DE3643634A1

DE3643634A1 - Wand-akustikputz

Info

Publication number: DE3643634A1
Application number: DE19863643634
Authority: DE
Inventors: Heinz Rheinlaender
Original assignee: STOTMEISTER GmbH
Current assignee: STOTMEISTER GmbH
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-06-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Akustikputz mit Bestandteilen aus Bimsgranulat, Kalium- oder Natriumsilikat und einem Polymerisatharz.

Bekannte Akustikputze dieser Art (DE-OS 19 43 433) weisen neben dem geblähten vulkanischen Silikatgestein, das aufgrund seiner hochporösen Struktur nach Verdampfen des Wassergehaltes eine hohe Schallschluckfähigkeit besitzt, insbesondere Gips oder Schlemmkreide mit einem Anteil von bis zu 50% als Bindemittel auf. Weiter enthalten sie Styropor und Asbest. Die Mischung wird fabrikseitig vorgemischt. Für die Verarbeitung genügt der Zusatz von Wasser. Sie sind aber wegen des verwendeten Bindemittels relativ schwer und trotz der jetzt nicht mehr zulässigen Asbest-Zuschläge auch in ihrer Flammfestigkeit verbesserungsfähig.

Bekannt sind auch Akustikputze (DE-PS 31 20 488), die als Bindemittel ausschließlich eine Kunstharz-Dispersion enthalten. Diese liegt im Akustikputz mit 40 bis 80 Gew.-% vor. Ferner sind in diesen Akustikputzen 3 bis 15 Gew.-% Alu- Eisen-Magnesiumsilikat und 10 bis 30 Gew.-% vulkanisches Silikatgestein vorgesehen.

Bekannt sind auch Akustikputze (DE-OS 24 23 618), die als Bindemittel ausschließlich eine Kunstharz-Dispersion, mindestens 70 Gew.-% Füllstoffe der Kornfraktion 0,35 bis 1,5 mm und bis zu 30 Gew.-% (bezogen auf den Pigment- und Füllstoffanteil) Gesteinswolle, geblähten Glimmer (Vermiculite), Melaminharzschaumpulver, geschäumte Polystyrolkügelchen oder Perlite enthalten können. Schließlich ist auch ein Akustikputz bekannt (DE-OS 33 14 033) der 10 bis 40 Gew.-% expandiertes Silikatgestein (Perlite), Wasserglas und eine Kunstharzdispersion mit einem Anteil von weniger als 7 Gew.-% des Gesamtbindemittels enthält.

Alle diese beschriebenen Akustikputze sind sog. Höhenabsorber, die ihre Wirksamkeit erst bei Frequenzen über 2000 Hz entfalten.

Die Begründung dafür liegt in der folgenden Schallabsorptionstheorie:
Betrachtet man eine senkrecht auf eine vollständig reflektierende Wand auftreffende Schallwelle, so stellt man fest, daß die Schnelle unmittelbar vor der Wand Null ist und die größten Schnelleamplituden im Abstand λ/4 vor der Wand zu finden sind. Da die Luftschallabsorption durch Reibung der Luft in den Poren bzw. Skelettelementen des Absorbers zustande kommt, können Energieverluste nur eintreten, wenn eine Teilchenbewegung vorhanden ist. Da die Schnelle an der Wand aber Null ist, sind bei wenigen Zentimetern Schichtdicke, wie sie bei Akustik-Putzen üblich ist, nur begrenzte Absorptionswerte möglich.

Ideal wäre es, Schichtdicken von λ/4 anzubringen, wie sich anhand folgender Tabelle ergibt:

Frequenz (Hz)λ/4 (cm)

10082,5 50016,5 1000 8,25 2000 4,1 4000 2,06

Aus dieser Tabelle wird anschaulich, warum Akustikputze mit einer Schichtdicke von 1-3 cm erst ab etwa 2000 Hz Schallwellen merklich absorbieren. Da die größte Ohrenempfindlichkeit bei ca. 1000 Hz liegt und sich somit die tiefen Frequenzen als besonders störend erweisen, sind auf diese Frequenzen zurückzuführende Schallschluckprobleme bisher nur durch vorgehängte Akustikplatten bzw. abgehängte Akustikdecken lösbar. Der Abstand zur Decke bzw. Wand wird dabei so gewählt, daß er λ/4 der störenden Frequenz entspricht.

Typische Schallabsorptionskurven der Akustikputze sind in der DE-OS 24 23 618 dargestellt. Bislang ließ sich Schallenergie in dem für das Ohr empfindlichsten Frequenzbereich mit Akustikputzen nicht absorbieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Akustikputz der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch seine Fähigkeit, vor allem niederfrequente Schallenergie zu absorbieren, auszeichnet.

Der Akustikputz nach der Erfindung, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, ist im wesentlichen gekennzeichnet durch folgende Komponenten zur Erreichung eines Schallabsorptionsgrades α von mindestens 40% bei tiefen Frequenzen zwischen 300 und 1600 Hz:

Bindemittelkomponente A10-40 Gew.-% Kalium- oder Natriumsilikat
ca. 30%ig in Wasser
Kunstharzdispersion 50%ig5-25 Gew.-% Faser0-2 Gew.-% Verdickungsmittel0-4 Gew.-% WasserRest auf 100 Gew.-%

Füllstoffkomponente B
Naturbimsgranulat der Körnung
0 bis 35 mm, vorzugsweise 0,01 bis 1,5 mm80-100 Gew.-% Pigmente und Leichtfüllstoffe
wie z. B. Titandioxid, Hohlglaskugeln,
Perlite, geschäumte Polystyrolperlen u.ä.0-20 Gew.-% wobei die beiden Komponenten in einem
Gewichtsverhältnis:
Komponente A40-60 Gew.-% Komponente B40-60 Gew.-%

so gemischt sind, daß sie zusammen 100 Gew.-% ergeben. Überraschenderweise und entgegen der bekannten Schallabsorptionstheorie ist mit diesem Akustikputz innerhalb der üblichen Schichtdicken eine außerordentlich hohe Schallabsorption im Bereich der tiefen Frequenzen von 200 bis 1600 Hz erreichbar.

