DE2439874A1

DE2439874A1 - FLOOR OR WALL CONSTRUCTION FOR SOUND AND VIBRATION INSULATION BETWEEN TWO ROOMS AND PROCESS FOR MANUFACTURING THIS CONSTRUCTION

Info

Publication number: DE2439874A1
Application number: DE2439874A
Authority: DE
Inventors: Tore Bertil Koehlberg
Original assignee: MARIEHOLMS IND AB
Current assignee: MARIEHOLMS IND AB
Priority date: 1973-08-22
Filing date: 1974-08-20
Publication date: 1975-03-06
Also published as: NO139792C; DK143816B; NO139792B; DK143816C; FI54641C; FI242374A; GB1466596A; NO742716L; FI54641B; SE390182B; SE7311446L; DK446474A

Description

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HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANNHELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL-PHYS. DIPL.-INC. DIPL-PHYS. DIPL.-INC.

Marieliolms Industri AB . ox-ma-10Marieliolms Industri AB. ox-ma-10

H.August 1974 BB/pH. August 1974 BB / p

Boden- oder Wandkonstruktion zur Schall- und Schwingungsisolierung zwischen zwei Räumen und Verfahren zur Herstellung dieser Konstruktion.Floor or wall construction for sound and vibration isolation between two rooms and method of manufacture this construction.

Die Erfindung betrifft .eine Boden- oder Wandkonstruktion entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung dieser Konstruktion.The invention relates to a floor or wall construction the preamble of claim 1 and a method for producing this construction.

Es ist bekannt, "schwimmende Böden" in Wohngebäuden zu verwenden, um die Ausbreitung von Störgeräuschen zwischen verschiedenen Räumen und Wohnungen soweit'; als möglich zu verringern Ein "schwimmender Boden" besteht im allgemeinen aus einer oberen Schicht, die auf einer Schicht aus einem elastischen Werkstoff ruht, wobei die obere Schicht keine ,feste Verbindung mit der die beiden Schichten abstützenden Grundfläche hat. Auch besteht keine Verbindung zwischen den Elementen, die die Grundfläche selbst abstützen.It is known to use "floating floors" in residential buildings, about the spread of background noise between different rooms and apartments so far '; as possible A "floating floor" generally consists of an upper layer resting on a layer of an elastic material rests, whereby the upper layer does not have a firm connection with the the base surface supporting the two layers. Also there is no connection between the elements that make up the base support yourself.

Die obere Schicht von solchen "schwimmenden Böden" wurden bisher aus 3eton hergestellt, wobei der Nachteil darin besteht, daß wegen Pestigkeitserfordernissen die obere Schicht relativ dick., d.h. mindestens 50 mm stark ausgebildet sein muß. Außerdem ist es nicht möglich, große Flächen von Böden,ohne sie in einzelne , Abschnitte aufzuteilen, zu gießen, da sich der Beton beim Härten zusammenzieht. Das Aufteilen eines "schwimmenden Bodens" in verschiedene Abschnitte bringt beachtliche Nachteile mit sich,The top layer of such "floating floors" have been hitherto made of 3eton, the disadvantage being that the upper layer is relatively thick due to the requirements of pestibility., i.e. must be at least 50 mm thick. Also is it is not possible to cover large areas of soils without dividing them into individual ones, Divide sections, pour as the concrete hardens contracts. Dividing a "floating floor" into different sections has considerable disadvantages,

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soweit die Herstellung und die Qualität betroffen sind. Das Ausgießen wird teurer und Höhenunterschiede zwischen verschiedenen Abschnitten können aufgrund verschiedener Belastung^ bedingungen auftreten. Aus diesem Grunde sind "schwimmende Böden¹¹, deren obere Schicht aus Beton besteht, nicht sehr oft verwendet worden.'as far as manufacturing and quality are concerned. Pouring becomes more expensive and differences in height between different sections can occur due to different loading conditions. For this reason, "floating floors ¹¹ , the top layer of which is made of concrete, have not been used very often."

