，在將粉粒體14向中空空間13填充后，能夠提高自動(dòng)地使邊界線14a成為水平狀態(tài)的作用(自流平效果)。
該休止角是通過(guò)一般的小山堆實(shí)測(cè)來(lái)測(cè)量的，是指在將粒狀體堆積時(shí)、其表面不會(huì)塌落而穩(wěn)定的最大傾斜角。休止角越低流動(dòng)性越好。如果將粒狀體的形狀做成球狀并使其表面的光滑度較好，則可得到休止角為0～12°的高流動(dòng)性的粒狀體。該高流動(dòng)性的粒狀體通過(guò)被施振而不僅上部、其內(nèi)部也流動(dòng)，所以伴隨著流動(dòng)的損失變大，較大地改善了減振性能。
此外，通過(guò)將包含在粉粒體14中的CaO控制為50wt％以下，能夠抑制隨時(shí)間的膨脹等。
根據(jù)粉粒體14中的Fe的含有量，決定該粉粒體14的質(zhì)量。此外，根據(jù)該粉粒體14的質(zhì)量與粒徑的關(guān)系，決定該粉粒體14的比重。即，通過(guò)調(diào)節(jié)粉粒體14中的Fe的含有量和粒徑，能夠使粉粒體14的比重實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。
接著，對(duì)將由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的粉粒體14向設(shè)在梁12內(nèi)部中的中空空間13填充的方法進(jìn)行說(shuō)明。
在該填充方法中，首先如圖3所示，使從端部12b插嵌有蓋18b的梁12成為傾斜配置的狀態(tài)后，通過(guò)使粉粒體14從端部12a流入，從該梁12的端部12a插嵌蓋18a來(lái)填充、封閉。接著，在將填充有該粉粒體14的梁12配置為大致水平后，向圖3中A方向搖動(dòng)，或者使梁12繞沿長(zhǎng)度方向延伸的構(gòu)件軸(圖3中B方向)旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，粉粒體14根據(jù)自身所具有的自流平效果而自動(dòng)地水平化。
這樣，風(fēng)碎爐渣由于休止角較小、為12°以下、而流動(dòng)性較高，所以通過(guò)使用它作為粉粒體14，能夠在梁12的內(nèi)部中通過(guò)比較簡(jiǎn)單的操作而使其流平為水平。此外，由于粉粒體14的流動(dòng)性較高，所以能夠使粉粒體14從梁12的端部12a向端部12b順利地流入。結(jié)果，能夠顯著地提高粉粒體14的填充容易程度。
另外，在該圖3中，對(duì)將梁12徹底傾斜配置并使粉粒體14從端部12a流入的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，也可以將梁12的長(zhǎng)度方向配置為大致鉛直方向而使粉粒體14流入，此外，也可以配置為使梁12的長(zhǎng)度方向?yàn)榇笾滤椒较?，使粉粒體14流入。無(wú)論在哪種情況下，都能夠基于粉粒體14的高流動(dòng)性而提高填充容易程度。
此外，在適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造1中，不僅在預(yù)先于工廠等的組裝作業(yè)中將粉粒體14注入到梁12中的情況下，而且在對(duì)于已經(jīng)處于建筑過(guò)程中的梁12注入粉粒體14時(shí)，都能夠提高其作業(yè)效率。
例如，如圖4(a)所示，在梁12已經(jīng)固定于建筑構(gòu)造物上、從兩端插嵌有金屬制或塑料類的蓋17a、17b的狀態(tài)下，在該梁12的上表面上以預(yù)定的間距設(shè)有多個(gè)開(kāi)口部16。接著，從該各開(kāi)口部16向中空空間13通過(guò)未圖示的軟管將粉粒體14以每次一定量地插入。向梁12的中空空間13填充的粉粒體14由于其休止角較小、流動(dòng)性較高，所以正如圖4(b)所示的那樣，基于自流平效果而隨著時(shí)間發(fā)生水平化。此時(shí)，通過(guò)對(duì)填充在中空空間13內(nèi)的粉粒體14人為地施加風(fēng)壓等，能夠助長(zhǎng)該自流平效果。
