Диссертация (1141449), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Звуковые волны, проникая в поры материала, возбуждают колебания воздуха, находящегося в узких порах, где за счеттрения энергия звуковых колебаний преобразуется в тепловую. На эффективностьгашение звука также оказывает влияние гибкость скелета звукопоглощающегоматериала, который деформируется при воздействии звуковой волны.Звукопоглощением характеризуется коэффициентом звукопоглощения α,представляющее собой отношение количество поглощенной энергии к падающей:α = Епогл/Епад. На величину α оказывают влияние характер и уровень звука, частотазвуковой волны, а также свойства звукопоглощающего материала.
Наилучшимизвукопоглощающими способностями обладают материалы с сообщающейся пористостью. Для ячеистых бетонов при частоте 1000–4000 Гц значение α составляет впределах 0,62–0,76, что относит материал к категории эффективных [84].Принцип действия звукоизолирующих материалов основан на примененииспециальных многослойных конструкций, которые защищают от ударных и воз-302душных звуковых волн. Звукоизолирующие свойства основаны на отражениивоздушных звуковых волн от поверхности ограждения, поглощении материаломзвуковых волн, а также деформации элементов конструкции.Звукопоглощающие материалы классифицируют по структуре, возгораемости, жесткости, форме, эффективности.
По форме изготавливают штучные изделия, рулонные, рыхлые и сыпучие, по жесткости подразделяются на мягкие, полужесткие, жесткие и твердые, по структуре звукопоглощающие материалы делятна пористо-волокнистые, пористо-ячеистые и пористо-губчатые, по возгораемости – несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Эффективность звукопоглощающих материалов определяется величиной среднеарифметического реверберационного коэффициента в каждом из диапазонов частот.Таким образом, акустические материалы должны обладать высокими звукопоглощающими и звукоизоляционными способностями при стабильных физикомеханических свойствах за все время эксплуатации.
Кроме этого изделия недолжны выделять вредных веществ и быть био- и влагостойкими. Так как звукопоглощающие изделия используют для внутренней отделки помещений, то ихзвукопоглощающие свойства должны сочетаться с высокими декоративными качествами.Промышленность строительных материалов производит десятки разновидностей акустических материалов из природного и искусственного сырья, как органического, так и неорганического происхождения. Этим обусловлено многообразие технологий получения высокопористой структуры акустических материаловс различными свойствами, обеспечивающими их эффективную эксплуатацию вразличных условиях.Различные виды акустических материалов имеют как преимущества, так инедостатки.
Материалы из органического сырья обладают низкой средней плотностью, высокими звукопоглощающими и звукоизолирующими свойствами. Однако эти материалы огнеопасны и при горении выделяют сильно токсичные вещества. Для производства минераловатных изделий, как правило, используюторганическое связующее, которое при эксплуатации может выделяться в окружа-303ющую среду и наносить вред здоровью человека. Это ограничивает использование таких материалов в закрытых помещениях. Поэтому для этих целей необходимо использовать неорганические природные и искусственные материалы, вчастности изделия из ячеистого бетона.Практика применения акустических материалов свидетельствует о том, чтонаиболее перспективно изготавливать и использовать однослойные ячеистые материалы, которые отличаются экономически выгодной технологией производстваи возможностью использовать недефицитное сырье [85].Акустические материалы из газобетона, как и теплоизоляционные, изготавливают на основе кварцевого песка, извести и цемента.
Как ранее указывалосьиспользование этого традиционного сырья, практически исчерпало возможностиповышения качества изделий. Кроме этого для расширения цветовой гаммы декоративно-акустические материалы на основе известково-песчаного вяжущего частоокрашивают, что существенно уменьшает открытую пористость и снижает звукопоглощающие свойства.Поэтому актуальной задачей является совершенствование технологии производства, заключающееся в использовании нетрадиционного сырья на основе глинистых пород незавершенной стадии генезиса, позволяющие за счет синтеза цементирующего соединения оптимального состава и структуры повысить качествоакустических материалов.Расширение сырьевой базы производства акустических материалов с повышенными функциональными и эксплуатационными показателями за счет использования нетрадиционного сырья является одной из актуальных задач современногостроительногоматериаловедения,чтопредусматриваетснижениесебестоимости производства и затрат на эксплуатацию конечной продукции.Требования к теплоизоляционным не совпадают с требованиями к акустическим.