Eine sehr vorteilhafte abgewandelte Akustikputz-Formulierung liegt vor, wenn in der Komponente A das Kalium- oder Natriumsilikat (ca. 30%ig in Wasser) durch ein Kalium- bzw. Natriumsilikat in Pulverform (100%ig) und die wäßrige 50%ige Kunstharzdispersion durch ein entsprechendes Dispersionspulver, unter Berücksichtigung der gleichen Feststoffanteile, ersetzt und die fehlenden Gewichtsanteile dabei durch Wasser auf 100% ergänzt sind.

Der Akustikputz nach der Erfindung enthält als aktiven Füllstoff im Vergleich zu den erwähnten vorbekannten Akustikputzen kein expandiertes vulkanisches Silikatgestein (Perlite, Vermiculite) sondern ausschließlich Naturbimsgranulat. Als Bindemittel dient eine Kombination aus Kalium- bzw. Natriumsilikat (Wasserglas) und eine vorzugsweise schwerbrennbare Kunststoffdispersion.

Eine abgewandete Möglichkeit besteht darin, daß das Wasserglas als Pulverkomponente und das Kunstharzbindemittel als redispergierbares Dispersionspulver eingesetzt wird.

Als weitere Bestandteile können zur Erreichung der erforderlichen Konsistenz und Rißfreiheit in dickeren Schichten, sog. Verdickungsmittel, Abbindungsbeschleuniger und Fasern beigemischt werden. Zuschläge von anderen Füllstoffen und Pigmenten sind bis zu max. 20 Gew.-% (auf Füllstoff- und Pigmentgemisch bezogen) möglich.

Andere hervorstechende Eigenschaften dieses Akustikputzes sind seine hohe mechanische Festigkeit, die auch eine Anwendung an der Wand ermöglicht, seine leichte Verarbeitbarkeit und die Flammfestigkeit.

Beispiele für die Formulierung des erfindungsgemäßen Akustikputzes sind nachstehend angegeben:

Beispiel 1

Komponente A (Bindemittel) 18,0 Gew.-% Kaliumsilikat (ca. 30%ig in Wasser) 18,0 Gew.-% Kunstharzdispersion (50%ig) 15,0 Gew.-% Verdickungsmittel (Celluloseäther) 1,5 Gew.-% Glasfasern 1,0 Gew.-% Wasser 64,5 Gew.-% 100,0 Gew.-%

Komponente B (Füllstoff)
Naturbimsgranulat der Körnung 0,01 bis 2 mm100,0 Gew.-%

Die beiden Komponenten ergeben bei einer Mischung von 100 Gew.-Teilen der Komponente A mit 90 Gew.-Teilen der Komponente B einen leicht verarbeitbaren Mörtel, der nach Erhärtung die erwähnten akustischen Eigenschaften besitzt.

Beispiel 2

Komponente A (Bindemittel)

Kaliumsilikat (Trockenpulver) 7,0 Gew.-% Dispersionspulver 7,0 Gew.-% Verdickungsmittel (Celluloseäther) 1,5 Gew.-% Glasfasern 1,0 Gew.-% Wasser 83,5 Gew.-% 100,0 Gew.-%

Komponente B (Füllstoff)

Naturbimsgranulat 97,0 Gew.-% TiO₂ 3,0 Gew.-% 100,0 Gew.-%

Claims

1. Akustikputz mit Bestandteilen aus Bimsgranulat, Kalium- oder Natriumsilikat und einem Polymerisatharz, zum Auftrag in üblicher Schichtdicke von 1 bis 3 cm gekennzeichnet durch folgende Komponenten zur Erzielung eines Schallabsorptionsgrades α von mindestens 40% bei tiefen Frequenzen zwischen 300 und 1600 Hz: Bindemittelkomponente A:
Kalium- oder Natriumsilikat
ca. 30%ig in Wasser10-40 Gew.-% Kunstharzdispersion 50%ig 5-25 Gew.-% Faser 0-2 Gew.-% Verdickungsmittel 0-4 Gew.-% WasserRest auf 100 Gew.-%Füllstoffkomponente B
Naturbimsgranulat der Körnung
0 bis 35 mm, vorzugsweise 0,01 bis 1,5 mm80-100 Gew.-% Pigmente und Leichtfüllstoffe
wie z. B. Titandioxid, Hohlglaskugeln
Perlite, geschäumte Polystyrolperlen u.ä. 0-20 Gew.-% wobei die beiden Komponenten in einem
Gewichtsverhältnis:
Komponente A40-60 Gew.-% Komponente B40-60 Gew.-%so gemischt sind, daß sie zusammen 100 Gew.-% ergeben.

2. Akustikputz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente A das Kalium- oder Natriumsilikat (ca. 30%ig in Wasser) durch ein Kalium- bzw. Natriumsilikat in Pulverform (100%ig) und die wäßrige 50%ige Kunstharzdispersion durch ein entsprechendes Dispersionspulver, unter Berücksichtigung der gleichen Feststoffanteile, ersetzt und die fehlenden Gewichtsteile dabei durch Wasser auf 100% ergänzt sind.