3.2.4. Звукоизоляционные материалы и изделия
Звукоизоляционные материалы предназначены в основном для ослабления и защиты от ударного шума в многослойных конструкциях перекрытий и перегородок.
Звукоизоляционные материалы, применяемые в виде слоев из плит или матов, полосовых или штучных прокладок, часто называют прокладочными.
Звукоизоляционная способность материалов объясняется низкой скоростью распространения звука в них в связи с отражением воздушных звуковых волн от поверхности материала и гашением ударного шума за счет деформации элементов конструкции звукоизоляционного материала. Например, скорость распространения звуковых волн в стали составляет 5050 м/с, в железобетоне – 4100 м/с, в древесине – 1500 м/с, в воде – 1430 м/с, в воздушной среде – 343 м/с, а в поризованной резине – всего 30 м/с.
Одной из основных характеристик звукоизоляционных материалов в конструкциях является динамический модуль упругости ЕД, который в несколько раз выше статического модуля упругости и отличается от него еще тем, что в нем учитываются затухания ударных звуковых колебаний за счет трения. Чем ниже динамический модуль упругости, тем больше ударных звуковых колебаний поглощает материал. С уменьшением средней плотности данного материала его динамический модуль упругости также понижается. По этой причине звукоизоляционные прокладочные материалы изготовляют высокопористыми (40…90 % сквозных пор).
В большинстве случаев звукоизоляционные прокладочные материалы работают под действием сжимающих сил (в перекрытиях, стыках несущих конструкций, в конструкциях амортизаторов под машины и оборудование). В результате этого материал сжимается, что сопровождается возрастанием модуля упругости. Поэтому его величину следует определять после стабилизации сжатия, а сжимаемость учитывать при назначении толщины прокладок.
По величине динамического модуля упругости, определяемой под удельной нагрузкой 0,002 МПа (2 КПа), звукоизоляционные материалы подразделяют на три группы: А – материалы с динамическим модулем упругости ЕД < 1,0 МПа; Б – ЕД = 1,0…5 МПа и В – ЕД = 5…15 МПа.
Звукоизоляционные материалы по средней плотности делят на марки от 15 до 200 кг/м3.
Указанным требованиям удовлетворяют звукоизоляционные материалы и изделия, имеющие пористо-волокнистую или пористо-губчатую структуру.
Эффективными звукоизоляционными изделиями с волокнистой структурой являются маты и плиты полужесткие минераловатные и стекловатные на синтетическом связующем, маты и рулоны прошивные стекловатные, древесноволокнистые и асбестоцементные изоляционные плиты.
Прокладочные материалы с губчатой (ячеистой) структурой изготовляют из пористой резины и эластичных полимеров (поропласты из полиуретановых, поливинилхлоридных и других полимеров).
О
дни
из этих материалов применяют для сплошных
звукоизоляционных прокладок под полы,
укладываемых по всей площади перекрытий
(рис. 3.3, а),
другие
– для полосовых и штучных прокладок,
разделяющих несущую часть перекрытия
от конструкции пола
(рис. 3.3, б).
Звукоизоляционные материалы используют также в стенах и перегородках в виде сплошной ненагруженной прокладки и в стыках конструкций.
В междуэтажных перекрытиях, состоящих из несущей плиты и мягкого покрытия пола, роль звукоизолирующего материала от воздушных шумов выполняет масса самой плиты, а звукоизоляция от ударного шума обеспечивается мягким покрытием пола. Для таких покрытий используют линолеум на войлочной или пористой поливинилхлоридной основе, релин на губчатой основе и другие типы мягких покрытий из ворсовой или гладкой синтетической ткани на губчатой основе. Такие покрытия одновременно выполняют и теплоизоляционные функции.
Для гашения вибрационных колебаний и шумов при работе технологического, санитарно-технического оборудования, используют вибропоглощающие и виброизоляционные прокладки, изолирующие оборудование от конструкций зданий. В качестве вибропоглощающих материалов применяют жесткие и мягкие пластмассы, некоторые сорта резины и различные мастики на основе битума, которые наносят на тонкие металлические поверхности.
Основные виды звукоизоляционных материалов приведены в табл. 3.17.
Таблица 3.17
Свойства некоторых звукоизоляционных материалов
Материал |
Средняя плотность, кг/м3 |
Динамический модуль упругости ЕД, МПа, и относительное сжатие К при нагрузке 2 КПа |
Область применения |
|
ЕД |
К |
|||
Плиты древесноволокнистые |
150…250 |
1 |
0,1 |
Применяют в перекрытиях в виде сплошных ненагруженных или нагруженных прокладок, полосовых нагруженных и штучных нагруженных прокладок; в стенах и перегородках в виде сплошной ненагруженной прокладки; в стыковых конструкциях |
Плиты минераловатные ВФ-75 на синтетическом связующем: марка 80 марка 100 |
70…80 90…100 |
0,36 0,40 |
0,50 0,40 |
|
Шлак крупностью до 15 мм |
500…800 |
8 |
0,8 |
|
Песок прокаленный |
1300…1500 |
12 |
0,03 |
|
Маты минераловатные прошивные |
100…200 |
- |
- |
|
Плиты минераловатные на синтетическом связующем, толщиной 20 мм: мягкие полужесткие |
50…75 100…125 |
0,18 0,15 |
0,2 0,1 |
|
Плиты стекловатные на синтетическом связующем, толщиной 20 мм |
50 |
0,07 |
0,2 |
|
Плиты из пористой резины, толщиной 20 мм |
500…700 |
2,5…3 |
0,065 |
|
Прокладки из поризованной синтетической резины размером 20000×100×7,5 мм |
33 |
- |
- |
|
Эластичные рулонные поропласты толщиной 10…15 мм |
35…60 |
0.3…0,8 |
- |
|
Цементный фибролит |
300 |
- |
- |
|
Полиэстерные маты размером 25000×100×6…45 мм |
35 |
- |
- |
|
Синтепон 25000×100×6…45 мм |
22 |
- |
- |
|
Рулоны прессованной пробки размером 10000×100×2 мм |
150 |
- |
- |
|
Маты пенополиуретановые размером 15000×100×2…4 мм |
35 |
- |
- |
|