Ein weiterer Nachteil einer oberen Betonschicht besteht in dem großen Gesamtgewicht dieser Schicht, weshalb die darunterliegende Schicht ziemlich steif sein muß, um die Gesamtlast aufnehmen zu können. Häufig wurde eine Unterschicht aus Sand oder Glaswolle verwendet, die jedoch wegen des großen Gewichtes der Oberschicht stark zusammengepreßt worden ist, so daß ihre Elastizität teilweise verloren gegangen ist. Durch die Verringerung der Elastizität wird jedoch der Vorteil eines "schwimmenden Bodens" wesentlich beeinträchtigt. Dies kommt daher, weil die Schicht zwischen der Grundfläche und der Oberschicht wesentlich zur Ausbreitung von Schall von den Stützelementen und dem Gebäude selbst an die Oberschicht des Bodens beiträgt, so daß die Schallisolation zwischen den verschiedenen Räumen und Wohnungen unbefriedigend geworden ist.Another disadvantage of an upper layer of concrete is the great total weight of this layer, which is why the layer underneath Layer must be quite stiff to take the total load can. A lower layer of sand or glass wool was often used, but this was due to the great weight of the upper layer has been strongly compressed so that its elasticity has been partially lost. By reducing elasticity however, the benefit of a "floating floor" is significantly impaired. This is because the layer between the The base and the top layer are essential for the propagation of sound from the supporting elements and the building itself to the The top layer of the floor contributes to the fact that the sound insulation between the different rooms and apartments is unsatisfactory has become.

Ferner ist in manchen Fällen z.B. bei der Schallisolation von Schiffäcabine η die Verwendung von Betonschichten wegen des großen Gesamtgewichtes nicht möglich. Außerdem ist die Trocken- und Abbindezeit von Beton relativ lang, und der Beton muß während dieser Zeit von bis zu einer oder mehreren Wochen feucht gehalten werden.Furthermore, in some cases, e.g. for the sound insulation of ship's cabin η, the use of concrete layers is due to the large Total weight not possible. In addition, the drying and setting time of concrete is relatively long, and the concrete must during be kept moist for up to one or more weeks during this period.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die erwähnten Nachteile zu beheben und eine Boden- und Wandkonstruktion darzustellen, die ein geringeres Gesamtgewicht und eine bessere Schall- und Schwingungsisolierung hat.One object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned to fix and to present a floor and wall construction that has a lower overall weight and better sound and vibration insulation Has.

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ox-ma-10ox-ma-10

Ein Lösungsmittel dieser Aufgabe wird Im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dargestellt.A solvent for this task is given in the characterizing part of claim 1 shown.

Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung einer¹ solchen Bodenoder Wandkonstruktion angegeben werden.Further, a method for producing a ¹ such a floor or wall construction to be provided.

Ein Lösungsmittel für das Verfahren wird im kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 dargestellt.A solvent for the method is presented in the characterizing part of claim 2.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird .im folgenden anhand der Zeichnung dargestellt, die einen Querschnitt durch eine Deckkonstruktion für ein Schiff zeigt.An exemplary embodiment of the invention will be based on the following of the drawing, which shows a cross section through a deck structure for a ship.

Das Deck besteht aus einer Stahlplatte 10, die eine erste Schicht 11 eines weichen, elastischen V7erkstoff.es aufnimmt. Eine zweite Schicht 12 eines harten Werkstoffes ist auf der gesamten Fläche der weichen Schicht 11 angeordnet.. Die zweite Schicht 12, die die Oberschicht bildet, wird vollkommen von der darunterliegenden Schicht 11 abgestützt und hat keine feste Verbindung mit der Grundfläche. 10, die den "schwimmenden Boden" aufnimmt. Die Schicht 12 hat keine Verbindungen mit einer Seite Ι} des Schiffes, die die Grundfläche 10 abstützt, da ein Hohlraum 14 zwischen der Seite Ij5 und der Schicht 12 vorgesehen ist. Dieser Raum kann mit einem weichen, elastischen Werkstoff gefüllt werden oder er kann auch Luft enthalten. Solche Räume sind auch längs der anderen Wände (dieses ist hier nicht dargestellt) angeordnet, die eine feste Verbindung mit der Grundfläche haben, die den "schwimmenden Boden" trägt. Auch sind entsprechende Räume um aufrechtstehende Elemente, die mit der Grundfläche in Verbindung stehen, angeordnet. 'The deck consists of a steel plate 10, which is a first Layer 11 of a soft, elastic V7erkstoff.es takes up. A second layer 12 of a hard material is on the entire area of the soft layer 11. The second Layer 12, which forms the top layer, is completely supported by the underlying layer 11 and has none fixed connection with the base. 10, which is the "floating The layer 12 has no connections with a side Ι} of the ship that supports the base 10, since a cavity 14 is provided between the side Ij5 and the layer 12 is. This space can be filled with a soft, elastic material or it can also contain air. Such Rooms are also arranged along the other walls (this is not shown here), which are firmly connected to the Have a base that supports the "floating floor". There are also corresponding spaces around upright elements, which with the base are in connection, arranged. '

