§ 2. Виды звукопоглощающих материалов
Наибольшее значение из числа материалов с волокнистой структурой имеют минераловатные плиты, изготовляемые из минерального, стеклянного или асбестового волокна. В качестве связующего используют полимеры (преимущественно фенолоформальдегидный и мочевиноформальдегидный), битумную эмульсию, крахмальнобентонитовое связующее.
Звукоизоляционные минераловатные плиты отличаются от теплоизоляционных более жестким скелетом и сквозной пористостью. Плитам придают желобчатую, ноздреватую или трещиноватую декоративную фактуру; перфорация плит делается примерно на 2/з толщины материала. Например, декоративно-акустические плиты «Акмигран» изготовляют из гранулированной минеральной ваты (76 — 80%), крахмала (10 — 12%) и бентонитовой глины (10 — 15%). Плиты имеют красивый вид и являются эффективным звукопоглощающим материалом с коэффициентом звукопоглощения 0,8 — 0,9 при среднем и высоком диапазонах частот.
Древесноволокнистые плиты, изготовляемые из древесной массы по обычной технологии, применяют в качестве звукопоглощающей облицовки. Для повышения огнестойкости необходимо вводить в состав массы добавки антипиренов. Перфорация плит делается обычно на 2/з толщины в виде круглых отверстий или пазов; плиты окрашиваются.
Акустический фибролит получают из древесной шерсти и минерального вяжущего вещества (портландцемента или гипса) с объемной массой 350 — 600 кг/м3.
Рулоны и маты изготовляют из минерального и органического волокна (синтетического, хлопкового волокна и т. п.), небольшого количества связующего (синтетической смолы, битума, крахмала) или прошивают нитками, тонкой проволокой. Для защиты от пыли и повышения механической прочности маты и плиты покрывают тонкими пленками (например, полиамидной) и декоративной стеклотканью. Их объемная масса 50 — 200 кг/м3.
Акустические бетоны и растворы изготовляют из пористых заполнителей, отличающихся небольшой объемной массой (вспученный перлит, вермикулит, легкие виды керамзита, природной и шлаковой пемзы). Используют также крошку глиняного кирпича и каолиновую крошку из отходов керамической промышленности. Вяжущим служит цветной, белый или обычный портландцемент. Акустические бетоны применяют в виде плит или шумоглушащих блоков.
Керамические блоки и плиты могут изготовляться из кирпичной крошки на жидком стекле. Блоки применяют для глушения шума промышленных установок при температуре до 500°С, а плиты — для глушения шума в вентиляционных каналах.
Ячеистые неорганические материалы: ячеистый бетон, пеностекло, пеноперлитокерамика отличаются высокой огнестойкостью, небольшой массой и достаточной прочностью. При обычных температурных условиях хорошее звукопоглощение достигается при использовании поропластов, т. е. ячеистых пластмасс, имеющих сообщающиеся между собой поры. Например, пористый полиуретан толщиной 50 мм имеет коэффициент звукопоглощения 0,9 при частоте 500 Гц.
Звукопоглощающие изделия из пористого материала с перфорированным покрытием нашли широкое применение. Сравнительная простота сочетается с возможностью получить наилучшую частотную характеристику звукопоглощения для любых конкретных условий. Можно подобрать диаметр отверстий перфорации, процент перфорации, толщины экрана, воз-' душного зазора и слоя пористого материала так, чтобы получить при данных частотах высокий коэффициент звукопоглощения. Основным элементом изделия является пористый материал с объемной массой не более 100 — 140 кг/м3 в виде минераловатных плит, рулонов, акустических бетонных плит или полиуретанового поропласта. Для защиты от увлажнениярулоны, маты или мягкие плиты обертывают в ткань, пропитанную гидрофобным составом. Применяют также защитные тонкие синтетические пленки. Перфорированные покрытия делаются из слоистого пластика, дуралюмина, оцинкованной листовой стали, асбестоцементных листов, гипсовых акустических плит.
Жесткие древесноволокнистые плиты со щелевой перфорацией успешно применяют при обеспечении необходимой огнестойкости с помощью добавок, вводимых при изготовлении, или противопожарной пропитки. Воздушный промежуток создается путем применения каркаса, устроенного из проволоки диаметром 1 — 2 мм, либо из деревянных реек, пропитанных огнезащитным составом, по которым прокладывается металлическая сетка.
Рис. 148. Слоистые звукопоглощающие изделия: а — общий вид трехслойной плиты: 1 — основной слой из звукопоглощающего материала; 2 — промежуточный слой с воронкообразными лунками; 3 — перфорированный экран; 4 — отверстий перфорации; б — звуко- и виброизоляционная панель из эластомера, состоящая из плит с большим числом кольцевых пазов: 1 и 2 — вертикальное и горизонтальное сечения панели
Слоистые звукопоглощающие изделия (рис. 148) могут изготовляться в виде трехслойных плит, состоящих из перфорированного экрана 3 толщиной около 0,5 мм, основного слоя из звукопоглощающего рыхлого материала / толщиной 37 — 55 мм и расположенного между ними промежуточного слоя 2 толщиной 6 мм из уплотненного волокнистого материала с отштампованными с двух сторон лунками в виде усеченных конусов; все слои склеены между собой.
Экран можно изготовлять из стеклопластика; площадь перфорации составляет около 15% площади экрана. Промежуточный и основной слои состоят из прессованной стеклянной ваты на синтетическом связующем. Плита имеет общую толщину около 58 мм, она крепится к конструктивным элементам с помощью крепежных деталей. Такие плиты трудносгораемы, биостойки, легко моются, хорошо сопротивляются случайным ударам.