Лекция № 17 Теплоизоляционные и акустические строительные материалы Возросшая стоимость энергии и проблемы с ее запасами поставили задачу повышения эффективности тепловой изоляции ограждающих конструкций и тепловых агрегатов. С 2000 г. в России установлены новые нормативные значения теплового сопротивления стен и других ограждающих конструкций. Они в З...3,5 раза выше прежних. Побудительной причиной для этого явились большие потери тепловой энергии через поверхности зданий, сооружений, тепловых трасс и теплоагрегатов. При старых нормативах они достигли к концу XX в. до 30 % годового потребления топливно-энергетических ресурсов в России. Решить эту задачу, используя только традиционные материалы, нельзя (например, для этого надо увеличить толщину кирпичной стены в 3 раза). Обеспечить заданные значения теплового сопротивления ограждающих конструкций можно только с помощью использования специальных высокоэффективных теплоизоляционных материалов. Теплоизоляционными материалами называют материалы, предназначенные для минимизации теплообмена с окружающей средой через ограждающие конструкции зданий и поверхности оборудования и трубопроводов. (λ ≤ 0,175 Вт/(м • К), ρ ≤ 600 кг/м3 Применение теплоизоляционных материалов позволяет, помимо экономии тепловой энергии, существенно снизить вес и толщину ограждающих конструкций, соответственно уменьшив расходы на основные материалы, транспортные расходы. Теплоизоляционне материалы П о ви д у и сх од н о го сы р ь я: – неорганические – органические По назначению: – общестроительные – монтажные По внешнему виду и форме: – сыпучие – штучные. Сыпучие материалы представляют собой рыхлые массы порошкообразного, зернистого или волокнистого строения. В сухом виде их используют для засыпки полостей в ограждающих конструкциях (керамзит, вспученный перлит т. п.). Некоторые порошкообразные материалы затворяют водой и в виде мастик наносят на изолируемую поверхность трубопроводов и тепловых агрегатов. Штучные теплоизоляционные материалы — жесткие и гибкие изделия различной формы: плиты, маты, блоки, скорлупы и т. п. Применение штучных изделий позволяет ускорить и упростить производство теплоизоляционных работ и повысить их качество. Строение и свойства теплоизоляционных строительных материалов Основной признак теплоизоляционных материалов — высокое содержание пор и пустот в объеме материала. Газы, заполняю щие поры, по сравнению с жидкостями и твердыми телами обладают чрезвычайно низкой теплопроводностью (объясняется это удаленностью молекул газов друг от друга, что затрудняет передачу ими тепловой энергии). Так, теплопроводность воздуха λ= 0,023 Вт/(м К). Эта цифра справедлива для переноса тепла воздухом в спокойном состоянии. Движение воздуха (в частности, конвекция) способствует намного более интенсивному теплообмену. Поэтому теплоизоляционный материал должен состоять в основном из воздуха, лишен ного способности перемещаться. Это возможно тогда, когда материал имеет одну из ниже перечисленных структур: мелкопористая, ячеистая волокнистая зернистая слоистая (пластинчатая) Наибольшее содержание воздуха, т. е. максимальная пористость, возможна у первых двух типов материалов. У материала ячеистого строения (например, пенопласта) пористость может достигать 95...98 %, а у волокнистых материалов (например, минеральной ваты) – 90...95 %. воз- можны материалы со структурой смешанного типа. Например, у керамзита два типа воздушных пустот: межзерновая пустотность – 45...50 % и пористость самих зерен – 65...70 %, что обеспечивает содержание воздуха в материале до 75...80 %. Строение вещества твердого каркаса материала также влияет на его теплопроводность. Если вещество имеет кристаллическое строение, то его атомы расположены в правильном порядке; это предопределяет его высокую теплопроводность. Вещества, имеющие стеклообразное строение, не имеют такого порядка в расположении атомов. Поэтому одно и то же вещество в стеклообразном состоянии имеет