Ніздрюваті бетони

Техніко-економічні розрахунки показують, що комплексний підхід з урахуванням теплоізоляційних, міцністних і вартісних показників висуває на провідне місце ніздрюваті бетони. В Україні налагоджене виробництво газосилікатних, а також пінобетонних плит і блоків.

Вироби з середньою густиною400 кг/м³ мають коефіцієнт теплопровідності= 0,12 Вт/(м·К). Межа міцності на стиск у газосилікатних виробів  1,0...1,2 МПа, пінобетонних – 0,5...0,7 МПа.

Теплоізоляційні вироби з ніздрюватих бетонів мають високий коефіцієнт паропроникності = 0,24 мг/м·год·Па і не потребують додаткового пароізоляційного захисту на відміну від мінераловатних плит. Слід зазначити, що ніздрюваті бетони як теплоізоляційні і стінові матеріали на цей час (2007 р.) не займають відповідного до їх характеристик становища у будівництві України. Щорічний об’єм виробництва цих бетонів на 1000 жителів в Україні становить 10 м³, в той час як в Білорусії– 206 м³, Польщі – 167 м³, Швеції – 280 м³, Естонії – 290 м³, Росії  20 м³.

Вироби на основі спученого перліту

Броварський завод будівельних конструкцій (БЗСК) спільно з КНУБА розробив технології виробництва поризованихперлітобетонних блоків.

Конструкційно-теплоізоляційні блоки мають середню густину D600-D800, коефіцієнт теплопровідності λ=0,117...0,17Вт/(мК). Клас бетону В4...В8 і, відповідно, межа міцності на стиск – R_cт=5...10 МПа.

Слід зазначити, що порівняно з автоклавним газосилікатом, блоки виробництва БЗСК при однаковій середній густині мають підвищену на 20...35% міцність на стиск і зменшений на 20...30% коефіцієнт теплопровідності. Підвищений термічний опір обумовлений скловидною структурою спученого перліту на відміну від кристалічної структури гідросилікатів газосилікату.

Слід також відмітити, що поризованіперлітобетонні блоки марки D800 мають таку ж міцність на стиск, як і керамічні блоки виробництва фірми “Wienerberger”.

Використання блоків з D600 БЗСК в одношарових стінах дозволяє при товщині стіни 300 і 380 ммдосягати термічного опору відповідно R₀=3,0 (м²К)/Вт і R₀=3,25 (м²К)/Вт, що значно перевищує вимоги нормативних документів.

Техніко-економічні розрахунки показали, що вартість 1 м² одношарової стіни з блоків виробництва БЗСК буде у 2...3 рази нижчою, порівняно з варіантом використання кермічних блоків виробництва фірми “Wienerberger”.

Пінофол

Пінофол – тепло-, пароізоляція з відбиваючим ефектом. Це шар вспіненогосамозатухаючого поліетилену із закритими повітряними порами, з однієї або двох сторін покритий алюмінієм високої якості, завтовшки 14 мкм і чистотою 99,4%.

Пінофол володіє паро-, гідро-, вітро, звукоізоляційними властивостями. Матеріал тонкий, гнучкий, легкий і екологічно чистий. Функція відбиваючої ізоляції пінофол заснована на високій тепловідбивній здатності алюмінію, будучи тим самим унікальним продуктом, який зупиняє тепло на усіх трьох шляхах його поширення від "гарячого" тіла до "холодного". Застосування вспіненого поліетилену обумовлене багатьма причинами. По-перше, екологічна чистота. По-друге, теплопровідність пінополіетилена 0,049 Вт/(м·К). Замкнута система бульбашок повітря запобіже проникненню водяної пари, що дозволяє використовувати пінофол як пароізоляцію. Комбінований матеріал на основі вспіненого поліетилену і алюмінієвої фольги.