此外，在適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造1中，對(duì)于期望的局部區(qū)域也能夠高精度地填充粉粒體14。
例如，如圖5所示，僅在梁12的中央部周邊填充粉粒體14的情況下，在中空空間13中預(yù)先插入例如發(fā)泡類隔熱材料20a、20b那樣用來(lái)分隔封閉空間的材料。并且，通過(guò)對(duì)由發(fā)泡類隔熱材料20a、20b包圍的中空空間13經(jīng)由開(kāi)口部16將粉粒體14插入一定量，便能夠?qū)崿F(xiàn)該目的。特別地，在建筑構(gòu)造物中，有除了減振性的提高以外還必須以輕量沖擊音為重點(diǎn)而高精度地隔音的情況，所以上述填充方法可以說(shuō)特別對(duì)建筑構(gòu)造物用梁12是有效的。
在基于上述的方法而在梁12的中空空間13中填充了粉粒體14的減振地板構(gòu)造1中，例如對(duì)地板11施加的沖擊振動(dòng)帶來(lái)的振動(dòng)能量向梁12傳播。如果振動(dòng)能量向該梁12傳遞，則梁12自身振動(dòng)，與此相對(duì)應(yīng)，填充在中空空間13中的粉粒體14振動(dòng)。結(jié)果，用來(lái)使梁12振動(dòng)的振動(dòng)能量的一部分作為用來(lái)使粉粒體14振動(dòng)的能量而被吸收。即，通過(guò)該能量的吸收，減輕了作用在梁12及地板11上的振動(dòng)，能夠抑制向樓下側(cè)傳遞的振動(dòng)。
此外，即使在例如經(jīng)由空氣中傳遞來(lái)聲波的情況下，基于該聲波的振動(dòng)的振動(dòng)能量經(jīng)由粉粒體14在中空空間13內(nèi)的振動(dòng)而被吸收，結(jié)果能夠?qū)⑾驑窍聜?cè)傳遞的聲音等隔音。
特別在適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造1中，通過(guò)使用平均粒徑1mm的風(fēng)碎爐渣作為粉粒體14，相對(duì)于比較小的振動(dòng)而粉粒體14會(huì)振動(dòng)，對(duì)于以勺子落下音或椅子的拉動(dòng)音等為代表的輕量沖擊音，能夠更有效地隔音。
特別地，在抑制建筑構(gòu)造物中安裝的梁12的振動(dòng)的目的之下，由于上述圖4、圖5所示那樣的在建筑過(guò)程中的粉粒體14的注入的情況、對(duì)期望的局部區(qū)域注入粉粒體14的情況較多，所以需要通過(guò)進(jìn)一步提高粉粒體14的流動(dòng)性來(lái)實(shí)現(xiàn)作業(yè)效率的改善，但在上述減振地板構(gòu)造1中，能夠通過(guò)將粉粒體14的休止角調(diào)節(jié)為0°～12°的范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。
再者，粉粒體14由于將CaO的含有量控制為50wt％以下，所以通過(guò)抑制粉粒體14的隨時(shí)間的膨脹而能夠?qū)崿F(xiàn)保存性的提高，進(jìn)而能夠提高減振地板構(gòu)造1的減振特性本身的可靠性。
特別地，通過(guò)將上述粉粒體14的粒徑調(diào)節(jié)為3.0mm以下，則球形較整齊，其表面狀態(tài)也變好。在作為原料的熔融爐渣中，優(yōu)選地使用比重較高、能夠大量得到的鋼鐵爐渣(高爐爐渣、煉鋼爐渣(轉(zhuǎn)爐爐渣、電爐爐渣等))。使用上述爐渣的、粒徑為3.0mm以下的風(fēng)碎爐渣，其休止角為0～5°，流動(dòng)性良好，并且比重也較高。
作為這樣的粉粒體14，更優(yōu)選地使用被分級(jí)為粒徑0.6mm以下的風(fēng)碎爐渣。風(fēng)碎爐渣因其制法而不會(huì)形成為很小的粒子，粒徑的下限約為0.1mm。這樣較細(xì)的風(fēng)碎爐渣能夠通過(guò)具有預(yù)定的網(wǎng)眼粗細(xì)的篩子分級(jí)。如果粒子整齊，粒徑像0.1～0.6mm那樣地細(xì)，則整體表現(xiàn)出近似于高比重流體的性狀，會(huì)產(chǎn)生較大的因施振帶來(lái)的流動(dòng)，從而能夠進(jìn)一步改善減振性能。
