Файл: Rumyantsev_B_M_i_dr_Sistemy_izolyatsii_stroitelnykh_konstruktsiy_2016.pdf

355

лах от 0,001 до 0,1 см. Звукопоглощение на низких частотах происходит 
в более крупных порах. Увеличение влажности материала резко снижа-
ет коэффициент звукопоглощения по всему диапазону частот.

Рис. 3.2. Механизм поглощения звуковой энергии материалами из 

минеральной ваты: 

1 — падающая звуковая энергия; 2 — звуковая энергия, 

трансформирующаяся в тепловую; 3 — звуковая энергия, переизлученная 

колеблющимся скелетом материала; 4 — звуковая энергия, прошедшая через поры 

и неплотности материала; 5 — звуковая энергия, прошедшая через толщу материала

Звукопоглощение материалов зависит от их толщины, расположения 

по отношению к источнику звука и других факторов. Для усиления по-
глощения звуковой энергии материалы дополнительно перфорируют 
(10—30 % отверстий диаметром 0,7—6 мм). Размер и форма отверстий 
в изделиях, их наклон, глубина, а также процент перфорации (отноше-
ние площади, занимаемой отверстиями, к общей площади изделия) вли-
яют на коэффициент звукопоглощения [76].

Звукопоглощающие пористо-волокнистые (мягкие и полужесткие) 

материалы, предназначенные для применения в звукопоглощающих 
конструкциях, должны выпускаться только в сочетании с защитными 
(продуваемыми и непродуваемыми) оболочками, препятствующими 
высыпанию мелких волокон и пыли. Для защиты звукопоглощающих 
пористо-волокнистых материалов от механических повреждений при-
меняют защитные перфорированные покрытия [9].

Звукоизоляционные материалы и изделия

Звукоизоляционные материалы — материалы, характеризующиеся 

вязкоупругими свойствами и обладающие динамической жесткостью не 
более 250 МПа/м.

356

В качестве звукоизоляционных материалов и изделий используются 

утеплители на основе минеральной (каменной и стеклянной) ваты, а 
также доменный шлак, керамзит, песок.

Звукоизоляционные изделия (материалы) выпускаются в виде лен-

точных, полосовых и штучных прокладок, матов и плит, защищенных 
от пыления и увлажнения специальными оболочками (водостойкой бу-
магой, пленкой, фольгой и др.). Ленточные и полосовые прокладки име-
ют длину от 1000 до 3000 мм с интервалом 200 мм и шириной 100, 150 и 
200 мм, штучные — имеют длину и ширину 100, 150 и 200 мм.

Пористо-волокнистые звукоизоляционные прокладочные изделия 

(материалы) изготавливаются из минеральной (каменной или стеклян-
ной) ваты мягких, полужестких и жестких видов с динамическим моду-
лем упругости Е

Д

 не более 5 кгс/см

2

 при нагрузке на звукоизоляционный 

слой 0,02 кгс/см

2

. Средняя плотность пористо-волокнистых звукоизо-

ляционных изделий составляет от 75 до 175 кг/м

3

.

Пористо-губчатые звукоизоляционные прокладочные изделия (ма-

териалы) изготавливают из пенопластов и пористой резины с динами-
ческим модулем упругости Е

Д

 от 10 до 50 кгс/см

2

.

Доменный шлак, керамзит или другие пористые заполнители, при-

меняемые в конструкциях междуэтажных перекрытий для улучшения 
изоляции ударного шума, должны иметь предельную крупность не бо-
лее 20 мм. Динамический модуль упругости Е

Д

 керамзита, доменного 

шлака, песка и других пористых заполнителей должен быть не более 
150 кгс/см

2

.

Основные показатели качества и методы испытаний 
звукопоглощающих и звукоизоляционных материалов

Оценку качества звукопоглощающих и звукоизоляционных матери-

алов проводят в соответствии с ГОСТ 16297—80 [7] по следующим ос-
новным показателям: динамическому модулю упругости, коэффициен-
ту потерь, коэффициенту звукопоглощения при нормальном падении 
звука (нормальному коэффициенту звукопоглощения) и др.

Методы испытаний для определения показателей прочности, сжима-

емости, водопоглощения и других показателей минераловатных изде-
лий устанавливаются ГОСТ 17177—94 [8] (см. главу 1, раздел 1.1.6).

357

•  Динамический модуль упругости звукоизоляционных материалов 

и изделий Е

Д

 определяется при продольных колебаниях нагруженного 

образца по величине частоты колебаний, при которой амплитуда уско-
рения (или скорости, или смещения) становится наибольшей (резо-
нанс).

