DE4419886A1 - Schallschutz-Beschichtung mit einem Kunststoff-Gummi-Granulat - Google Patents

Schallschutz-Beschichtung mit einem Kunststoff-Gummi-Granulat

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schallschutz-Beschichtung mit einem Kunststoff-Gummi- Granulat.
Die Kunststoff-Gummi-Granulat-Beschichtung soll zur Dämpfung von Schallwellen eingesetzt werden, insbesondere im Eisenbahnoberbau zur Reduzierung von Schallimmissionen durch eine Teilschichtung der Schiene und Schallimmissionen durch die Beschichtung geschlossener Flächen wie z. B. Tunnelwände, Schall­ schutzwände, Konstruktionen des schotterlosen Oberbaus.
Es gibt zahlreiche Systeme zur Minderung von Schallwellen (Lärm). Die bekannten Systeme basieren grundsätzlich auf Masse-Systemen, mehrschaligen Konstruktio­ nen mit oder ohne Oberflächenstrukturierungen.
Kritisch ist zu allen Systemen generell anzumerken, daß sie voluminös und sperrig sind, deshalb oft von der "Quelle" entfernt sind und dadurch aufwendig und teuer werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, praxisgerechtes und preiswertes System mit hoher Effizienz zur Dämpfung von Schallwellen zu kreie­ ren.
Das System soll eine geringe Konstruktionshöhe haben und komplizierte Formen sowie auch bereits vorhandene Konstruktionen im Nachhinein wirkungsvoll be­ schichten können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit einem kunststoffge­ bundenen Gummi-Granulat (insbesondere aus Altreifen) die emittierende oder re­ flektierende Fläche beschichtet wird.
Als Kunststoff bietet sich ein dauerelastisches Polyurethan (Polymerdispersion) an, das die Haftung zum Untergrund und dem elastischen Gummi-Granulat unterein­ ander dauerhaft gewährleistet. Alle bisherigen Versuche und Erfahrungen wurden mit dem Bindemittel Basonat PA 440, einem Produkt der BASF, erfolgreich gete­ stet.
Die Kunststoff-Gummi-Granulat-Beschichtung bringt außer dem Verbund zum Un­ tergrund allein durch die Form der Gummi-Granulate aus Altreifen (länglich, 5 bis 8 mm lang) eine durchgehende poröse Struktur zustande.
Innerhalb dieser Beschichtung wird der Schall gebrochen, die Schall-Energie in Wärme umgesetzt bzw. nur ein reduzierter Anteil abgestrahlt bzw. reflektiert.
Die durchgeführten Versuche haben folgende Zusammenhänge aufgezeigt:
  • 1. Je grobkörniger das Granulat, desto besser
  • 2. Optimierung der Dicke der Beschichtung:
  • - zu dünn: nur eingestreut; schlechte Ergebnisse
  • - zu dick: größer 2 cm, negative Reflexion
  • - bisheriges Optimum: 0,5 bis 1,5 cm.
Zur Verminderung der Brandgefahr ist es vorteilhaft, das Bindemittel mit Zement anzureichern (1/4 bis 1/2 Volumen Anteile).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Bindemittels besteht darin, daß z. B. an freie Valenzen der Polymerdispersion Wirkstoffe gegen das Pflanzenwachstum eingebunden werden. Damit soll einer "Vermoosung" entgegengewirkt werden.
Eine technisch vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das Kunststoff- Gummi-Granulat-Gemisch aufgespritz/torkretiert wird. Mit dieser Technik wird eine besonders porige, schallschluckende Beschichtung erreicht.
Die Vorteile der Kunststoff-Gummi-Granulat-Beschichtung bestehen darin, daß:
  • 1. der Absorptionsgrad sehr hoch und
  • 2. die Konstruktionshöhe sehr gering ist;
  • 3. die Kosten sehr günstig liegen;
  • 4. der Schallschutz nachträglich aufgebracht werden kann;
  • 5. auch komplizierte Querschnitte behandelt werden können;
  • 6. eine Konservierung der Oberfläche damit verbunden ist;
  • 7. Oberflächenschäden (Risse, Unebenheiten) überdeckt wurden und
  • 8. die Beschichtung damit gleichzeitig eine Schutzschicht darstellt;
  • 9. die Beschichtung mechanisch belastbar ist, d. h. insbesondere auch befahrbar bleibt (Rettungsfahrzeuge).
Beschreibung des Systems durch folgende Schemaskizzen:
Fig. 1 zeigt emittierte und reflektierte Schallwellen im Querschnitt an einem Bei­ spiel im Gleis mit der Kunststoff-Gummi-Granulat-Beschichtung.
Fig. 2 zeigt einen stark vergrößerten Querschnitt durch die Kunststoff-Gummi- Granulat-Beschichtung.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel aus dem Eisenbahnbau. Dargestellt sind ein hälftiges Schienenprofil 1 mit einem darüberstehenden Teil eines Rades 2. Weiter sind horizontale 3, vertikale 4 und geschwungene 5 schallreflektierende Flächen dargestellt.
Die Schiene 1 ist am Schienenfuß, am Schienensteg und an der Unterseite des Schienenkopfes mit einem schalldämpfenden Kunststoff-Gummi-Granulat-Belag 6 beschichtet. Außerdem sind die Begrenzungsflächen 3, 4, 5 mit einer schalldämp­ fenden Beschichtung 7 versehen.
Als Schallquelle wird die Rad-Schiene-Berührung angenommen, die den Schall (A) direkt oder über bereits gedämpfte Schallwellen (B) vom Schienensteg ausgehen läßt. Die Schallwellen sind die von der Kunststoff-Gummi-Granulat-Beschichtung gedämpften Schallwellen.
Fig. 2 zeigt einen stark vergrößerten Schnitt durch die Kunststoff-Gummi-Granulat- Beschichtung 6, 7.
Die aus Altreifen gewonnenen länglichen Gummi-Granulate 8 sind vom Kunststoff 9 umgeben. An den Kontaktpunkten läuft der Kunststoff zusammen und bildet eine dauerelastische Verbindung zwischen den Granulaten. In der Beschichtung entstehen Hohlräume 10.
Abgehende, emittierte Schallwellen werden durch das elastische Gerüst herabge­ setzt; ankommende Schallwellen werden durch die Hohlräume gebrochen.

Claims (10)

1. Schallschutz-Beschichtung von schallabgebenden und/oder schallreflektie­ renden Flächen mit einem kunststoffverfestigten Gummigranulat.
2. Schallschutz-Beschichtung nach Anspruch 1, wobei der Kunststoff elastisch deformierbar ist.
3. Schallschutz-Beschichtung nach Anspruch 2, wobei der Kunststoff eine Polymerdispersion ist.
4. Schallschutz-Beschichtung nach Anspruch 3, wobei die Polymerdispersion Basonat PA 440 ist.
5. Schallschutz-Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem zusätzlichen Luftporenanteil.
6. Schallschutz-Beschichtung nach Anspruch 5, wobei der Luftporenanteil zumindest teilweise offenporig ist.
7. Schallschutz-Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, je­ doch mit einer Zementbeimengung zur Reduzierung der Brandgefahr.
8. Schallschutz-Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, je­ doch mit einer zusätzlichen Einbindung von pflanzenwachstumsbehindernden Stoffen.
9. Schallschutz-Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für den Eisenbahnoberbau.
10. Aufbringen der Schallschutz-Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche durch hohen Druck/Geschwindigkeit, um einen hohen insbesondere offenporigen Luftporenanteil zu erzeugen.
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