ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
, превращают колебат. энергию звуковой волны в тепловую. В зависимости от назначения различают собственно звукопоглощающие, звукоизоляционные и вибропоглощающие материалы.
Собственно звукопоглощающие материалы предназначены для поглощения звуковых волн в облицовках внутр. пов-стей помещений и стенок воздуховодов.
Акустич. (волновое) сопротивление материала Z0 представляет собой отношение звукового давления в бегущей волне к скорости колебаний в любой точке безграничной среды. Св-ва звукопоглощающего материала определенной толщины описываются соотношением Za = Z0cthg0d, где Za - акустич. сопротивление слоя материала (импеданс), g0 - постоянная, связанная с плотностью и объемной пористостью материала, d - толщина материала. По величине Za вычисляют коэф. звукопоглощения (КЗП) материала a = |(Za — 1)/(Za + 1)|, представляющий собой отношение кол-ва энергии, поглощенной материалом, к кол-ву всей энергии, падающей на его пов-сть.
Наиб. применение в пром-сти и стр-ве получили пористо-волокнистые материалы из стеклянных и минеральных (базальт, гранит, диабаз, известняк, сланцы) волокон с плотн. до 70 кг/м3. Их КЗП в интервале частот 500-1000 Гц составляет 0,70-0,85. Иногда такие материалы применяют в сочетании с перфорир. листовым экраном или покрытием. Из минеральных или стеклянных волокон путем послойной укладки волокон, пропитки связующим и уплотнения получают волокнистые плиты с плотн. 80-130 кг/м3 и КЗП 0,65-0,75. Наиб. высокие КЗП наблюдаются для материалов с диаметром волокон 2-8 мкм. Из звукопоглощающих плит в стр-ве наиб. широко используются минераловатные плиты "Акминит" и "Акмигран", получаемые из гранулированной или суспендированной минер. ваты и крахмально-каолинового связующего. Из смеси цемента, извести, песка, алюминиевой пудры, воды, р-римого стекла и отвердителя
получают плиты "Силикпор" с плотн. ок. 350 кг/м3 и КЗП 0,6-0,8.
Звукоизоляционные материалы предназначены для изоляции сооружений от звуковых волн, возникающих при движении воздуха, ударах, а также при колебаниях конструкций. Их используют в качестве заполнителей полостей и перегородок в многослойных конструкциях. Св-ва этих материалов определяются упругостью скелета материала и наличием воздуха в его порах; они характеризуются малым динамич. модулем упругости Eд и по его величине подразделяются на три группы: пористо-волокнистые, полужесткие и жесткие с плотн. 75-175 кг/м3 (Eд < 1,0 МПа); пористо-губчатые (Ед = 1,0-5,0 МПа); сыпучие (Ед = 5,0-15,0 МПа). Материалы первой группы изготовляют из минер., стеклянных, асбестовых и др. волокон; применяют в виде плит, рулонов и матов, уложенных сплошным слоем в конструкциях перекрытий с "плавающим полом", а также для многослойных перекрытий и перегородок. Звукоизоляц. материалы второй группы изготовляют из пористо-губчатого пенопласта, пористой резины и применяют для тех же целей, что и материалы первой группы, в виде полос и штучных прокладок в конструкциях и перекрытиях. Сыпучие материалы из цементного или металлургич. шлака, керамзита или песка используют в виде засыпок в многослойных конструкциях, напр., в межэтажных перекрытиях.
Вибропоглощающие материалы обладают повыш. демпфирующей способностью; их св-ва определяются потерями энергии, рассеивающейся при динамич. деформации (релаксац. потери). Эти материалы обладают высокими значениями динамич. модуля упругости Ед и обладают макс. коэф. звуковых потерь 0,5-0,7. Изготовляют вибропоглощающие материалы в осн. из модифицир. эпоксидных или поливинилхлоридных смол с наполнителями, пластифицир. поливинилхлорида, а также поливинилацетатных эмульсий и резин. Для модифицир. эпоксидных смол при низких т-рах Ед достигает значения 103 МПа (стеклообразное состояние полимера), при высоких - 0,1-1 МПа (высокоэластичное состояние). Коэф. звуковых потерь зависит от частоты звука и т-ры работы материала, достигая макс. значения в области перехода полимера из стеклообразного в высокоэластичное состояние. Для расширения температурной области применения этих материалов в исходный полимер вводят пластификаторы и др. добавки. Используют вибропоглощающие материалы в виде жестких, армированных или мягких вибропоглощающих покрытий. Первые обычно состоят из одной или неск. вибропоглощающих пластин, вторые - из вибропоглощающих прослоек между металлич. листами (напр., фольгизол, "агат" и др.), третьи -из толстых слоев пористого материала (напр., пористой резины).
Лит.: Звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы, М., 1966; Никифоров А. С, Вибропоглощение на судах. Л., 1979; Борьба с шумом на производстве, под ред. Е. Я. Юдина, М., 1985; Снижение шума в зданиях и жилых районах, под ред. Г. Л. Осипова и Е. Я. Юдина, М., 1987
Л. А. Борисов.
|
