книги / Строительные материалы

Керамические плиты и блоки могут изготовляться из кирпичной крошки на жидком стекле. Блоки при­ меняют для глушения шума промышленных установок при температуре до 500 °С, а плиты — для глушения шу­ ма в вентиляционных кана­ лах.

При обычных темпера­ турных условиях хорошее звукопоглощение достигает­ ся при использовании поро­ пластов, т. е. ячеистых пласт­ масс, имеющих сообщающие­ ся между собой поры. На­ пример, коэффициент звуко­ поглощения пористого поли­

перфорации, диаметр толщины экрана, воздушного зазора и слоя пористого материала так, чтобы получить при данных частотах высокий коэффициент звукопогло­ щения. Основным элементом изделия является пористый материал плотностью не более 100—140 кг/м3 в виде мииераловатных плит, рулонов, акустических бетонных плит или полиуретанового поропласта. Для защиты от увлаж­ нения рулоны, маты или мягкие плиты обертывают в ткань, пропитанную гидрофобным составом. Применяют также защитные тонкие синтетические пленки. Перфори­

рованные покрытия делаются из слоистого пластика, дюралюмина, оцинкованной листовой стали, асбестоце­ ментных листов, гипсовых акустических плит.

Слоистые звукопоглощающие изделия (рис. 14.4) могут изготовляться в виде трехслойных плит, состоящих из перфорированного экрана 3 толщиной около 0,5 мм, ос­ новного слоя из звукопоглощающего рыхлого материала 1 толщиной 37—55 мм и расположенного между ними промежуточного слоя 2 толщиной G мм из уплотненного волокнистого материала с отштампованными с двух сто­ рон лунками в виде усеченных конусов; все слои склеены между собой. Экран можно изготовлять из стеклопласти­ ка; площадь перфорации составляет около 15 % площа­ ди экрана. Промежуточный и основной слои состоят из прессованной стеклянной ваты на синтетическом связую­ щем. Плита имеет общую толщину около 58 мм, она кре­ пится к конструктивным элементам с помощью крепеж­ ных деталей. Такие плиты трудносгораемы, биостойки, легко моются, хорошо сопротивляются случайным уда­ рам.

Звукопоглощающие устройства. Звукопоглощающие облицовки часто устраивают из слоя однородного пори­ стого материала, который монтируется непосредственно на ограждающей конструкции либо на некотором рассто­ янии от нее для создания воздушного зазора. Применяют готовые штучные изделия в виде плит, панелей, блоков, а также рулонов и матов. Акустическая обработка при­ знается целесообразной, если ожидаемое снижение шума не менее 3 дБ. Снижение уровня шума можно определить по формуле

где 5 — эквивалентная площадь звукопоглощения необработанного помещения; AS — добавочное поглощение после акустической об­ работки.

Штучные звукопоглотители в виде отдельных щитов, кубов, призм, конусов, шаров подвешивают к потолкам шумных помещений. Они могут быть использованы не только для акустической обработки помещения, но и для декоративного решения интерьера в соответствии с тре­ бованиями эстетики. Перфорированные стенки штучных поглотителей делают из алюминиевой фольги, алюминие­ вых листов, а также из прозрачных материалов (напри­ мер, оргстекла), что имеет важное значение при естест­

венном освещении помещений. Штучные поглотители за­ полняют или облицовывают изнутри пористыми материа­ лами. Объемные многорезонансные штучные поглотители устраивают в виде набора полых кубов разного размера. Каждый представляет собой резонирующий воздушный объем, ограниченный перфорированными гранями, с вы­ соким поглощением на частотах, близких к собственной частоте. Многорезонансная система имеет широкую ра­ бочую полосу частот.