此外，對(duì)于粉粒體14，調(diào)查了50Hz1/3倍頻帶(44.5～56Hz)的損失系數(shù)。
具體而言，由寬40mm×高235mm×板厚1.0mm的型材形成梁12，在其中空部中填充15.6kg/m(空間填充率80％)的高流動(dòng)性粒狀體，調(diào)查了50Hz1/3倍頻帶(44.5～56Hz)的損失系數(shù)η。為了便于比較，也調(diào)查了以相同的比例填充還原顆粒后的損失系數(shù)η。
所使用的高流動(dòng)性粒狀體為風(fēng)碎爐渣，它在風(fēng)碎階段被分級(jí)為3mm以下，此后便在未分粒的狀態(tài)下使用。對(duì)于該風(fēng)碎爐渣就其休止角進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果為3°。
為了便于比較，所使用的還原顆粒是在轉(zhuǎn)爐中燒制的，形狀不是完全的球形，而是壓扁的圓形，粒徑分布在9～16mm的范圍內(nèi)。對(duì)于該還原顆粒就其休止角進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果為25°。
測(cè)量了該風(fēng)碎爐渣與還原顆粒在50Hz1/3倍頻帶(44.5～56Hz)下對(duì)施振加速度(G)的損失系數(shù)η，將結(jié)果在圖6中表示。
這里，損失系數(shù)(η)是評(píng)價(jià)粘彈性體等減振材料的減振性能的指標(biāo)，是將粉粒體14填充到梁12的中空空間13中、根據(jù)打擊地板構(gòu)造施振而得到的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)遷移率(驅(qū)動(dòng)速度V/施振力F)的頻率響應(yīng)曲線的共振峰值、通過(guò)下式(1)求出的。
η＝Δf/f0(1)
其中，Δf是在設(shè)比共振點(diǎn)低3dB的點(diǎn)的頻率為f1、f2(Hz)時(shí)、通過(guò)以下的(2)式求出的。另外，f0是共振點(diǎn)的頻率(參照?qǐng)D10)。
Δf＝f2-f1(2)根據(jù)圖6，休止角為3°的風(fēng)碎爐渣與休止角為25°的還原顆粒相比較，可知遍及施振加速度(G)為1.0以上的較大范圍，損失系數(shù)η大幅度升高。在還原顆粒的情況下，只有上部的一部分跳躍，與此相對(duì)照，風(fēng)碎爐渣跳躍的部分非常大。判斷出該現(xiàn)象在休止角為10°以下的情況下明顯地呈現(xiàn)。此外，還判斷出如果休止角為0～5°，則會(huì)穩(wěn)定地發(fā)生該現(xiàn)象。
接著，將調(diào)查風(fēng)碎爐渣的填充量與粒徑的關(guān)系的結(jié)果在圖7、圖8、圖9中表示。圖7的風(fēng)碎爐渣如圖所示，含有14重量％的3mm以下且超過(guò)2mm的顆粒、56重量％的2mm以下且超過(guò)1mm的顆粒、20重量％的1mm以下且超過(guò)0.6mm的顆粒、10重量％的0.6mm以下的顆粒。
圖8的風(fēng)碎爐渣是分級(jí)為1mm以下且超過(guò)0.6mm的顆粒后的情況。
圖9的風(fēng)碎爐渣是分級(jí)為0.6mm以下的顆粒后的情況。
無(wú)論在哪種情況下，都對(duì)填充量為15.6kg/m(空間填充率約8成)、填充量為11.7kg/m(空間填充率約6成)、填充量為7.5kg/m(空間填充率約4成)時(shí)進(jìn)行了測(cè)量。
首先，雖然受到粒徑的影響，但在3mm以下未分粒(含有各種粒徑)的圖7的情況下和分級(jí)為1mm以下且超過(guò)0.6mm的情況下，損失系數(shù)η都幾乎不變化。另外，雖然沒(méi)有圖示，但在分級(jí)為3mm以下且超過(guò)2mm的情況、分級(jí)為2mm以下且超過(guò)1mm的情況下，損失系數(shù)η也只是稍稍下降而幾乎不變化。由這些可以判斷，在風(fēng)碎爐渣的情況下，如果粒徑為3mm以下且含有1mm以下那樣的細(xì)小的顆粒，則能夠期待損失系數(shù)即減振性能的提高。
