Звукопоглощающие материалы

   Звукопоглощающие материалы и изделия предназначаются для применения в звукопоглощающих конструкциях с целью снижения уровня звукового давления в помещениях производственных общественных зданий.

   Поток звуковой энергии при падении звуковых волн на поверхность ограждения частично отражается поверхностью ограждения, остальная звуковая энергия проходит через ограждения.

   Звукопоглощение материалов оценивается коэффициентом звукопоглощения α. Коэффициент есть отношения неотражённой энергии. Eпогл, поглощенной поверхностью, к падающей энергии Eпад в единицу времени,

α= Eпогл/Eпад

   Поглощение звуковой энергии в однородном пористом материале происходит за счет энергетических потер на вязкое трение, преодолеваемое воздушным потоком в порах материала, теплообмен между стенками пор и воздухом, релаксационные процессы в материале с неидеальной упругостью скелета.

   Коэффициент звукопоглощения можно определить в камере или при помощи специального прибора – интерферометра. Коэффициент звукопоглощения зависит от частоты звукопоглощения зависит от частоты угла падения звука. Чем большую пористость имеет материал, чем больше развита поверхность пор и большее количество пор сообщается между собой, тем больше его звукопоглощение. Поэтому звукопоглощающие материалы должны обладать большой открытой, сквозной пористостью пре преимущественно и разветвленного характера. Оптимальные размеры пор желательно иметь от 0,01 до 0,1 см. Звукопоглощение на низких частотах происходит в более крупных порах. Увеличение влажности материала резко снижает коэффициент звукопоглощения по всему диапазону частот.

   Классификация звукопоглощающих материалов производиться по классам в зависимости от величины коэффициента звукопоглощения в диапазонах частот; первый класс – свыше 0,8, второй – от 0,8 до 0,4 и третий класс – от 0,4 до 0,2 включительно.

   Примером эффективных звукопоглощающих материалов является минераловатные политы на различных связующих, гипсовые и другие материалы.

   Минераловатные акустические плиты готовят методом поливки с вакуумированием раствора различных связующих, например, состоящего из поливинилацетатной эмульсии и фенолоспиртов,

   Свежеотформированное изделие подвергают уплотнению под пригрузкой и термообработке. Затем производиться механическая обработка с нанесением покровного декоративного слоя. Используются стекловатное волокно, а также другие виды волокон. Технологический процесс изделий на крахмальном связующим включает следующие операции, грануляцию минеральной ваты., приготовление связующего раствора и формовочной массы, формование изделий, сушка, отделочные операции.

   Для изготовления применяют гранулированную минеральную и стеклянную вату и связующее, основном, компонентом которого является крахмал, карбоксилметилцеллюлоза, бентомит, а также гидрофобизирующие и антисептирующие добавки. Взамен крахмального связующего применяют тапиоковую муку.

Газобетонные плиты Силакопор и газосиликатные плиты выпускают обычно плотностью до 350кг/м3 в сухом состоянии. При этом прочность при сжатии состовляет до 0,1МПа.

   Высокоэффективные звукопоглощающие материалы получают из вспученного перлита и вяжущего из жидкого стекла или синтетичесхих смол плотностью 250-500 кг/м3.

    Промышленность выпускает гипсовые литые плиты с ребрами жесткости и сквозной перфорации. Плиты армируются дробленым стекложгутом и поливинилхлоридным шнуром, стеклопором, перлитом. Внутри гипсового экрана приклеена креповая бумага, затем укладывается минераловатная плита обернутая фольгой.

   Особенно эффективен двухслойный материал, наружным слоем которого является перфорированная плита из гипсокартонного листа, а внутренним, подстилающим слоем – нетканое полотно или фильтрованная бумага.

    Используют плиты гипсовые литые декоративно-акустические, внутри которых приклеивается креповая бумага, минераловатная плита, покрытая фольгой. Влажность материала – не более 8%. На основе отходов целлюлозно-бумажного производства – спока и фосфогипса выпускается новый материал – «АКОР».

