Вермикулит для звукоизоляции

Все сыпучие материалы являются диссипативными средами и поэтому хорошо поглощают звук. Звуковые волны вызывают колебания частиц, а трение между ними гасит энергию звука в массиве среды, превращая ее в тепло.

Наиболее эффективно поглощение звуковых волн происходит в зернистых средах из зерен со щелевидными порами. Такой средой и является массив из вермикулита, обладающего чешуйчатой структурой.

Решение вопросов звукоизоляции – не простая задача. Проблема в том, что звук распространяется не только через воздух (воздушный шум), но и по конструкциям здания (структурный или ударный шум).

Основными показателями качества звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов являются:

коэффициент звукопоглощения (отношение не поглощенной звуковой энергии к падающей), определяемый с помощью звукового интерферометра (ГОСТ 16297-80);

• реверберационный коэффициент звукопоглощения, определяемый в реверберационной камере (ГОСТ 26417-85);
• динамический модуль упругости, характеризующий вязко-упругие свойства материала.

К звукоизоляционным и звукопоглощающим относят те материалы, у которых коэффициент звукопоглощения не менее 0,2, а динамический модуль упругости – не более 15 МПа. Таким образом, очевидно, что чем больше коэффициент звукопоглощения и чем меньше динамический модуль упругости (не в ущерб прочности), тем выше качество материала для решения задач строительной акустики. Для оценки качества, в таблице 1 приведены значения указанных показателей для некоторых материалов.

Таблица 1

Полное устранение шумов не возможно ни в одном помещении, но методы строительной акустики позволяют их значительно снизить.

1.Звукоизоляция межэтажных, чердачных и подвальных перекрытий

На рисунке 1 приведены схемы изоляции от ударного и воздушного шумов при устройстве современных «плавающих» и классических деревянных полов.

Для деревянных полов по лагам или полов из ГВЛ по деревянной обрешетке можно применять вермикулит мелкой (0,5-2 мм.), средней (2-5 мм.) и крупной (5-8 мм.) фракций. Толщина слоя зависит от высоты лаг 3 и толщины звукоизолирующих прокладок 4. Для звукоизоляционных целей толщина вермикулитовой засыпки 7 должна быть не менее 5 см. Если одновременно решается задача утепления пола, то толщину следует увеличить по крайней мере до 8 см. и более, в зависимости от температурного режима в нижнем помещении.

Рис. 1 Схема звукоизоляции перекрытий
1-перекрытие; 2-стена; 3-лага; 4-звукоизолирующие прокладки; 5-доска пола или ГВЛ; 6-пароизоляция;
7-:звукопоглощающий материал; 8- стяжка из легкого бетона или ГВЛ

Необходимо также помнить о пароизоляции перекрытия.

При устройстве «плавающих» полов с выравнивающей стяжкой из легкого бетона 8, применяют керамзитовый гравий (фр. 5-10 мм.) или керамзитовый песок (фр. 1-5 мм.). Если полы выполняют из ГВЛ по технологии Кнауф, - то только керамзитовый песок, играющий в таком случае роль «сухой» выравнивающей стяжки. Толщина слоя кермзитовой засыпки 7 – 4,5-10 см. и более.

Для увеличения эффективности шумозащиты, выравнивающую стяжку 8 можно приготовить из легкого бетона на основе керамзита, вермикулита или их композиции (см. «Легкие бетоны и бетонные смеси»), что также дополнительно увеличит термическое сопротивление «плавающего» пола, уменьшит его теплоусвоение и сделает пол более теплым.

Толщина звукоизолирующих прокладок 1-2 см. Их нарезают в виде полосок из пенопласта плотностью не менее 25 кг/куб.м. или из базальтовой минплиты, плотностью 100-200 кг/куб.м. Прокладки должны устанавливаться не только под лагами или обрешеткой, но и по торцам лаг и по периметру стен в местах сопряжения с досками пола, листами ГВЛ или со стяжкой «плавающего» пола. Лучше, если прокладки будут сплошными, без разрывов.

Рассмотренные конструктивные решения позволяют значительно снизить как воздушный, так и ударный шумы.

Для воздушного шума снижение индекса звукового давления составляет:

• в низкочастотных октавах (до 250 Гц) - на 5-10 Дб;
• в среднечастотных октавах (до 1000 Гц) - на 10-20 Дб;
• в высокочастотных октавах (до 10000 Гц) - 20-40 Дб

Для ударного шума снижение индекса звукового давления, в зависимости от поверхностной плотности несущего перекрытия, составляет 18-24 Дб в диапазоне частот 150-350 Гц.

Эти результаты можно считать очень хорошими, если к помещениям не предъявляются особые, повышенные требования по звукоизоляции. Если такие требования предъявляются (концертные залы, студии звукозаписи и т.п.), то прибегают к специальным методам и средствами звукозащиты.

2. Звукоизоляция ограждающих конструкций, межквартирных и межкомнатных перегородок

Ограждающие конструкции зданий, как правило, обеспечивают достаточную шумоизоляцию: чем массивнее стена, тем лучше звукоизоляция. Но, если возникает такая проблема, то понизить внешние шумы в помещении можно путем оштукатуривания стен (в том числе и внутренних перегородок) специальными растворами на основе цемента, гипса и мелкого вермикулита в качестве пористого заполнителя.

Штукатурки на основе вермикулита легко наносятся, хорошо сцепляются с поверхностью и затираются, не дают усадочных трещин. Реверберационные коэффициенты звукопоглощения в зависимости от вида , плотности и толщины штукатурки - от 0,37 до 0,83.

В таблице 2 дана рецептура и свойства акустического штукатурного раствора на основе гипса и вермикулита, фракции 0,5-1 мм.

Затворение сухой гипсо- вермикулитовой смеси необходимо производить с добавлением в воду замедлителей схватывания (известь, обойные клеи КМЦ, МЦ и др.) в объеме 2-3% от веса вяжущего.

На рисунке 2 показан график изменения реверберационных коэффициентов звукопоглощения гипсовой акустической штукатурки в полосах частот от 63 до 8000 Гц при толщине слоя 2 см.

Рис.2 График изменения реверберационных коэффициентов звукопоглощения в полосе частот от 63 до 8000 Гц

Из графика хорошо видно, что гипсо-вермикулитовые штукатурки наиболее эффективны в полосе частот от 250 до 4000 Гц. Эта как раз та зона звукового частотного диапазона, которая наиболее сильно воспринимается человеческим ухом.
В таблице 3 приведены составы и свойства акустических штукатурных растворов на основе цемента и вермикулита, фракции 0,5-2 мм.
Наряду с шумоизоляцией, увеличивается и термическое сопротивление ограждающих конструкций, что позволяет повысить комфортность помещения.
Особенно актуально применение акустических штукатурных покрытий для повышения звукопоглощающей способности межкомнатных и межквартирных перегородок.
Такие штукатурки обладают достаточной для внутренних стен прочностью и дают значительный эффект в подавлении их звукопроницаемости.
Штукатурные акустические растворы применяют при устройстве деревянных однослойных и двухслойных перегородок (наносятся по драни), перегородок их кирпича, газо-пенобетонных блоков, из гипсобетонных прокатных плит и т.д.