Сфера застосування пінофола:

• утеплення стін, стель, покрівлі, горищних, мансардних і підвальних приміщень;

• ізоляція трубопроводів, місткостей і арматури в системах водопостачання і опалювання;

• ізоляція в системах «Тепла підлога»;

• відбиваюча ізоляція за радіаторами опалювання;

• ізоляція приміщення в лазнях і саунах;

• ізоляція технологічного устаткування харчової, нафто і газодобувних галузях промисловості;

• ізоляція кузовів вантажних автомобілів.

Властивості пінофола:

• високий опір теплопередачі;

• низька теплопровідність;

• надійна гідро- і пароізоляція;

• технологічність установки;

• екологічно чистий продукт.

4. Проаналізувати фактори, що впливають на звукопоглинальні і звукоізоляційні властивості акустичних матеріалів.

Властивості звукопоглинальних матеріалів і виробів характеризуються ревербераційний коефіцієнтом звукопоглинання α, який являє собою відношення енергії, що поглинається, до її загальної кількості в одиницю часу та визначається за формулою:

,

де - поглинута поверхнею матеріалу енергія;

- загальна кількість енергії, що падає на поверхню.

Значення коефіцієнта звукопоглинання залежить від пористості матеріалу. Найкращим звукопоглинанням характеризуються акустичні матеріали з порами, що сполучаються між собою. Для зменшення кількості енергії, що відбивається, пористість матеріалу має бути відкритою. Зі збільшенням частоти звуку значення коефіцієнта а одного і того ж матеріалу підвищується.

Матеріали, в яких значення коефіцієнта перевищує 0,4 при частоті 1000 Гц, вважаються ефективними.

Звукопоглинання матеріалу залежить від наявності пор малих розмірів, структури матеріалу і супротиву продуванню. Оптимальний розмір пор 0,01...0,1 см. Під час проходження звукової хвилі крізь матеріал вона призводить до коливання повітря, що знаходиться в порах. Дрібні пори створюють підвищений опір руху повітря у порівнянні з великими порами і рух повітря сповільнюється. У результаті тертя частина механічної енергії перетворюється в теплову, і сила звуку зменшується.

На звукопоглинання матеріалів впливає також їхня пружність. У виробах з резонансним механізмом звукопоглинання на основі гнучкого деформаційного каркасу (мінераловатні плити, плити на основі базальтового супертонкого волокна) має місце додаткова втрата звукової енергії внаслідок активного опору матеріалу вимушеним коливанням під дією падаючих звукових хвиль. Якщо частота звукових хвиль достатньо наближена до власної частоти резонатора (мінеральних волокон), то амплітуда і швидкість коливань резонатора різко збільшується. Це призводить до зростання втрат звукової енергії в результаті її перетворення в кінетичну і, відповідно, підвищується поглинання звуку цих частот.

Оцінка звукопоглинальних властивостей здійснюється розподілом діапазону частот на три піддіапазони (табл. 2) у кожному з яких визначається середньоарифметичне значення ревербераційного коефіцієнта.

Таблиця 2

Піддіапазони частот для визначення звукопоглинальних властивостей

Піддіапазон	Позначення піддіапазонів	Середньогеометричні частоти, Гц
Низькочастотний	Н	100, 125, 160, 200,250,315
Ссредньочастотний	С	400, 500,630, 800, 1000. 1250
Високочастотний	В	1600, 2000,2500, 3150,4000, 5000

За ефективністю звукопоглинання матеріали і вироби поділяються на три класи для кожного піддіапазону:

1 клас - 0,81;

2 клас - 0,410,8;

3 клас - 0,210,4.

У загальному випадку до звукопоглинальних відносять матеріали, які мають коефіцієнт звукопоглинання0,4 за частоти 1000 Гц.

Клас звукопоглинання суттєво залежить від способу розташування матеріалу. Ефективним є розташування матеріалу на деякій відстані від стіни.

Найбільш розповсюдженими звукопоглинальними акустичними матеріалами є мінераловатні плити з жорстким скелетом на синтетичному або крохмальному зв'язуючому. В якості зв'язуючого використовують композицію, що складається з 70 % полівінілацетатної емульсії і 30% фенолспиртів.