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- 4 - oxxma-lO- 4 - oxxma-10

In der Zeichnung ist die Anordnung einer Wand 15 auf dem "schwimmenden Boden" dargestellt. Die Stirnseite der Wand ist in einem U-förmigen Stahlprofil 16 angeordnet, das auf der Oberschicht 12 befestigt ist. Sie hat keine feste Verbindung mit der Grundfläche 10, die den Boden trägt oder mit den bodentragenden Stutzelementen.In the drawing, the arrangement of a wall 15 is shown on the "floating floor". The face of the wall is arranged in a U-shaped steel profile 16 which is attached to the top layer 12. She has no permanent connection with the base 10, which carries the floor or with the floor-supporting support elements.

Die elastische Schicht 11 , die unter der Oberschicht 12 liegt, besteht aus Mineralwolle wie z.B. aus einem Fasermaterial, in dem die Pasern im wesentlichen parallel zu der Oberfläche der Grundfläche 10 ausgerichtet sind. Ein passender Werkstoff besteht beispielsweise aus geschichteter Glaswolle, die mit einer Dicke von 3 - 10 cm und einem Gewicht von ungefähr 100-200 kg/m^ im Handel erhältlich ist. Die Schicht 11 sollte so weich wie möglich sein.The elastic layer 11, which lies under the top layer 12, consists of mineral wool such as a fiber material in which the fibers are essentially parallel to the surface of the Base 10 are aligned. A suitable material consists, for example, of layered glass wool, which is covered with a Thickness of 3 - 10 cm and a weight of about 100-200 kg / m ^ is commercially available. Layer 11 should be as soft as possible.

Die obere Schicht 12 besteht aus einer gießbaren oder formbaren Mischung auf Magnesitbasis, die ein inorganisches Zuschlagmateria!The upper layer 12 consists of a castable or malleable mixture based on magnesite, which is an inorganic aggregate!

z.B. Sand enthält. Die Mischung kann sich in folgender Weise zusammensetzen:e.g. contains sand. The mixture can be in the following way put together:

Magnesit 1.VolumenteilMagnesite 1st volume part

Quarzsand 1*5-3 VolumenteileQuartz sand 1 * 5-3 parts by volume

Magnesiumchlorid 1 -1,5 VolumenteileMagnesium chloride 1 -1.5 parts by volume

Eine passende Korngröße des Quarzsandes liegt bei 0-3 mm. Das Magnesiumchlorid wird in wässriger Lösung, z.B. 20 ^hinzugefügt, bis die Mischung die gewünschte Viskosität hat.A suitable grain size of the quartz sand is 0-3 mm. The magnesium chloride is added in an aqueous solution, e.g. 20 ^, until the mixture has the desired viscosity.