Установка для испытания представляет собой вибратор с дюралюми-

ниевым столиком, толщина которого составляет не менее 30 мм, а диа-
метр рабочей поверхности — 160 мм. Столик закреплен к подвижной 
системе вибратора 4 (или более) винтами (болтами). Испытываемые 
образцы из древесноволокнистых плит, войлока, пенопластов, пласт-
масс и резины с грузом размещаются на столике вибратора на равных 
расстояниях друг от друга и на расстоянии 10 мм от края столика. 
Груз — стальной цилиндр диаметром 160 мм. Нагрузки на образец при-
нимают равными 2000, 5000 и 10000 Н/м.

Блок-схема установки для определения динамического модуля упру-

гости приведена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Блок-схема установки для определения динамического модуля 

упругости: 

1 — акселерометры; 2 — груз; 3 — испытываемый образец; 4 — столик 

вибратора; 5 — электродинамический вибратор; 6 — измерительный усилитель; 

7 — измерительный генератор; 8 — усилитель мощности; 9 — виброизмеритель

От каждой партии материалов для испытаний отбирают не менее 6 

образцов. Размеры и количество одновременно испытываемых образ-
цов принимаются в соответствии с табл. 3.8.

Параметры вибраций, при которых производят испытания, указаны 

в табл. 3.9.

358

Таблица 3.8

Размеры и количество испытываемых образцов

Материал изделия

Диам

ет

р 

о

б

р

а

зца, мм

Выс

о

та

 о

б

р

а

зца 

в на

гр

у

ж

енном 

со

ст

о

янии, мм

К

о

личе

ст

в

о

о

д

но

вр

ем

енно 

испы

тыв

ае

мых 

о

б

р

а

зцо

в, ш

т.

Общая п

л

о

щ

а

дь 

о

д

но

вр

ем

енно 

испы

тыв

ае

мых 

о

б

р

а

зцо

в, м

2

Вр

емя 

вы

дер

жив

ания 

о

б

р

а

зцо

в по

д 

гр

у

зом, с

Стекловолокнистые и 
минераловатные плиты и 
маты

160

До 50

1

2·10

–2

600

Древесноволокнистые 
плиты, войлок

30

До 25

3

2,12·10

–3

60

Пенопласты

30

До 25

3

2,12·10

–3

Пластмассы и резины

10

До 12

3

2,36·10

–4

30

Таблица 3.9

Параметры вибраций

Амплитуда

Пределы изменения 

амплитуд, не более

Погрешность 

измерения амплитуд, 

%, не более

Ускорение, м/с

2

3

5

Скорость, м/с

3·10

–2

5

Смещение, м

3·10

–5

5

Вибратор приводят в движение, установив на измерительном усили-

теле режим автоматического поддержания постоянной амплитуды, и с 
помощью звукового генератора устанавливают колебания частотой 5 Гц 
и амплитудой α

1

 столика вибратора. Частота резонанса f, Гц, при кото-

рой амплитуда α

2

 груза, установленного на испытываемом образце, ста-

новится максимальной, определяется в процессе плавного изменения 
частоты колебаний вибратора.

Динамический модуль упругости (Е

Д

), Н/м

2

, для всех материалов и 

изделий вычисляется по формуле

359

2

2

Д

4

,

f Mh

E

F

π

=

 (3.4)

где f — частота резонанса, Гц;

M — масса груза, кг;
h — высота образца под нагрузкой, м;
F — общая площадь одновременно испытываемых образцов, м

2

.

Для стекловолокнистых и минераловатных плит и матов вычисляют 

приведенный динамический модуль упругости (Е

П

), Н/м

2

, учитываю-

щий упругость воздуха в порах материала, по формуле

E

П

 = 1,2 · 10

5

 + E

Д

. (3.5)

При каждом испытании определяют коэффициент потерь (η) — без-

размерную величину, характеризующую рассеяние энергии при про-
дольных колебаниях:

0,5

2

2

1

1

,

1

η =









α





−





α













 (3.6)

где α

1

 — амплитуда ускорения, м/с

2

 (или скорости, м/с, или смеще-

ния, м), столика вибратора при частоте колебания 5 Гц;

α

2

 — амплитуда ускорения, м/с

2

 (или скорости, м/с, или смещения, 

м) груза при частоте резонанса f.

Для каждой партии материалов находят среднее арифметическое 

значение величин Е

Д

 (Е

П

) и η.

•  Коэффициент звукопоглощения при нормальном падении звука
Коэффициент звукопоглощения — величина, равная отношению по-

глощенной средой звуковой энергии к энергии, падающей на нее.

Для определения коэффициента звукопоглощения применяется ин-

терферометр, блок-схема которого представлена на рис. 3.4.

Керн магнита громкоговорителя имеет отверстие для микрофонного 

щупа, изготовленного из трубки, наружный диаметр которой составля-
ет 3 мм, а внутренний — 2 мм. Щуп соединен с резиновой диафрагмой 
толщиной 2 мм, укрепленной в центре днища микрофонной тележки,