в несколько раз меньшую теплопроводность, чем в кристаллическом (например, кристалл кварца имеет λ= 7,2 (13,6) Вт/(м К) (в зависимости от направления), а кварцевое стекло — около 0,7 Вт/(м К). У большинства неорганических теплоизоляционных материалов; вещество, образующее каркас, имеет стеклообразное строение (минеральная вата, пеностекло и др.). Существенно влияет на теплопроводность и однородность строения материала. Так, песчаник, состоящий из отдельных кристаллов кварца (песчинок), скрепленных природным цементом, имеет λ= 2...3 Вт/(м К), т. е. в 3...4 раза ниже отдельного кристалла кварца. Средняя плотность материала зависит в основном от его пористости. В то же время пористость является главным фактором, от которого зависит теплопроводность материала. Поэтому в определенных пределах с достаточной степенью точности связь между плотностью и теплопроводностью можно считать линейной. Чем ниже средняя плотность материала, тем больше в нем пор и тем ниже его теплопроводность. Поэтому для характеристики теплопроводности (λ) можно использовать среднюю плотность материала ρср.. Установлены следующие марки теплоизоляционных материалов (кг/м3): D15, D25, D35, D50, D75, D100, D125, D150, D200, D250, D300, D350, D400, D500, D600. О целесообразности установления марки теплоизоляционных материалов по плотности говорит простота расчета плотности по сравнению с определением теплопроводности. Влажность оказывает существенное влияние на теплопроводность материалов, так как у воды, замещающей воздух в порах материала, λ= 0,58 Вт/(м*К), что в 25 раз выше, чем у воздуха. При замерзании воды теплопроводность материала еще возрастает, так как у льда λ= 2,32 Вт/(м*К). Поэтому желательно, чтобы теплоизоляционные материалы в минимальной степени поглощали влагу и при эксплуатации находились в сухом состоянии. Пути достижения этого – закрытая пористость, гидрофобность материала и конструктивные меры, обеспечива- ющие сухое состояние теплоизоляции. Гигроскопичные материалы нежелательны для устройства теплоизоляции. Газо- и паропроницаемость материала важна при использовании его в ограждающих конструкциях. При низкой паропроницаемости теплоизолирующего материала возможно накопление влаги в месте его контакта с другим материалом, что может привести к развитию негативных процессов в этом месте конструкции вплоть до ее разрушения. Теплопроводность материала от температуры: при повышении температуры теплопроводгде λо — теплопроводность при 0° С; температур- ность повышается (для температур ный коэффициент ( β=0,0025). При высокой тем- до 100° С теплопроводность X, при пературе зависимость теряет линейный характер. температуре материала t с достаточТеплостойкость (жаростойкость) оценивают ной точностью можно вычислить по предельной температуре применения материа- по формуле: от температуры: при повышела. Она зависит от химического состава материа- нии температуры теплопроводла и у органических материалов не превышает ность повышается (для температур 100...150° С. Минеральные теплоизоляционные до 100° С теплопроводность X, при материалы в зависимости от состава выдержива- температуре материала t с достаточют нагрев до 500...800° С. Для больших темпера- ной точностью можно вычислить тур производится специальная высокотемпера- по формуле: турная и огнеупорная теплоизоляция. Химическая и биологическая стойкость. Высокопористое строение и большая удельная поверхность теплоизоляционных материалов делают их уязвимыми для действия химически агрессивных веществ. Органические материалы природного происхождения при повышении влажности легко загнивают. Многие теплоизоляционные материалы повреждаются грызунами. Прочность теплоизоляционных материалов при сжатии сравнительно невелика и составляет 0,2...2,5 МПа. Показателем стабильности качества материала является напряжение при 10 %-ной деформации сжатия, так как уплотнение материала повышает его теплопроводность. Материалы, имеющие предел прочности > 2,5 МПа, могут применяться самостоятельно (как самонесущие) для ограждающих конструкций. Менее прочные используются при условии закрепления на несущем, материале или для заполнения пустот в нем. Во всяком случае, прочность теплоизоляционного материала должна быть такова, чтобы обеспечивалась его сохранность при перевозке, складировании, монтаже и в эксплуатационных условиях. λt= λо (1 +β), Основные виды теплоизоляционных строительных материалов Номенклатура теплоизоляционных материалов очень широка. Но около 90 % от общего объема применения в строительстве составляют два вида изделий: из искусственных минеральных волокон (около 70 %) и ячеистых пластмасс – пенопластов (около 20 %). Это объясняется простотой технологии их производства (это касается пенопластов), огромной сырьевой базой (это касается минеральных волокон) и высокими эксплуатационными свойствами. Неорганические материалы изготовляют на основе минерального: сырья (горных пород, шлаков, стекла, вяжущих веществ, асбеста и т. п.). К этим материалам относятся изделия из минеральной ваты, пеностекло, ячеистые бетоны, асбестосодержащие засыпки и мастичные составы, а также пористые заполнители, используемые как теплоизоляционные засыпки (керамзит, перлит, вермикулит). Неорганические теплоизоляционные материалы теплостойки, негорючие, не подвержены загниванию. Как уже говорилось, наибольшее применение находят изделия на основе минеральной ваты. Минераловатные изделия получают на основе коротких и очень тонких минеральных волокон (минеральной ваты), скрепляемых в изделия с помощью связующего или другими способами. Минеральную вату вырабатывают из силикатных расплавов, сырьем для которых служат металлургические шлаки, осадочные (мергели, каолины) и изверженные (базальт) горные породы, отходы стекла и другие силикатные материалы. Название минеральная вата получает по виду сырья: например, шлаковая, базальтовая или стекловата. Вид сырья определяет, в частности, температуростойкость ваты (у базальтовой ваты — до 1000 °С, а у стекловаты – 550...650° С), тонкость и упругость волокна и другие свойства. Силикатный расплав раздувом или разбрызгиванием центрифугой превращают в тончайшие стекловидные волокна диаметром 1...10 мкм и длиной в несколько сантиметров. Волокно собирается в камере волокноосаждения на непрерывно движущейся сетке. Сюда же подается связующее вещество для получения из рыхлого минерального волокна ковра и дальнейшего формования изделий (в исходном виде минеральная вата в настоящее время не применяется). Минераловатные изделия применяют для тепловой изоляции в широком диапазоне температур: - 200... + 600° С; изделия на основе специальных минеральных волокон (например, базальтовых) выдерживают до 1000° С. Они слабо адсорбируют влагу, не поражаются грызунами. В строительстве используются следующие виды минераловатных изделий: мягкие плиты (минеральный войлок), прошивные маты, полутвердые и твердые плиты и скорлупы. Мягкие маты и плиты (минеральный войлок) получают как с помощью прошивки минераловатного ковра, сдублированного с фольгой или металлической сеткой, так и с помощью минерального связующего путем его легкой подпрессовки. Такие маты выпускают в виде рулонов. Плотность 30... 100 кг/м 3; теплопроводность 0,033...0,035 Вт/(м К). Полужесткие и жесткие плиты и фасонные изделия получают с использованием полимерных связующих (размер плит обычно 600х1200 мм при толщине от 50 до 120 мм). Для получения большой жесткости плиты без увеличения ее плотности применяют технологию с частичной вертикальной ориентацией волокон. Плотность плит 50...150 кг/м3; теплопроводность 0,04...0,06 Вт/(м К). Подобные плиты используют для устройства теплоизоляции стен и кровельных покрытий. Плиты легко режутся и укрепляются на стенах клеющими мастиками. Скорлупы и сегменты используют для изоляции трубопроводов. Пеностекло (ячеистое стекло) – материал, получаемый термической обработкой порошкообразного стекла (обычно