Eine solche Verbindung zieht sich nur wenig zusammen, quillt nur geringfügig auf und hat eine kleine Temperaturabhängigkeit. Ferner können ~£>ehrauben und Bolzen direkt in den Boden aus einer solchen Verbindung geschraubt werden. Die Schicht 12 sollte ungefähr 2 - 5 cm dick sein und ein Gewicht von ungefähr 1000-2000 kg/rtrYmehr haben. Jedoch sollte die Schicht 12 nicht dickerSuch a connection contracts only a little, swells only slightly and has a small temperature dependence. You can also steal and bolt straight into the ground from a such connection can be screwed. Layer 12 should be about 2 to 5 cm thick and about 1000-2000 in weight kg / rtrY have more. However, layer 12 should not be thicker

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gemacht werden als wie es durch Festigkeitserfordernisse gerechtfertigt ist, da sonst der Boden unnotwendigerweise schwer und dick würde, ohne daß dadurch die Schall- und Schwingungsisolierungsfähigkeit erhöht würde. Die elastische Schicht 11 hat ihre günstigsten ■ Federeigensehaften, wenn man das Gesamtgewicht der Oberschicht 12 bei der verwendeten 'Verbindung so-klein wie möglich hält, die Wiederum ein großes Volumengewicht haben sollte. Von der Elastizität der Schicht 11 hängt ganz wesentlich die Möglichkeit ab, die Ausbreitung von Schwingungen von der Grundfläche zur oberen Schicht 12 zu unterbinden.are made as justified by strength requirements, otherwise the soil unnecessarily would be heavy and thick without affecting the sound and Vibration isolation ability would be increased. The elastic layer 11 has its most favorable spring properties when one the total weight of the topsheet 12 when used 'Keeping the connection as small as possible, which in turn is a big one Should have dimensional weight. On the elasticity of the layer 11, the possibility depends very much, the spread to prevent vibrations from the base to the upper layer 12.

Das Geräuschniveau beispielsweise in einer Schiffskabine hängt in hohem-Maße von den Bodenschwingungen ab. Die Schwingungen der oberen Oberfläche des Bodens können mittels des Prinzipes der "schwimmenden Böden" verringert werden. Um die günstigste Schall- und Schwingungsisolierung zu erhalten,ist es notwendig, die Konstruktion so auszulegen, daß die Resonanzfrequenz der beiden Schichten 11 und 12 zusammen so klein wie möglich wird» Jede .Verringerung der Resonanzfrequenz um einen Faktor 2 erhöht die Schallisolierung um 10 - 15 dB.The noise level in a ship's cabin, for example, depends to a large extent on the floor vibrations. The vibrations the upper surface of the floor can be reduced by means of the principle of "floating floors". To the cheapest To obtain sound and vibration isolation, it is necessary to to design the construction so that the resonance frequency of the two layers 11 and 12 together is as low as possible » Every reduction in the resonance frequency by a factor of 2 increases the sound insulation by 10-15 dB.

Es ist daher wünschenswert, den "schwimmenden Boden" so auszulegen, daß die beiden in dieser Konstruktion vorgesehenen Schichten zusammen eine möglichst geringe Resonanzfrequenz haben, und zwar vorzugsweise unterhalb von 100 Hz und möglichst zwischen 25 und 50 Hz.It is therefore desirable to design the "floating floor" so that the two layers provided in this construction together have the lowest possible resonance frequency, and preferably below 100 Hz and if possible between 25 and 50 Hz.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die folgenden Maßnahmen, zur Verringerung der Resonanzfrequenz beitragen und dadurch mithin zu einer besseren Schall- und Schwingungsisolierung.In summary it can be said that the following measures, contribute to the reduction of the resonance frequency and consequently to a better sound and vibration isolation.

a) Verringerung der dynamischen Steife der elastischen Unterschicht 11, dah. eine Zunahme der Weichheit dieser Schicht.a) Reduction of the dynamic stiffness of the elastic underlayer 11, dah. an increase in the softness of this layer.

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b) Erhöhung des Volumengewichtes der Oberschicht 12 .b) Increase in the volume weight of the top layer 12.

c) Zunahme der Dicke der elastischen Schicht 11.c) Increase in the thickness of the elastic layer 11.