根據(jù)圖9，如果比較分級(jí)為0.6mm以下(下限根據(jù)風(fēng)碎爐渣的制造上的限制而為0.1mm左右)與分級(jí)為3mm以下、分級(jí)為1mm以下且超過(guò)0.6mm的情況，則損失系數(shù)η進(jìn)一步提高。可以判斷出，如果是0.6mm以下的整齊的細(xì)微粒子，則損失系數(shù)即減振性能進(jìn)一步提高。
此外，也可以通過(guò)微妙地調(diào)整填充在中空空間13中的粉粒體14的高度、或者通過(guò)調(diào)節(jié)填充在中空空間13中的粉粒體14的粒徑，來(lái)改變傳播給梁12的振動(dòng)的吸收特性。在這種情況下，能夠有選擇地提取生成的風(fēng)碎爐渣中的、只由期望的粒徑構(gòu)成的風(fēng)碎爐渣，而將其構(gòu)成為粉粒體14。
另外，本發(fā)明并不限于上述那樣將粉粒體14注入到梁12的內(nèi)部中的結(jié)構(gòu)，也可以適用于以下說(shuō)明的減振地板構(gòu)造2。在該減振地板構(gòu)造2中，對(duì)于與上述的減振地板構(gòu)造1相同的結(jié)構(gòu)要素、構(gòu)件，賦予相同的標(biāo)號(hào)而省略這里的說(shuō)明。
圖11(a)是減振地板構(gòu)造2的側(cè)視圖，是表示圖11(b)中的C-C′截面的圖。減振地板構(gòu)造2如圖11(a)、圖11(b)所示，具備地板11和支撐該地板11的梁12。此外，在該減振地板構(gòu)造2中，對(duì)于梁12配設(shè)外加的填充構(gòu)件21，在該填充構(gòu)件21的內(nèi)部形成有注入粉粒體14的中空空間22。填充構(gòu)件21例如通過(guò)螺釘或小螺釘?shù)裙潭ㄅ浼?3固接在梁12的側(cè)面上。
填充構(gòu)件21是通過(guò)將金屬薄壁型材彎曲加工而精加工為大致長(zhǎng)方形狀的容器，在其內(nèi)部中形成有能夠填充粉粒體14的中空空間22。此外，將粉粒體14封入到該中空空間22內(nèi)而達(dá)到預(yù)定的高度。另外，該填充構(gòu)件21的材質(zhì)并不限于鋼制材料，也可以由含有塑料類的其它任何材質(zhì)構(gòu)成。
在由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的減振地板構(gòu)造2中，能夠容易地將流動(dòng)性良好的粉粒體14填充到形成于填充構(gòu)件21內(nèi)的中空空間22中，所以能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)效率性的提高，能夠大幅減少伴隨著填充的勞動(dòng)和成本。
此外，在不填充到梁12的內(nèi)部中、而是如減振地板構(gòu)造2那樣將粉粒體14填充到對(duì)梁12外加的填充構(gòu)件21內(nèi)的情況下，對(duì)應(yīng)于梁12的振動(dòng)，填充構(gòu)件21也同樣地振動(dòng)，進(jìn)而能夠使填充在其內(nèi)部中的粉粒體14振動(dòng)。結(jié)果，使梁12振動(dòng)的振動(dòng)能量的一部分作為用來(lái)使粉粒體14振動(dòng)的能量而被吸收，能夠抑制向樓下側(cè)傳遞的振動(dòng)。
順便說(shuō)一下，該填充構(gòu)件21的配設(shè)位置并不限于梁12的側(cè)面，在有地板構(gòu)造的梁12、地板11或擱柵的情況下，也可以配設(shè)在擱柵的任何部位上，在地板是面板的地板構(gòu)造的情況下也可以配設(shè)于其上。
此外，本發(fā)明也可以適用于設(shè)有與梁交叉的多根擱柵的減振地板構(gòu)造3。在該減振地板構(gòu)造3中，對(duì)于與上述的減振地板構(gòu)造1相同的結(jié)構(gòu)要素、構(gòu)件，賦予相同的標(biāo)號(hào)而省略這里的說(shuō)明。