для этого используется стеклобой), смешанного с порошком газообразователя (мел, извест- няк, кокс). В момент перехода стекла в пластично-вязкое состояние газообразователь выделяет газ (в данном случае СО2), который вспучивает стекломассу. Пеностекло имеет как бы двойную пористость: стенки крупных пор (диаметром 0,5...2 мм) содержат микропоры. При этом все поры замкнутые. Такое строение пеностекла объясняет его низкую теплопроводность при достаточно высокой прочности и практически нулевое водопоглощение и паронепроницаемость. Теплопроводность пеностекла при плотности 200... …300 кг/м3 составляет 0,06...0,12 Вт/(м • К), а прочность на сжатие – 3...6 МПа. Ячеистое стекло легко обрабатывается (пилится, сверлится), хорошо сцепляется с цементными материалами. Пеностекло применяют для изоляции металлоконструкций при бесканальной прокладке трубопроводов благодаря паронепроницаемости и минимальному водопоглощению (>1%) для теплоизоляции стен, потолков промышленных холодильников. Теплоизоляционные бетоны — бетоны плотностью не более 500 кг/м3 по структуре могут быть трех видов: • слитного строения на пористых заполнителях (например, керамзитовом гравии и перлитовом песке) и цементном или полимерном вяжущем; • крупнопористые (беспесчаные) на однофракционном керамзитовом гравии и цементном или полимерном связующем; • ячеистые. Крупнопористые бетоны используют в виде плит, заменяющих засыпную теплоизоляцию. Ячеистые бетоны — наиболее перспективный вид теплоизоляционных бетонов, отличающиеся сравнительно простой технологией получения. Их широкому распространению препятствует высокое водопоглощение и гигроскопичность. Сухой ячеистый бетон при плотности 300...500 кг/м3 имеет теплопроводность 0,07...0,1 Вт/(м К); при влажности 8 % теплопроводность возрастает до 0,15...0,18 Вт/(м К). Применяют ячеистые бетоны в виде камней правильной формы, заменяющих 8... 16 кирпичей. Монтажная теплоизоляция – специальная группа неорганических теплоизоляционных материалов (засыпки и мастики) и готовых изделий (листы, плиты, скорлупы), используемых для изоляции трубопроводов и агрегатов с высокими температурами поверхности. К таким материалам относятся асбестосодержащие материалы (чисто асбестовые и смешанные), теплоизоляционная керамика и др. Использование асбеста в монтажной теплоизоляции основывается на его огнестойкости и низкой теплопроводности, а в мастичных материалах он выполняет также армирующие функции. Последнее объясняется волокнистым строением асбеста. Асбестовый картон и бумагу изготовляют из асбеста 4—5 сортов с использованием органических клеев (крахмала, казеина). Асбестовая бумага толщиной 0,3...1,5 мм и плотностью 450... …900 кг/м3 имеет λ= 0,15...0,25 Вт/(м К). Ее используют для изоляции поверхностей, работающих при температурах до 500° С. Асбестовый картон более толстый, чем бумага (2...10 мм). Его применяют для предохранения деревянных и других конструкций из легкогорючих материалов для защиты от возгорания. У асбеста для этого есть два необходимых свойства: огнестойкость и низкая теплопроводность. Асбестосодержащие смешанные материалы представляют собой порошки из асбеста с различными добавками (слюды, диатомит, минеральные вяжущие и т. п.). При затворении водой эти смеси превращаются в пластичное тесто, способное при высыхании затвердевать. Из него получают покрытия на изолируемых поверхностях или производят изделия полуфабрикаты (плиты, скорлупы). Изоляция подобного типа выдерживает температуры до 900° С; при этом теплопроводность таких материалов составляет 0,1...0,2 Вт/(м К). Имея открытую пористость и высокое водопоглощение, асбестосодержащие материалы требуют защиты от увлажнения; тем более, что большинство из них не водостойки. Наиболее известны среди таких материалов вулканит и совелит. Вулканит получают из смеси диатомита (60 %), асбеста (20 %) и извести (20%). Плотность вулканитовых изделий не более 400 кг/м 3; теплопроводность <0,1 Вт/(м К). Совелит получают