Звукоізоляційні акустичні матеріали застосовують в якості пружних прокладок у багатошарових огороджувальних конструкціях (внутрішньоквартирні, внутрішньоцехові перегородки; міжповерхові перекриття) для покращення ізоляції приміщень від ударного і повітряного шуму. При цьому конструктивно відбувається розімкнення елементів огорожі.

4. Навести і проаналізувати характеристики ефективних звукопоглинальних і звукоізоляціних матеріалів.

До найвищих класів за звукопоглинанням на низьких (Н), середніх (С) і високих частотах (В) відносять мати звукопоглинальні базальтові НСВ-111. Цей вид виробів виготовляється на основі базальтового супертонкого волокна (БСТВ). Діаметр волокна знаходиться в діапазоні 1...З мкм. Виготовляє вироби Біличанський завод теплоізоляційних матеріалів (Київська область).

• Плити звукопоглинальні гіпсові відлиті являють собою перфорований гіпсовий екран, зміцнений ребрами, а також звукопоглинач, в якості якого найчастіше використовують напівжорсткі і жорсткі мінераловатні вироби. Поверхня плити, що примикає до гіпсового екрану має бути захищена акустично прозорим матеріалом, а тильна сторона - неспалимим щільним матеріалом (алюмінієвою фольгою). Коефіцієнт звукопоглинання залежить віл виду і площі перфорації, товщини шару і виду звукопоглинача. Коефіцієнт перфорації знаходиться в діапазоні 12...35%. Границя міцності плит на згин у сухому стані має бути не менше 4 МПа.

• Плити звукопоглинальні «силакпор» - газосилікатнийвисокопористий матеріал, який виготовляють у вигляді плит, лицьова поверхня яких піддасться механічній обробці з метою надання виробам підвищених декоративно-акустичних властивостей. Виготовляють плити за традиційною технологією теплоізоляційного газосилікату. Різниця полягає в тому, що з метою створення високопористої структури з порами, що сполучаються, бетонна суміш містить підвищену кількість газоутворювача і води.

• Фіброліт отримують із дерев’яної стружки на цементному або гіпсовому в’яжучому. На поверхні плит улаштовують перфорацію, обробляють вогнезахисним складом. Фіброліт застосовують при опорядженні стін.

Звукоізоляційні акустичні матеріали застосовують в якості пружних прокладок у багатошарових огороджувальних конструкціях (внутрішньоквартирні, внутрішньоцехові перегородки; міжповерхові перекриття) для покращення ізоляції приміщень від ударного і повітряного шуму. При цьому конструктивно відбувається розімкнення елементів огорожі.

До звукоізоляційних матеріалів і виробів відносять:

• скловолокнисті вироби з безперервного скляного волокна діаметром 10...30 мкм з 50...150 кг/м³;

• деренноволокнисті плити з 200...250 кг/м³;

прокладки з губчастої гуми і еластичних полімерівз300...750 кг/м³;

• шлак крупністю до 15 мм з 500...800 кг/м³;

• прожарений пісок з 1300...1500 кг/м³.

У табл. наведені основні властивості деяких матеріалів, що широко застосовуються в будівництві для звукоізоляції:

Технічні характеристики звукоізоляційних матеріалів і виробів

Вид матеріалів і виробів	Середня густина, кг/м3	Динамічний модуль пружності , (МПа) і відносна деформація стискупри навантаженні (Н/м2)
		2000			5000			10000
Плити мінераловатні на синтетичному зв'язуючому	70-80 90-100	0,36 0,4	0,5 0.4	0,45 0.5		0,55 0,45	0,56 0,6		0,65 0,55
Плити деревно-волокнисті	200-250	1	0,1	1,1		0,1	1,02		0,15
Шлак крупністю до 15 мм	500-800	8	0.08	9		0,09	-		-
Пісок кварцовий	1300- 1500	12	0,03	13		0,04	-		-