Клиновые поглотители. Облицовка из них при пра­ вильном устройстве практически полностью поглощает звуковые волны, падающие на внутреннюю поверхность стен. Звукопоглощающему материалу придается форма клина, конуса или пирамиды. Клиновые поглотители на­ бивного типа имеют проволочный или деревянный кар­ кас, обтянутый марлей или другой тканью, пропитанной огнезащитным составом. Заполнение производится рых­ лым волокнистым материалом: капроновым волокном, шлаковой или стеклянной ватой, асбестовым шнуром. Клинья требуемой формы могут делаться без каркаса из жестких минераловатных плит и других плиточных мате­ риалов. С помощью облицовки из клиновых поглотителей можно предотвратить отражение звуковых волн и полу­ чить безэховые помещения.

Акустические подвесные потолки, в частности, из про­ филированных алюминиевых листов, асбестовых перфо­ рированных листов и звукопоглощающих материалов типа акмигран или акминит получили большое распрост­ ранение. По акустическим и декоративным свойствам они не уступают лучшим зарубежным материалам (рис. 14.5).

Резонаторный звукопоглотитель представляет собой воздушную полость, соединенную отверстием (горлом) с окружающим воздухом. Он является колебательной си­ стемой, на частотах резонанса которой резко возрастает скорость движения воздуха в горло. Горло резонатора закрывается фрикционным материалом (рис. 14.6). В ка­ честве фрикционного материала обычно используют стек­ лоткань, марлю; предпочтительнее огнестойкие материа­ лы. Один или несколько слоев ткани подклеивают к пер­ форированному экрану. Перфорированный экран делают из винипластовых листов, оцинкованной стали, огнестой­ ких жестких древесно-волокнистых плит и фанеры, гип­ совой штукатурки. Перфорация может быть в виде круглых отверстий и щелевая. Для обеспечения звукопо-

где т — коэффициент звукопроницаемости, представляющий собой отношение звуковой мощности, прошедшей через ограждение, к зву­ ковой мощности, падающей на него.

Изоляцию от ударного шума определяют по приведен­ ному уровню звукового давления Lu в помещении под перекрытием.

Динамический модуль упругости — основная харак­ теристика прокладочных звукоизоляционных материалов. Уменьшение модуля упругости сильно снижает скорость распространения звука. Скорость распространения про­ дольной волны составляет, м/с: в стали 5050, граните 3950, железобетоне 4100, кирпиче 3350, дереве 1500, проб­ ке 500, резине 30, поэтому для звукоизоляционных про­ кладок применяют пористые материалы, обладающие не­ большим модулем упругости.

Прокладочный материал часто находится под дейст­ вием сжимающих сил. Относительная сжимаемость, %, под нагрузкой е характеризует деформативные свойства:

А/

где А/ — уменьшение первоначальной толщины I под нагрузкой.

Повышению звукоизоляционных качеств прокладоч­ ных материалов способствует увеличение внутреннего трения, которое характеризуется коэффициентом потерь или коэффициентом внутреннего трения. Коэффициент потерь определяют резонансным методом на виброметре. Оптимальное сочетание всех характеристик получают при применении пористо-волокнистых, резиновых и резинопо­ добных материалов с губчатой структурой.

2. Виды звукоизоляционны х м атери алов и изделий

Стекловолокнистые изделия изготовляют из непрерыв­ ного стеклянного волокна, имеющего диаметр 10—30 мкм (стеклянная вата, стекловолокнистые маты и полосы), которые прошиваются или проклеиваются. Из штапель­ ного стеклянного волокна длиной 20—40 см и толщиной 8— 20 мкм получают плиты на полимерных связующих. Маты и плиты выпускают плотностью 30—250 кг/м3, тол­ щиной 10, 30, 40, 50 мм. Повышение тонкости стеклян­ ного волокна увеличивает звукоизоляционные свойства материалов.

Рис. 14.7. сПлавающиА» пол с цементно-песчаной прослойкой

Прокладки с губчатой структурой — это упругие ма­ териалы с малым модулем упругости, имеющие большую сквозную пористость. Их изготовляют из пористой рези­ ны, эластичных полимеров: полиуретановых смол (поро-

Машины, инженерное и бытовое оборудование поме­ щений вызывают вибрацию строительных конструкций. Для уменьшения шума от вибрации необходим комплекс мероприятий. Виброизоляция фундаментов машин дости­ гается установкой амортизаторов (в виде пружин и упру­ гих прокладок), располагаемых между фундаментами и полом. Хорошая виброизоляция получается тогда, когда частота собственных колебаний установки на амортиза­ торе будет по меньшей мере в 3—4 раза меньше частоты вынужденных колебаний.

