![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Звукопоглощающие материалы
Звукопоглощающие материалы и изделия предназначаются для применения в звукопоглощающих конструкциях с целью снижения уровня звукового давления в помещениях производственных и общественных зданий. Поток звуковой энергии при падении звуковых волн на поверхность ограждения частично отражается поверхностью ограждения, остальная звуковая энергия проходит через ограждение. Звукопоглощение материалов оценивается коэффициентом звукопоглощения а. Коэффициент звукопоглощения есть отношение неотраженной энергии Епогл, поглощенной поверхностью, к падающей энергии ЕПАдв единицу времени, О- — Елоп/ЕПАД- Поглощение звуковой энергии в однородном пористом материале происходит за счет энергетических потерь на вязкое трение, преодолеваемое воздушным потоком в порах материала, теплообмена между стенками пор и воздухом, релаксационных процессов в материале с неидеальной упругостью скелета. Коэффициент звукопоглощения можно определить в камере или при помощи специального прибора - интерферометра. Коэффициент звукопоглощения зависит от частоты угла падения звука. Чем большую пористость имеет материал, чем больше развита поверхность пор и больше пор сообщается между собой, тем больше его звукопоглощение. Поэтому звукопоглощающие материалы должны обладать сравнительно большой открытой, сквозной пористостью преимущественно сообщающегося 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 зсему диапазону частот. Классификация звукопоглощающих материалов производится 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 являются минераловатные плиты на различных связующих, гипсовые и другие материалы. 1\1инераловатные акустические плиты готовят методом поливки с вакуумированием раствора различных связующих, например, состоящего из поливинилацетатной эмульсии и фенолоспиртов. Свеже- отформованное изделие подвергают уплотнению под пригрузкой и термообработке. Затем производится механическая обработка с нанесением покровного декоративного слоя. Используются стекловатное волокно, а также другие виды волокон. Технологический процесс изделий на крахмальном связующем включает следующие операции, грануляцию минеральной ваты, приготовление связующего раствора и формовочной массы (перемешивание гранул со связкой), формование изделий, сушка, отделочные операции (шлифовка, калибровка, покраска). Для изготовления применяют гранулированную минеральную и стеклянную вату и связующее, основным компонентом которого является крахмал, карбоксилметилцеллюлоза, бентонит, а также гидро- фобизирующие и антисептирующие добавки. Взамен крахмального связующего (пищевой продукт) применяют тапиоковую муку. Газобетонные плиты " Силакопор" и газосиликатные плиты выпускают обычно плотностью до 350 кг/м3 в сухом состоянии. При этом прочность при сжатии составляет до 0, 1 МПа. Высокоэффективные звукопоглощающие материалы получают из вспученного перлита и вяжущего из жидкого стекла или синтетических смол плотностью 250-500 кг/м3. Промышленность выпускает гипсовые литые плиты с ребрами жесткости и сквозной перфорацией. Плиты армируются дробленым стекложгутом и поливинилхлоридным шнуром, стеклопором, перлитом. Внутри гипсового экрана приклеена креповая бумага, затем укладывается минераловатная плита, обернутая фольгой. Эффективен двухслойный материал, наружным слоем которого является перфорированная плита из гипсокартонного листа, а риу- тренним, подстилающим слоем - нетканое полотно или фильтровальная бумага. 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 обычно перфорация плит увеличивает коэффициент звукопоглощения более чем на 10-12%. Звукопоглощающие плиты можно располагать в конструкции с различным воздушным зазором - «на относе». Используют для звукопоглощения в конструкциях резонаторы, т.е. щиты или пластины, расположенные на некотором расстоянии от поверхности ограждения; кроме того, применяют резонаторные перфорированные экраны, располагаемые 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. Плиты при выполнении потолков крепятся в стык по деревянному каркасу. Возможно использование плит в конструкции подвесного потолка. Большинство применяемых в настоящее время звукопоглощающих материалов обладают большей 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 свойства: при насыщении водяными парами и водой звукопоглощение материала значительно уменьшается. Поэтому звукопоглощающие материалы " Акминит", " 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 или другое неводостойкое связующее набухает, может загнивать, терять свои физико- механические свойства. Известны различные варианты введения модифицирующих добавок, например, полиакриламидов, дифинилпро- пана, фенолоспиртов, мочевино-формальдегидных и других соединений, в различных пределах повышающие водостойкость связующего, но не делающими его водостойким. Звукопоглощающие пористо-волокнистые (мягкие и полужесткие) материалы в соответствующих конструкциях должны выпускаться только с защитными продуваемыми и не продуваемыми оболочками, препятствующими высыпанию мелких волокон и пыли. Предохранять такие материалы от повреждений могут защитные перфорированные покрытия. В табл. 17.2 приводятся сравнительные свойства материалов данных в основном первого, иногда второго класса. Появились новые звукопоглощающие материалы, имеющие специальные свойства, например, температурную стойкость в интервале от-60 до 450°С, что 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 зданиях 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.
|