Der in der Ausführungsform dargestellte Boden ist dadurch aufgebaut, daß Abschnitte aus Glaswolle aneinander stoßend auf der Grundfläche angeordnet worden sind, die normalerweise eine Stahlplatte ist, wenn es sich um ein Schiff handelt und aus Beton besteht, wenn es sich um ein Gebäude handelt. Sobald die Glaswolleabschnitte ausgerichtet sind, kann mit dem Gießen der inorganischen Verbindung begonnen werden, die die Oberschicht bildet. Das Ausgießen der gesamten Bodenfläche erfolgt in einem einzigen Arbeitsgang. Die bekannten Verfahren können hier auch angewendet werden, selbst das Vibrieren der gegossenen Verbindung. Es ist wichtig, darauf zu achten, daß die Oberschicht sich nicht in fester Berührung mit der Grundfläche oder den Stützelementen der Grundfläche befindet. Das kann in geeigneter Weise dadurch verhindert werden, daß man die Glaswollabschnitte so dicht nebeneinander anordnet, daß zwischen ihnen kein Raum übrigbleibt, in den das Gießgut eindringen könnte. Weiterhin wird man eine Schicht aus weichem Isolierstoff längs der Kanten der Wände, die die Grundfläche abstützen, bis zu einer HÖhe>die der Endhöhe der Oberfläche des fertigen 3odens entspricht,anordnen. . Durch diese Konstruktion und das Verfahren wird das Herstellen von "schwimmenden Böden"mit großen zusammenhängenden Oberflächen ermöglicht.The floor shown in the embodiment is thereby constructed that sections of glass wool have been arranged butting against each other on the base, which normally a steel plate is if it is a ship and is made of concrete if it is a building. As soon With the glass wool sections aligned, pouring of the inorganic compound that forms the top layer can begin forms. The entire floor area is poured out in a single operation. The known methods can can also be used here, even the vibration of the cast connection. It is important to take care that the upper class not in firm contact with the base or the Support elements of the base is located. This can be appropriately prevented by removing the glass wool sections arranged so close to each other that there is no space left between them for the cast material to penetrate. Farther one becomes a layer of soft insulating material along the edges of the walls that support the base, up to a height> which corresponds to the final height of the surface of the finished floor. . Through this construction and the process the creation of "floating floors" with large contiguous surfaces is made possible.

Statt der Verwendung einer Verbindung auf Magnesitbasis für die Oberschicht des "schwimmenden Bodens" kann auch eine Verbindung auf einer Anhydritbasis verwendet werden. Eine solche Verbindung kann z.B. sioh in folgender Weise zusammensetzen:Instead of using a compound based on magnesite for the top layer of the "floating floor", a compound can be used on an anhydrite basis. Such a connection can, for example, be composed in the following way:

Anhydrit 1 VolumenteilAnhydrite 1 part by volume

Zuschlagsstoffe 2-j5 VolumenteileAggregates 2-j5 parts by volume

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Quarzsand mit einer Korngröße von b?£ zu 7 tnm kann als Zuschlag stoff verwendet werden. Die Korngröße sollte jedoch nicht größer sein, weil sonst die Möglichkeit der Befestigung eines Nagels oder einer Schraube direkt in die Verbindung verlorengeht.Quartz sand with a grain size of from £ to 7 tnm can be used as aggregate be used. However, the grain size should not be larger, otherwise the possibility of attaching a nail or a screw is lost directly in the connection.

Die bisher beschriebenen Verbindungen, die für die Oberschicht verwendet werden, haben den Vorteil, daß Gegenstände direkt am Boden z.B. durch Nageln oder Anschrauben befestigt werden können, ohne daß eine Vorbereitung wie z.B. durch Bohren und Dübeleinsetzen notwendig wäre. Das spielt eine große RoIIe^ wenn der erfindungsgemäße Boden in Schiffen verwendet wird, wo z.B. die MöbeL in den Kabinen und Aufenthaltsräumen sehr oft am Boden durch Schrauben befestigt sind. Bei der Verwendung in Wohngebäuden besteht ein Vorteil darin, daß .es möglich ist* Schrauben oder Nägel direkt in den Boden einzubringen, wodurch das Errichten innerer Trennwände, das Befestigen von Profilen und Streifen und ähnlichem wesentlich erleichtert wird. Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darin, daß die Trocken- oder Aushärtezeit nur höchstens 24 Stunden beträgt. Ferner hat die beschriebene Bodenoder Wandkonstruktion sehr gute Wärraeisolierungseigenschaften zusätzlich zu der sehr guten Schall- und Schwingungsisolierung. Wegen des verwendeten Werkstoffes ist die Konstruktion auch sehr schwer entflammbar. ^Λ The connections described so far, which are used for the top layer, have the advantage that objects can be attached directly to the floor, for example by nailing or screwing, without the need for preparation such as drilling and inserting dowels. This plays a major role when the floor according to the invention is used in ships, where, for example, the furniture in the cabins and lounge areas is very often fastened to the floor by screws. When used in residential buildings, there is an advantage that it is possible * to insert screws or nails directly into the ground, which makes the erection of internal partitions, the fastening of profiles and strips and the like much easier. Another important advantage is that the drying or curing time is no more than 24 hours. Furthermore, the floor or wall construction described has very good thermal insulation properties in addition to the very good sound and vibration insulation. Because of the material used, the construction is also very flame retardant. ^Λ