減振地板構(gòu)造3例如如圖12所示，與作為H型鋼的梁39交叉的多根擱柵33設(shè)在該梁39上，在該擱柵33之上安裝有地板11。在該減振地板構(gòu)造3中，在梁39上以預(yù)定間隔設(shè)有用來(lái)將擱柵33的端部連結(jié)的固定配件31，并且在擱柵33內(nèi)部中形成有中空空間73，在該中空空間73中封入有粉粒體14。
擱柵33與梁39同樣，起到作為建筑構(gòu)造物的骨架構(gòu)件的作用。多根該擱柵33例如在跨越且平行地粘貼在地板11上之后、用未圖示的鉆頭螺釘接合而構(gòu)成，并且在梁39間架橋而構(gòu)成。如果對(duì)地板11施加伴隨著步行及作業(yè)的沖擊，則發(fā)生振動(dòng)，該振動(dòng)首先傳播給擱柵33，再經(jīng)由擱柵33也傳播給梁39。
在中空空間73內(nèi)封入粉粒體14直至達(dá)到預(yù)定的高度，粉粒體基于自流平效果而水平化。
固定配件31例如如圖13、圖14(a)、圖14(b)所示，是對(duì)薄型鋼板彎折使其截面呈“コ”字型而構(gòu)成的，兩側(cè)面上形成有貫通孔51。此外，在該固定配件31的貫通孔51中嵌插有振動(dòng)吸收構(gòu)件61，在固定配件31的內(nèi)側(cè)底面31a與擱柵33之間夾裝有振動(dòng)吸收構(gòu)件52。此外，為了支撐擱柵33的端部，將連結(jié)用螺釘45一邊貫通振動(dòng)吸收構(gòu)件61一邊插入到擱柵33內(nèi)部中。此外，固定配件31例如如圖14(a)所示，在由H型鋼材構(gòu)成梁39的情況下，經(jīng)由設(shè)在梁39上的貫通孔54用螺栓55及螺母56加以固定。
振動(dòng)吸收構(gòu)件52、61由例如聚氨酯類橡膠構(gòu)件構(gòu)成，但也可以將其代替為其它任何的彈性構(gòu)件，也可以用粘彈性構(gòu)件代替它。振動(dòng)吸收構(gòu)件52能夠吸收從地板11經(jīng)由擱柵33傳播的沖擊振動(dòng)，并且就對(duì)位于固定配件31正上方的地板11發(fā)生的沖擊振動(dòng)也同樣能夠吸收。即，通過(guò)配置該振動(dòng)吸收構(gòu)件52，能夠一下子吸收向固定配件31傳播的振動(dòng)，并且能夠使向梁39傳遞的振動(dòng)大幅衰減。如果能夠減小向梁39傳播的振動(dòng)，則能夠減小經(jīng)由梁39向樓下傳播的固體傳播音，除了上述減振性的提高以外，還能夠?qū)⒁灾匚锫湎乱舻葹榇淼闹亓繘_擊音、以勺子的落下音及椅子的拉動(dòng)音等為代表的輕量沖擊音有效地隔音。
關(guān)于振動(dòng)吸收構(gòu)件61也同樣，能夠吸收傳遞給擱柵33的振動(dòng)，能夠助長(zhǎng)振動(dòng)吸收構(gòu)件52的隔音效果，并且即使在對(duì)擱柵33施加基于地震等的水平方向的振動(dòng)的情況下，也能夠有效地吸收該振動(dòng)。另外，也可以改變圖14(a)、圖14(b)所示的振動(dòng)吸收構(gòu)件52、61的位置而設(shè)置在擱柵33與地板之間。
即，在該減振地板構(gòu)造3中，對(duì)于輕量沖擊音，能夠通過(guò)如上述那樣使粉粒體14振動(dòng)來(lái)隔音，對(duì)于重量沖擊音，通過(guò)設(shè)置振動(dòng)吸收構(gòu)件52、61而能夠有效地將其隔音。該減振地板構(gòu)造3通過(guò)配設(shè)在能夠發(fā)生輕量沖擊音和重量沖擊音兩者的建筑構(gòu)造物中，在能夠基于不同的機(jī)理將它們隔音的方面是有效的。
另外，該減振地板構(gòu)造3并不限于上述的實(shí)施方式。例如如圖15所示，也可以通過(guò)省略固定配件31而將振動(dòng)吸收構(gòu)件61直接夾裝在梁39和與其交叉的擱柵33之間。在該結(jié)構(gòu)中，振動(dòng)吸收構(gòu)件61也可以通過(guò)例如彎折為S字狀的固定配件81相對(duì)于梁39固定。即，在該圖15所示的結(jié)構(gòu)中，在省略了固定配件31的結(jié)構(gòu)的情況下也同樣能夠吸收重量沖擊音、并且能夠消除用來(lái)準(zhǔn)備該固定配件31的成本及勞動(dòng)等的方面是有效的。另外，也可以改變圖15所示的振動(dòng)吸收構(gòu)件61的位置而將其設(shè)置在擱柵33與地板之間或擱柵33與梁39之間。