из смеси асбеста с основным карбонатом кальция и магния, используют его при температурах до 500° С. Приготовление и нанесение асбестосодержащих теплоизоляционных материалов, сопряженное с выделением асбестовой пыли, должно вестись с соблюдением требований санитарных правил и норм (СанПиН 2.2.3.757-99). Для высокотемпературной теплоизоляции (1000° С и более) применяют пенокерамические материалы и легковесные огнеупоры. Органические теплоизоляционные материалы получают из природного сырья (древесины, сельскохозяйственных отходов, торфа и т. п.) и на основе синтетических полимеров. Материалы из сельскохозяйственных отходов на основе камыша, торфа – местные теплоизоляционные материалы. У них не очень высокие технические характеристики и небольшая долговечность, но они экономически выгодны. Материалы на основе древесного сырья: изоляционные древесно-волокнистые плиты (ДВП), фибролит, арболит имеют более высокие технические характеристики и поэтому шире примененяются в строительстве. Толщина ДВП ТолщинаТолщина изоляционных древесноволокнистых плит 10...25 мм. Плотность таких плит составляет 150...350 кг/м 3 , теплопроводность 0,05...0,09 Вт/ (м К); прочность при изгибе 0,4...2 МПа. Большие размеры плит (длина до 3 м, ширина до 1,6 м) ускоряют проведение строительномонтажных работ. Эти плиты используют для тепло- и звукоизоляции стен и перекрытий, устройства подстилающих слоев в конструкциях полов и т. п. Особенно широко используют изоляционные древесноволокнистые плиты в сборно-щитовом строительстве. Фибролит и арболит – материалы из древесной стружки (фибролит), опилок и щепы (арболит) на цементном вяжущем; благодаря этому у них пониженная горючесть и повышенная биостойкость по сравнению с другими древесными материалами. Теплоизоляционный фибролит представляет собой плиты размером до 2400х600 мм и толщиной до 100 мм, по структуре напоминающие грубый войлок из тонких древесных стружек, связанных цементом. Плотность теплоизоляционного фибролита — 300...350 кг/м 3; теплопроводность—0,09...0,1 Вт/(м К). Предел прочности при изгибе 0,4...0,5 МПа. Фибролит с плотностью 400...500 кг/м 3 и прочностью 0,7...1,2 МПа применяются как конструкционно-теплоизоляционный материал, например, для заполнения каркасных конструкций стен. Фибролит не горит открытым пламенем, а тлеет и затухает после удаления источника огня. Он легко обрабатывается, его можно пилить, сверлить, вбивать в него гвозди. Стена из фибролитовых плит толщиной 10...15 см эквивалентна по термическому сопротивлению кирпичной стене в два кирпича. Арболит — разновидность легкого бетона на заполнителях из древесных отходов. ЦСП – цементно стружечная плита Цементно-стружечная плита (ЦСП) производится главным образом из известных и испытанных материалов - цемента и древесной стружки, к которым добавляется небольшое количество химической добавки для минерализации древесной стружки. Процесс минерализации позволяет древесной стружке противостоять биологическому воздействию, эрозии и гниению. Фактически, это трансформация органического материала в состояние, при котором оно способно сопротивляться воздействию влаги, гнили, грызунов, грибков, огня, насекомых, химикатов, погодных условий и т.д. Плита ЦСП по структуре монолитна, поэтому ее края не расслаиваются и кромки разреза не чувствительны к воздействию. Полимерные теплоизоляционные материалы: пенопласта, поропласты и сотопласты широко применяются в строительстве. Их доля в общем . Их доля в общем эксплуатационными характеристиками, достаточно долговечны и технологичны. По внешнему виду и способу применения газонаполненные пластмассы могут быть в виде штучных изделий (в основном плит) и в виде жидко-вязких материалов, впучивающихся и отверждающихся на месте применения (заливочные пенопласты, монтажные пены). Пенопласты — листовые и фасонные изделия получают вспениванием различных полимеров: полистирола, поливинилхлорида, полиэтилена, фенольных полимеров и др. Используется