Die beschriebene Konstruktion kann auch für eine Viand verwendet werden, um die Ausbreitung von Schwingungen z.B. von einer Stützwand zu einer Trennwand zu verhindern. In einem solchen Fall 1st die Trennwand mit der Oberfläche der Oberschicht verbunden.The construction described can also be used for a Viand to prevent the propagation of vibrations e.g. from a Retaining wall to prevent a partition. In such a case the partition is connected to the surface of the topsheet.

Die dargestellte AusfUhrungsform zeigt eine Bodenkonstruktion in einem Schiffsrumpf; es ist jedoch selbstverständlich, daß die entsprechende Konstruktion sich auch für Wohnungsgebäude und Werkstätten eignet, um gute Schall- und Schwingungsisolation zu erreichen. Es ist selbstverständlich, daß verschiedene andereThe embodiment shown shows a floor construction in a ship's hull; It goes without saying, however, that the corresponding construction can also be used for residential buildings and Workshops are suitable for achieving good sound and vibration isolation. It goes without saying that various others

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Werkstoffe als Mineralwolle für die elastische Schicht verwendet werden können, wie z.B. Schaumgummi oder Zellen enthaltender Kunststoff,und daß andere inorganische Zuschlagsstoffe als Quarzsand für die Oberschicht verwendet werden können. Materials as mineral wool can be used for the elastic layer, such as foam rubber or containing cells Plastic, and that inorganic aggregates other than quartz sand can be used for the top layer.

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Claims

- 9 - ox-ma-10 patent pending

1.J Floor or wall construction for sound and vibration isolation between two rooms, with a base area, an intermediate layer and a top layer, which are connected to the intermediate layer and only supported by it is, and which has no fixed connection between the base and the elements supporting it, characterized in that the intermediate layer (11) consists of a soft, elastic material, and that the top layer (12) made of an inorganic material high Volume weight is made on the basis of magnesite or anhydrite, which has a hard, continuous surface over the whole Forms middle layer (11).

2. Process for the production of a floor or wall construction ζμΓ sound and vibration insulation between two rooms, with a base, an intermediate layer and a top layer connected to the intermediate layer and only from her is supported, and which has no fixed connection with the base and the elements holding the base, , the construction having a large, contiguous outer surface by adding the intermediate layer made of soft, elastic Material on a base, the application of an uninterrupted layer over the entire surface of the. Interlayer made of a castable or deformable inorganic compound based on magnesite or anhydrite Volume weight, and the avoidance of direct contact between the base or those carrying them Elements and the castable connection.

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- 10 - ox-ma-lO '

3. Construction according to claim X ₉ characterized in that the upper layer (12) consists of a volume part of magnesite from 1.5-3 volume parts of quartz sand and aus.l - 1.5 parts by volume of magnesium chloride and water ..

4. Construction according to claim 1, characterized in that that the top layer (12) consists of a volume part anhydrite and 2-3 parts by volume of quartz sand and water.

5. Construction according to one of claims 1, 3 or 4, characterized in that the intermediate layer. (11) consists of mineral wool fiber material, the fibers of which are aligned parallel to the surface of the base.

6. Construction according to one of claims 1 or 3-5, characterized characterized in that the intermediate layer (11) and the upper layer (12) together have a resonance frequency have that below. 100 Hz, and preferably between 25 and 50 Hz.

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