Для изоляции трубопроводов от строительных конст­ рукций осуществляется их подвеска к потолку или про­ кладка по стойкам, которые должны опираться на несу­ щую конструкцию через звукоизоляционные прокладки (рис. 14.9). В местах прохода через стены и перекрытия трубопровод тщательно изолируют минеральной ватой или другим подобным изоляционным материалом, кото­ рый предотвращает образование акустических мостиков.

ГЛАВА 15. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА И МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ

§ 1. О Б Щ И Е С В Е Д Е Н И Я

Органические вяжущие вещества делят на битумные и дегтевые. К битумным материалам относятся следую­

щие.

Природные битумы — вязкие жидкости или твердооб­ разные вещества, состоящие из смеси углеводородов и их неметаллических производных. Природные битумы обра­ зовались в результате естественного процесса окисли­ тельной полимеризации нефти. Природные битумы встре­ чаются в местах нефтяных месторождений, образуя лин­ зы, а иногда и асфальтовые озера. Однако природные битумы в чистом виде встречаются редко, чаще они содер­ жатся в осадочных горных породах.

Асфальтовые породы — пористые горные породы (из­ вестняки, доломиты, песчаники, глины, пески), пропитан­ ные битумом. Из этих пород извлекают битум или их раз­ малывают и применяют в виде асфальтового порошка.

Нефтяные (искусственные) битумы, получаемые пере­ работкой нефтяного сырья, в зависимости от технологии производства могут быть: остаточные, получаемые из гуд­

рона путем дальнейшего глубокого отбора из него масел; окисленные, получаемые окислением гудрона в специ­ альных аппаратах (продувка воздухом); крекинговые, получаемые перёработкой остатков, образующихся при крекинге нефти.

Гудрон — остаток отгонки из мазута масляных фрак­ ций; он является основным сырьем для получения нефтя­ ных битумов (используется в виде связующего вещества

вдорожном строительстве).

Кдегтевым материалам относят различные виды дег­ тя и пеки (см. § 3).

Наиболее широкое применение органические вяжущие вещества получили в гидротехническом, дорожном, про­ мышленно-гражданском строительстве в виде кровель­ ных, гидроизоляционных материалов, асфальтобетона, асфальтового раствора, уплотняющих материалов. Орга­ нические вяжущие хорошо совмещаются с резиной и по­ лимерами, что позволяет значительно улучшить качество битумных материалов в соответствии с требованиями со­ временного строительства. Возникла новая отрасль, про­ изводящая гидроизоляционные материалы (изол, бризол и др.) из вторичного резинового сырья. Изготовление ру­ лонных кровельных и гидроизоляционных материалов осуществляется на полностью механизированных поточ­ ных линиях непрерывного действия.

§ 2 . Б И Т У М Н Ы Е В Я Ж У Щ И Е В Е Щ Е С Т В А

1. Состав и строение битумов

Битумы относятся к наиболее распространенным ор­ ганическим вяжущим веществам. Элементарный состав битумов колеблется в пределах, %: углерода 70—80, во­ дорода 10—15, серы 2—9, кислорода 1—5, азота 0—2. Эти элементы находятся в битуме в виде углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом: Химиче­ ский состав битумов весьма сложен. Так, в них могут на­ ходиться предельные углеводороды от С9Н20 до С3оН62. Все многообразные соединения, образующие битум, мож­ но свести в три группы: твердая часть, смолы и масля­ ные фракции.

Твердая часть битума — это высокомолекулярные уг­ леводороды и их производные с молекулярной массой 1000—5000, плотностью более 1, объединенные общим на­