прессовый и беспрессовый методы изготовления изделий из пенопластов. Пенополистирол — наиболее известный вид строительных пенопластов. Из него получают крупноразмерные плиты толщиной до 100 мм. Марки по плотности (кг/м ) пенополистирола D15...D50; теплопроводность — 0,03...0,04 Вт/(м К); теплостойкость 80...90° С. Пенополистирол – горючий материал; однако с помощью антипиренов получают трудновоспламеняемый пенополистирол. Беспрессовый пенополистирол состоит из склеившихся друг с другом вспененных гранул полистирола. Этот вид пенополистирола паропроницаем, имеет заметное водопоглощение и невысокую прочность. Беспрессовый пенополистирол в виде листов и плит применяется для тепловой изоляции стен, когда необходима паропроницаемость всей конструкции. Прессовый пенополистирол имеет плотные корки на обеих поверхностях плит и полностью замкнутую пористость. Поэтому он абсолютно паронепроницаем, имеет ничтожное водопоглощение (< 0,3 %) и большую прочность, чем беспрессовый. Этот вид пенополистирола рекомендуется для тепловой изоляции конструкций, где возможен длительный контакт с водой и не нужна паропроницаемость. Пенополивинилхлорид — материал в виде плит, по методу получения и структуре аналогичен прессовому пенополистиролу. Плотность пенополивинилхлорида 35...70 кг/м3, теплопроводность 0,04...0,054 Вт/(м К). Теплостойкость пенополивинилхлорида – 130...140 °С; горючесть значительно ниже, чем у пенополистирола. Благодаря повышенной прочности применяется для теплоизоляционных слоев кровельных конструкций (например, из пенополивинилхлорида выполнена тепловая изоляция кровли зала «Дружба» в Лужниках (Москва), по которой непосредственно сделано собственно кровельное покрытие). В последние годы получил распространение пенополиэтилен, известный под названием «Вилатерм». Его производят в виде эластичного полотнища, легко скатываемого в рулон. Толщина пенополиэтилена 5...10 мм; ширина полотнищ— 1...3 м. Пенополиэтилен водо- и паронепроницаем. Его можно дублировать с алюминиевой фольгой; такой материал отражает инфракрасные лучи, создавая дополнительный теплоизоляционный барьер. Из пенополиэтилена выпускают полые трубки для изоляции трубопроводов и герметизации стыков в панельных зда- ниях. Заливочные пенопласты — жидко-вязкие олигомерные смолы, заливаемые в пазухи, оставленные в изолируемой конструкции, вспучивающиеся и отверждающиеся в них. Фенольный пенопласт — один из первых пенопластов. Он поставлялся на место использования в двух упаковках (смола с газообразователем и отвердитель), смешиваемых непосредственно перед заливкой. В качестве газообразователя применяется алюминиевая пудра, а кислотный отвердитель, кроме своей основной роли, реагируя с алюминиевой пудрой, выделяет газообразный водород. Фенольные пенопласты жесткие и теплостойкие; они хорошо сцепляются в момент отверждения с другими материалами. Это используется при производстве трехслойных легких панелей типа «сэндвич»: два металлических листа, между которыми заключен пенопласт. В настоящее время все большее распространение получают пенополиуретаны, обладающие низкой плотностью 30...50 кг/м 3 и низкой теплопроводностью при достаточно высокой прочности. Пенополиуретаны могут быть как жесткими, так и эластич- ными. Они, как и фенольные пенопласты, применяются для изготовления трехслойных конструкций. Выпускается специальный вид пенополиуретана — монтажная пена, используемая, например, для устройства теплоизолирующих уплотнений при установке дверных и оконных коробок. Сотопласты получают, пропитывая синтетическими клеями и склеивая гофрированные листы бумаги или ткани, так что образуется жесткая конструкция наподобие пчелиных сот. Размер ячеек 10...30 мм. Плотность сотопластов – 20...70 кг/м3. Сотопласты оклеивают с обеих сторон листовым материалом (твердой ДВП, фанерой и т. п.); при этом получается прочная трехслойная панель. Прочность при сжатии у такого материала – 5...7 МПа. Применяют сотопласты в