   Звукопоглощение материалов зависит от их толщины, расположения по отношению к источнику звука и других факторов. Для усиления поглощения звуковой энергии материалы дополнительно перфорируют (до 30%). Размер и форма отверстий в изделиях, их наклон, глубина, а также процент перфорации, т.е. отношение площади, занимаемой отверстиями, к общей площади плиты, влияют на коэффициент звукопоглощения. При этом, как правило, перфорация плит увеличивает коэффициент звукопоглощения более чем на 10-12%.

   Звукопоглощающее плиты можно располагать в конструкции с различным воздушным зазором – «на относе», используют для звукопоглощения в конструкциях, применяю также резонаторы, т.е. щиты или пластины, расположенные на некотором расстоянии от поверхности ограждения; кроме того, применяют резонаторные перфорированные экраны, располагаемое вдали от ограждения и имеющие оклейку с обратной стороны тканевым покрытием.

   Звукопоглощающие отделочные материалы выпускают в основном в виде плит, имеющих хороший декоративный внешний вид, различные размеры.

   Фактура этих плит может быть щелевидной, трещиноватой, бороздчатой, круглой, иметь рельефы и быть окрашенной (рис. 1).

   При выполнении потолков плиты крепятся в стык по деревянному каркасу. Возможно использование плит в конструкции подвесного потолка.

   Большинство используемых в настоящее время звукопоглощающих материалов обладают большой гигроскопичностью и не обладают водостойкостью. Между тем в процессе производства материалов, а также перевозки, хранения и монтажа изделия могут приобретать до укладки в «дело» производственную влажность. Высыхание до равновесной влажности происходит лишь через несколько лет эксплуатации.

   При эксплуатации во влажной среде более 70% названные изделия с высокой пористостью (60-98%) могут быстро сорбировать влагу из воздуха или увлажняться при непосредственном соприкосновении с водой. В результате эти материалы и изделия не могут эффективно использоваться в ряде зданий, сооружений и спецконструкций, так как теряют свои звукопоглощающие характеристики: при насыщении водяными парами и водой звукопоглощение материала значительно уменьшается. Поэтому звукопоглощающие материалы «Акминт», «Акмигран», «Спиптон», «Травертон», а также другие на основе не водостойкого связующего возможно по техническим условиям применять лишь внутри помещений с относительной влажностью не более 70%. В противном случае крахмальное связующее набухает, может загнивать, терять свои физико-механические свойства. Известны различные варианты введения модифицирующих добавок, например, полиакриламидов, дифинилпропана, фенолспиртов, мочевиноформальдегидных и других соединений, в различных пределах повышающие водостойкость крахмального связующего, но не делают его водостойким.

   Звукопоглощающие пористо-волокнистые (мягкие и полужесткие) материалы в соответствующих конструкциях должны выпускаться только с защитными продуваемыми и не продуваемыми оболочками, предатвращающими высыпанию мелких волокон и пыли. Предохранять такие материалы от повреждений могут защитные перфорированные покрытия.

   Появились новые звукопоглощающие материалы, имеющие специальные свойства, например температурная стойкость в интервале от +60 до 450°C. Это возможно при использовании в качестве основы штапельного стекловолокна или супертонкого стекловолокна и синтетического связующего. Плотность изделий 25-65 кг/м3, класс изделий преимущественно первый, второй.

   В общественных и промышленных здания используют звукопоглощающие устройства. Одиночный резонатор, помещенный в звуковом поле, рассеивает энергию звуковой волны. Эффективность действия его зависит от размеров, формы и внутренних потерь. Звукопоглощающие конструкции обычно изготовляют из металла, фанеры, пластмассы в виде перфорированных панелей, расположенных «на относе» от стены.

   Используют пустотелый звукопоглощающий керамический кирпич, имеющий форму акустического резонатора- полости с узкой горловиной. В объеме полости звукопоглощение составляет около 0,8. Керамический звукопоглощающий материал является не только отделкой, но и несущим элементом.

Авторы: редакционная статья ТехСтройЭкспертизы

Техническая строительная экспертиза

Узнать стоимость и сроки online, а также по тел.: +7(495) 641-70-69; +7(499) 340-34-73; e-mail: manager@tse-expert.ru