此外，在上述的減振地板構(gòu)造3中，也可以代替將粉粒體14注入到設(shè)于擱柵33的內(nèi)部中的中空空間中，而是對(duì)梁39及擱柵33的側(cè)面配設(shè)外加的填充構(gòu)件76，將粉粒體14注入到該填充構(gòu)件76內(nèi)。
圖16(a)是對(duì)擱柵33的側(cè)面配設(shè)填充構(gòu)件76a的結(jié)構(gòu)的正面圖，圖16(b)表示其A-A′向剖視圖。將該填充構(gòu)件76a做成方柱狀，配設(shè)為使其長(zhǎng)度方向與梁39及擱柵33延伸的方向一致。
將填充構(gòu)件76a的高度調(diào)節(jié)為與梁39及擱柵33的高度大致一致，既可以配設(shè)在擱柵33的兩側(cè)面上，也可以配設(shè)在任一個(gè)側(cè)面上。進(jìn)而，該填充構(gòu)件76a也可以例如圖16(a)所示那樣形成為，隨著朝向前端而變得尖細(xì)。
此外，圖17(a)是配設(shè)為使填充構(gòu)件76b的長(zhǎng)度方向相對(duì)于擱柵33垂直的結(jié)構(gòu)的正面圖，圖17(b)表示其剖視圖。在該結(jié)構(gòu)中，填充構(gòu)件76b配設(shè)為將擱柵33相互連結(jié)。
在該減振地板構(gòu)造3中，通過(guò)裝備外加的填充構(gòu)件76，與減振地板構(gòu)造2同樣，也能夠?qū)?yīng)于經(jīng)由地板11傳播給擱柵33的振動(dòng)而同樣使填充構(gòu)件76振動(dòng)，還能夠使填充在其內(nèi)部中的粉粒體14振動(dòng)，所以，結(jié)果能夠提高減振性，能夠?qū)⒅亓繘_擊音、同時(shí)特別是將輕量沖擊音隔音。
此外，在梁39與擱柵33之間彈性模量顯著不同的情況下，基于該彈性模量的差異來(lái)決定填充構(gòu)件76的配設(shè)位置。
例如如圖18所示，在相互正交的梁39與擱柵33上，如果直接對(duì)緊連在梁39的正上方的擱柵33之上的地板11施加沖擊，則梁39承受伴隨著沖擊的振動(dòng)。結(jié)果，梁39比擱柵33更劇烈地振動(dòng)。
因此，通過(guò)如圖18所示那樣將填充構(gòu)件76沿著梁39配設(shè)，能夠直接吸收傳播給梁39的沖擊，能夠使梁39的振動(dòng)衰減。
另外，在適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造1～3中，并不限于配設(shè)在建筑構(gòu)造物中的情況，當(dāng)然也可以配設(shè)在船舶及車輛等的任何設(shè)施中。
在上述的例子中，在使用熔融金屬作為粉粒體14的情況下，關(guān)于其松比重，可以由3.0～4.0t/m3構(gòu)成，所以能夠提高減振性能、隔音性能，并且由于能夠?qū)⑷廴诮饘僮鳛樵摲哿ｓw使用，所以能夠降低制造成本。
在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，由于能夠提高粉粒體的流動(dòng)性，所以能夠提高對(duì)中空空間的填充容易程度。此外，在適用本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，能夠提高減振性，結(jié)果能夠?qū)⑤p量沖擊音有效地隔音。此外，在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，除了上述效果以外，還能夠?qū)⒅亓繘_擊音也有效地隔音。此外，在本發(fā)明的減振地板構(gòu)造中，能夠使粉粒體的松密度比以前的重，加重到2.0t/m3左右，所以能夠提高減振性能、隔音性能，并且由于能夠使用熔融金屬作為該粉粒體，所以能夠降低制造成本。
權(quán)利要求
1.一種減振地板構(gòu)造，至少由地板和梁構(gòu)成，其特征在于，在所述梁的內(nèi)部中形成有插入了粉粒體的中空空間，所述粉粒體含有Fe、CaO、SiO2。