конструкциях дверей, перегородок и т. п. Акустические строительные материалы Акустика (греч. akustikos — слушающий) – наука о звуке. Строительная акустика решает проблемы обеспечения нормального звукового режима в помещениях самого разного назначения. Главная задача современной строительной акустики — снижение уровня шумового загрязнения помещений. Акустическими материалами называют материалы, способные поглощать звуковую энергию, снижая уровень силы отраженного звука и препятствуя передаче звука по конструкции. По этому признаку акустические материалы делят на звукопоглощающие и звукоизоляционные. Звукопоглощающие материалы имеют большое количество открытых, сообщающихся друг с другом пор, максимальный диаметр которых не превышает обычно 2 мм (общая пористость таких материалов более 75 %). Звукопоглощающие материалы имеют волокнистое, зернистое или ячеистое строение; их плотность, как правило, не превышает 500 кг/м3. Звук попадает в поры материала и, проходя по ним, передает свою энергию материалу. Он преобразует звуковую энергию в тепловую в ре- зультате потерь на внутреннее трение в стенках пор или волокон материала. Эффективность звукопоглощающих материалов оценивается коэффициентом звукопоглощения а, вычисляемым как отношение поглощенной энергии к общему количеству энергии, падающих на материал звуковых волн α = Епог / Епад К звукопоглощающим относят материалы с α > 0,4 (α = 1 для открытого окна). Первыми материалами, применявшимися для поглощения звука, были ткани, ковры, меховые шкуры, которыми обивали стены и покрывали полы. Для обеспечения нужной акустики в театрах использовали бархатные портьеры и обивки кресел. В современном строительстве в роли эффективных звукопоглощающих материалов используются минераловатные плиты, специально формуемые для акустических целей. Такие плиты размером 300х300х20 мм под названием «Акмигран» используют для устройства звукопоглощающих потолков в общественных и производственных зданиях. Коэффициент звукопоглощения таких плит 0,6...0,7. Другой не менее распространенный вид акустических плит – перфорированные гипсовые плиты обычно размером 600x600x8,5 мм. С обратной стороны гипсовые плиты имеют звукопоглощающий слой из нетканого полотна, гофрированной бумаги, минеральной ваты. Для улучшения акустических свойств помещений применяются специальные штукатурки на пористых заполнителях; коэффициент звукопоглощения у них 0,25...0,4. Такая штукатурка использована, в частности, для стен зрительного зала театра Российской армии в Москве (для сравнения драпировки и ковры имеют α = 0,3...0,6). Большинство звукопоглощающих материалов в силу своего строения гигроскопичны и не водостойки (так, например, коэффициент размягчения «Акмиграна» < 0,5), поэтому их необходимо предохранять от увлажнения. Звукоизоляционные материалы применяют для снижения уровня ударных и вибрационных шумов, передающихся через строительные конструкции. Они представляют собой упругие материалы волокнистого строения (например, минераловатные плиты), эластичные газонаполненные пластмассы и резиновые прокладки. Механизм действия таких материалов также заключается в переводе энергии звуковых колебаний в тепловую энергию в результате внутреннего трения дефор- мируемых элементов материала (например, волокон) или упругих деформаций самого материала (резиновые прокладки). Для эффективной работы динамический модуль упругости звукоизоляционных материалов не должен превышать 1,0...2,0 МПа (для сравнения модуль упругости бетона и кирпича » 104 МПа). Вопросы для самопроверки 1. По каким критериям модно классифицировать теплоизоляции онные строительные материалы? 2. Перечислите и опишите основные свойства теплоизоляцион ных строительных материалов. 3. Какие строительные материалы называют акустическими? 4. Как можно оценить эффективность звукопоглощающих ма териалов? 5. Дайте определение звукопоглощающим и звукоизоляцион ным строительным материалам. Назовите их основные виды.
