Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Materiały ziarniste – pochłanianie dźwięku

Fot. 1. Polipropylen I – gęstość objętościowa: 630 kg/m<sup>3</sup>, frakcja ziarna: 4–5 mm, kształt ziarna: walcowe, regularne
Fot. 1. Polipropylen I – gęstość objętościowa: 630 kg/m3, frakcja ziarna: 4–5 mm, kształt ziarna: walcowe, regularne
Archiwum autorów

Materiałami ziarnistymi w naturalnej postaci oraz granulatami powstałymi z przetworzonych technologicznie substancji stałych autorzy zajmują się od kilku lat. Upatrują w nich możliwości zastosowania jako rdzenia dźwiękochłonnego w ściankach zabezpieczeń ograniczających nadmierną aktywność akustyczną maszyn i urządzeń.

W 2007 r. zostały opublikowane artykuły [1, 2] z wynikami wstępnych badań właściwości akustycznych wybranych materiałów ziarnistych. Znalazły one zainteresowanie wśród producentów ekranów akustycznych. W efekcie powstały nowe rozwiązania paneli akustycznych z warstwami granulatów z różnych tworzyw, charakteryzujące się bardzo dobrymi parametrami izolacyjności akustycznej, konkurencyjnymi dla klasycznych rozwiązań. W artykule przedstawiono wyniki rozszerzonego programu badań materiałów ziarnistych, jakie przeprowadzono w Katedrze Mechaniki AGH w Krakowie w latach 2008–2009 [3, 4].

Program badań

Program badań fizycznego współczynnika pochłaniania dźwięku αf zakładał przetestowanie dziesięciu materiałów ziarnistych (granulatów) o różnych gęstościach objętościowych, frakcji i kształcie ziaren oraz z różnych tworzyw. Badania doświadczalne przeprowadzono na próbkach granulatów w pięciu wersjach grubości warstwy (10, 20, 30, 40 i 50 mm).

Pozwoliło to na określenie wpływu grubości warstwy na charakterystykę pochłaniania dźwięku. Przyjęty do badań zakres grubości warstwy podyktowany był praktycznym wykorzystaniem rdzeni dźwiękochłonnych i zewnętrznych warstw dźwiękochłonnych z materiałów ziarnistych zarówno w panelach ekranów akustycznych, jak i w rozwiązaniach ścianek elementów zintegrowanych obudów dźwiękochłonno-izolacyjnych oraz korpusów maszyn o zwiększonej izolacyjności akustycznej.

Badaniami objęto granulaty z tworzywa sztucznego (polipropylen w pięciu pięciu odmianach I–V, styropian), z tworzywa budowlanego (keramzyt), tworzywa naturalnego (piasek kwarcowy), gumy oraz wełny mineralnej produkowanej w postaci zlepków włókien (nazwanych przez producenta granulatem).

Ten nietypowy granulat wybrano do badań z dwóch powodów.

Pierwszy to zastosowanie – podobnie jak materiały ziarniste granulat z wełny mineralnej stosowany jest w przestrzeniach i komorach przegród, w których nie można zastosować materiałów dźwiękochłonnych w postaci płyt czy mat (granulat z wełny mineralnej stosowany jest jako rdzeń dźwiękochłonny w płytach stropowych kanałowych).

Drugi – dla celów porównawczych charakterystyk pochłaniania dźwięku z wynikami badań rzeczywistych granulatów (materiałów ziarnistych). Na fot. 1–10 przedstawiono wykorzystane w badaniach materiały.

Wyniki badań

Kryteria oceny 
Szczegółową analizę wyników uzyskanych z badań doświadczalnych na 50 próbkach materiałów ziarnistych (dziesięć rodzajów materiałów dla pięciu grubości warstwy) przeprowadzono, przyjmując następujące kryteria oceny:

  • grubość warstwy materiału,
  • rodzaj materiału (tworzywo sztuczne, naturalne, budowlane),
  • struktura materiału (wielkość i kształt ziarna),
  • gęstość objętościowa (pozorna). 

Przyjęte kryteria stanowiły podstawę do opracowania zestawień porównawczych uzyskanych charakterystyk pochłaniania dźwięku w 1/3 oktawowych pasmach częstotliwości [3], pozwalających odpowiedzieć na następujące pytania:

  • jaki wpływ na charakterystykę pochłaniania dźwięku ma grubość warstwy materiału ziarnistego,
  • czy rodzaj tworzywa, z którego wykonano granulat, lub jego pochodzenie (naturalny/ sztuczny) mają wpływ na własności pochłaniania dźwięku,
  • czy struktura (wielkość i kształt ziarna, porowatość lub włóknistość granulatu) materiału ziarnistego wpływa na charakterystykę pochłaniania dźwięku, 
  • jaki wpływ na dźwiękochłonność materiału ziarnistego ma jego gęstość objętościowa. 