2.一種減振地板構(gòu)造，其特征在于，具備至少由地板和支撐它的梁構(gòu)成的地板構(gòu)造、和配設(shè)在所述地板構(gòu)造中的填充構(gòu)件，所述填充構(gòu)件形成有插入了粉粒體的中空空間，所述粉粒體含有Fe、CaO、SiO2。
3.如權(quán)利要求1或2所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，所述粉粒體的構(gòu)成是SiO2在表面上析出。
4.如權(quán)利要求3所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，所述粉粒體由CaO為50wt％以下、Fe為15wt％以上、SiO2為9wt％以上的成分構(gòu)成，并且由0.05mm～5.00mm的粒徑構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3或4所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，所述粉粒體是風(fēng)碎爐渣。
6.如權(quán)利要求3～5中任一項(xiàng)所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，所述粉粒體的休止角是0°～12°。
7.如權(quán)利要求1或2所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，所述粉粒體由85wt％～90wt％的金屬成分、15wt％～10wt％的爐渣成分構(gòu)成，其中水分除外，相對(duì)于所述金屬成分的總重量，含有80wt％以上的Fe，相對(duì)于所述爐渣的總重量，含有30wt％～40wt％的CaO、30wt％～40wt％的SiO2。
8.如權(quán)利要求7所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，所述粉粒體的松比重是3.0～4.0t/m3。
9.如權(quán)利要求7或8所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，所述粉粒體是熔融金屬。
10.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，與所述梁交叉的多根擱柵設(shè)在該梁上，在所述擱柵之上安裝有所述地板，并且在所述梁與所述地板之間夾裝有彈性構(gòu)件或粘彈性構(gòu)件。
11.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的減振地板構(gòu)造，其特征在于，用來(lái)將與所述梁交叉的多根擱柵的端部連結(jié)的固定配件設(shè)在該梁上，在所述擱柵之上安裝有所述地板，并且在所述地板與所述擱柵之間夾裝有彈性構(gòu)件或粘彈性構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)實(shí)現(xiàn)粉粒體材質(zhì)的最優(yōu)化，即使在期望的局部區(qū)域中也能夠容易地填充粉粒體、能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)效率的提高并且能夠提高地板的減振性、將輕量沖擊音隔音。本發(fā)明提供一種減振地板構(gòu)造，在用來(lái)抑制支撐地板(11)的梁(12)的振動(dòng)的減振地板構(gòu)造(1)中，在梁(12)的內(nèi)部中形成有將粉粒體(14)封入直到預(yù)定的高度的中空空間(13)，并且對(duì)于粉粒體(14)，通過(guò)含有Fe、CaO，并且使SiO
文檔編號(hào)E04B1/98GK101023227SQ200580031359
公開(kāi)日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者村橋喜滿, 川上寬明, 杉本明男, 次橋一樹(shù) 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社, 株式會(huì)社神戶制鋼所