Круглые поры дают высокую прочность, но хуже акустика, Поры неправильной формы дают лучшую акустику, но прочность меньше. Новое сырье позволяет получить прочные материалы с высокими акустическими показателями.304На основе нетрадиционного сырья можно получать как звукопоглощающие,такизвукоотражающие материалы,использованиекоторых в строительствене только позволит снизить себестоимость про-Рисунок 6.8 – Микропора акустического материала на основеизводства и затраты наглинистых пород незавершенной стадии минералообразования,РЭМ: 750эксплуатацию конечнойпродукции, но и существенно улучшит комфортность среды обитания человека.Такие акустические материалы имеют открытую, закрытую и сообщающуюся пористость, а также сочетают крупные и мелкие поры, что обусловливает эффективное звукопоглощение в широком диапазоне частот звуковой волны.
За счетполиминерального состава цементирующего соединения и большого количествагетерозернистых кристаллических фаз, формирующих мелкопористые перегородки (Рисунок 6.8), эффективность звукопоглощения значительно выше, чем известково-песчаных автоклавных материалов с мономинеральным составом новообразований.Таким образом, на основе глинистых пород незавершенной стадии минералообразования можно получать эффективные акустические материалы автоклавного твердения. За счет наличия как закрытых, так и открытых пор материалы обладают хорошими звукоизолирующими и звукопоглощающими свойствами.6.5 Выводы1. Показано, что глинистые породы имеют различную окраску, позволяющие использовать их в качестве природного пигмента для автоклавных отделочных материалов широкой цветовой гаммы: красного, желтого, коричневого, светло-серого.
Данные природные пигменты обеспечивают устойчивую окраску305изделий, которая не изменяется при гидротермальной обработке. Для полученияравномерной объемной окраски изделий наиболее рациональным способом использования изучаемых пород является введение в виде известково-песчаноглинистого вяжущего, получаемого совместным помолом глинистых пород и извести.2. Установлено, что природные пигменты, представленные сырьем Архангельской алмазоносной провинции, оказывают положительное влияние на физико-механические свойства отделочные материалов.
Изделия окрашиваются соответственно в желтый и красный цвета. Предложены математические модели,позволяющие оптимизировать физико-механические показатели изделий на основе этих пород от технологических параметров производства. Разработаны составысырьевых смесей и определены режимы гидротермальной обработки для получения плотных материалов с пределом прочности при сжатии 15–50 МПа. Установлено, что рациональное содержание глинистых пород Архангельской алмазоносной провинции в сырьевой смеси составляет соответственно 30–40 мас.
%.3. Показано, что для повышения эксплуатационных характеристик ячеистыхбетонов на основе глинистого сырья можно использовать смешанное вяжущее наоснове извести и цемента. При этом повышается прочность, морозостойкость икоррозионная стойкость изделий.4. Установлено, что материалы автоклавного твердения на основе глинистыхпород незавершенной стадии минералообразования за счет синтеза полиминерального состава цементирующего соединения оптимальной микроструктуры обладают высокой атмосферостойкостью и стойкостью к разрушающему воздействию минерализованных вод и углекислого газа, что относится и к цветовымхарактеристикам изделий.5. На основе изучаемого сырья можно получать широкую номенклатуру отделочных материалов: цветной облицовочный кирпич и камни, колотый (рваный)силикатный кирпич и блоки, рифленая плитка, цветная плитка из ячеистого бетона, декоративно-акустические материалы.3067 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗВЕСТКОВО-ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТОГОВЯЖУЩЕГО7.1 Критерии оценки качества глинистых пород незавершеннойстадии минералообразования как сырья для производствасиликатных материалов автоклавного твердения7.1.1 Оценка химического и гранулометрического составаалюмосиликатного сырьяОценка глинистых пород незавершенной стадии минералообразования похимическому составу была проведена с использованием диаграммы Августиника[458], которая используется для определения пригодности сырья для производства керамических материалов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