W artykule zamieszczono wyniki badań w formie uproszczonej, w postaci wykresów (rys. 1–10) i zestawień tabelarycznych (tabele 1–10). Każdy wykres i tabela zawierają porównanie właściwości pochłaniających dla każdego z dziesięciu przetestowanych materiałów w odniesieniu do pięciu grubości warstwy. Wartości fizycznego współczynnika pochłaniania αf dźwięku podano dla częstotliwości środkowych pasm oktawowych.

Zasadnicze wnioski

Z przeprowadzonej analizy wyników badań doświadczalnych można wysnuć następujące wnioski przydatne dla projektantów zabezpieczeń przeciwhałasowych:

  • we wszystkich zbadanych próbkach materiałów ziarnistych występuje wyraźny wpływ grubości warstwy na wzrost pochłaniania dźwięku. Niezależnie od ich struktury oraz gęstości objętościowej, wzrost grubości warstwy powoduje wzrost średniej wartości współczynnika pochłaniania dźwięku;
  • na kształt charakterystyki pochłaniania dźwięku ma wpływ struktura materiału ziarnistego bez względu na jego rodzaj. Granulaty z polipropylenu, keramzytu i styropianu można zaliczyć do materiałów dźwiękochłonnych wąskopasmowych ze względu na pasmo częstotliwości (poniżej 1 oktawy), w którym występuje największe pochłanianie dźwięku. Wraz ze wzrostem grubości warstwy częstotliwość rezonansowa, dla której występuje największe pochłanianie dźwięku, przesuwa się w kierunku częstotliwości średnich (1000–1600 Hz); 

Potrzebujesz więcej TREŚCI?

Odbierz TUTAJ
IZO-newslettera »

  • charakterystyki pochłaniania dźwięku granulatu gumowego oraz piasku kwarcowego są zbliżone kształtem do charakterystyki granulatu z wełny mineralnej. Można te materiały ziarniste zaliczyć do materiałów dźwiękochłonnych szerokopasmowych (o szerokości ponad 4 oktawy), przy czym granulat gumowy ma właściwości pochłaniania dźwięku prawie identyczne jak granulat z wełny mineralnej. Piasek kwarcowy charakteryzuje się znacznie mniejszym pochłanianiem od granulatu gumowego w zakresie częstotliwości 500–2500 Hz. Natomiast w zakresie częstotliwości niskich, poniżej 315 Hz, pochłanianie dźwięku przez piasek jest lepsze niż przez granulat gumowy;
  • gęstość objętościowa zbadanych materiałów ziarnistych ma najmniejszy wpływ na charakterystykę pochłaniania dźwięku. Nie stwierdzono znaczącej różnicy nawet w przypadku porównania granulatów ze styropianu (1 kg/m³) i polipropylenu III (630 kg/m³). 
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 9/2010

Komentarze

(2)
Jan | 26.09.2013, 12:52
Fajny artykuł ale trochę za dużo jakiegoś śmiecia pod nim
sw | 18.10.2014, 00:18
drogi i mosty
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Innowacyjny system kompozytowych wzmocnień konstrukcji »


W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest... ZOBACZ »


"Wirtualne malowanie" - wykonaj symulację online »

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Obok wiedzy na temat produktów, równie istotna jest znajomość technologii, którą... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »


Opłacalność paneli fotowoltaicznych - najnowsze informacje i porady »

Uszczelnianie obiektów inżynieryjnych - jak to robią specjaliści?

W przyszłym roku nastąpią znaczne podwyżki cen energii elektrycznej, dlatego też warto zastanowić się nad montażem paneli fotowoltaicznych.
czytaj dalej »

Jak prawidłowo chronić ściany fundamentwe i zapewnić gwarancję żywotności obiektu? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... czytaj dalej »

Jak mocować elewacje wentylowane?


Jak w realnych warunkach zachowują się różne systemy mocowań elewacji wentylowanych? ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »


dr inż. Jan Sikora
dr inż. Jan Sikora
Jest absolwentem Wydziału Maszyn Górniczych i Hutniczych AGH w Krakowie (teraz Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki). Pracuje w AGH Akademii Górniczo-Hutniczej od 1971 r., obecnie jako adiunkt w ... więcej »
dr inż. Jadwiga Turkiewicz
dr inż. Jadwiga Turkiewicz
Jest absolwentką Wydziału Maszyn Górniczych i Hutniczych AGH (teraz Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki). Pracuje w AGH Akademii Górniczo-Hutniczej od 1979 r., obecnie jako adiunkt w Katedrze M... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.