PL228458B1 - Płyta betonowa do okładzin izolujacych i tłumiacych dzwieki - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest płyta betonowa do okładzin izolujących i tłumiących dźwięki do przegród, zarówno ściennych jak i podłogowych, wewnętrznych i elewacyjnych o właściwościach izolujących, tłumiąco-izolujących i tłumiących dźwięki. Płyta może również być stosowana do obudów urządzeń technicznych, wytwarzających hałas podczas pracy oraz drogowych ekranów akustycznych.

Znane są różne przegrody z różnymi warstwami umieszczonymi wewnątrz konstrukcji przegrody lub na jej powierzchni w celu ograniczenia niekorzystnego oddziaływania dźwięków na użytkowników pomieszczeń. Jako warstwy izolujące stosuje się przede wszystkim materiały porowate, zawierające lub tworzące wewnętrzne pustki powietrzne, takie jak wełna mineralna kamienna i szklana, wytworzone poprzez spienienie tworzyw sztucznych np. polistyren (styropian) lub poliuretan, wykonane z gumy porowatej i litej, wytworzone poprzez rozdrobnienie: włókna drewniane, naturalne (bawełniane), gumy, z tworzyw sztucznych oraz powstałe w wyniku zwiększenia ilości pustek powietrznych np. napowietrzenia mieszanki betonowej. Wymienione materiały występują w postaci płyt, mat, rulonów, granulatu, zasypek i warstw natryskowych. Umieszczenie materiału w przegrodzie odbywa się w zależności od przeznaczenia i rodzaju materiału poprzez luźne lub trwale ułożenie między warstwami przegrody, wymieszanie z materiałem przegrody, natrysk lub mocowanie do przegrody.

Wymienione wytwory mają różną trwałość, właściwości i zastosowanie. Dobór własności akustycznych odbywa się z uwzględnieniem rodzaju materiału, jego grubości, gęstości, parametrów wytrzymałościowych i akustycznych oraz przeznaczenia. Poszczególne rozwiązania posiadają zarówno zalety jak i wady.

1. Luźne umieszczenie materiału izolującego między warstwami przegrody, w zależności od przeznaczenia materiał umieszczany jest między elementami, które mają chronić go przed uszkodzeniami i zapewnić poprawne mocowanie.

Przykładami są:

- mur trójwarstwowy składający się z warstwy betonu, izolacji z materiału typu płyta z wełny mineralnej oraz warstwy wymurowanej z cegieł,

- obudowa urządzenia mechanicznego wykonana z dwóch ścianek metalowych, z wypełnieniem z granulatu wygłuszającego.

Wadą tego rozwiązania jest koszt wielowarstwowej przegrody, duża grubość, możliwość utraty parametrów akustycznych w wyniku zawilgocenia materiału i zmiany jego grubości w wyniku samozagęszczania się na skutek drgań, wzrost grubości przegrody lub obudowy w przypadku polepszania parametrów akustycznych. Możliwość zmiany parametrów akustycznych jest możliwa poprzez zwiększenie grubości materiału izolacyjnego i zmianę jego gęstości.

2. Trwałe umieszczenie materiału izolującego wewnątrz przegrody, w zależności od przeznaczenia materiał jest trwale zamocowany w przegrodzie, między jej warstwami zewnętrznymi, które mają chronić go przed uszkodzeniami i zapewnić poprawne mocowanie. Przykładami są:

- strop trójwarstwowy między kondygnacjami budynku, składający się z warstwy nośnej z żelbetonu, izolacji z materiału typu płyta z polistyrenu oraz warstwy ochronnej z posadzki cementowej plus okładzina z płytek ceramicznych.

Wadą tego rozwiązania jest koszt wielowarstwowej przegrody. W przypadku potrzeby polepszenia parametrów akustycznych następuje wzrost grubości i ciężaru przegrody, związany również z koniecznością zwiększenia grubości i wytrzymałości warstwy z posadzki cementowej. Możliwość zmiany parametrów akustycznych może nastąpić tylko poprzez zwiększenie grubości materiału izolacyjnego i zmianę jego gęstości.

3. Trwałe zamocowanie materiału izolującego do przegrody, w zależności od przeznaczenia materiał jest trwale zamocowany na przegrodzie, oraz i/lub zabezpieczony warstwami, które mają chronić go przed uszkodzeniami i zapewnić poprawne mocowanie. Przykładami są:

- system ociepleń ścian i sufitów z wykorzystaniem styropianu lub wełny mineralnej jako izolacji. Wymaga zamocowania materiału izolacyjnego do podłoża oraz zabezpieczenia przed uszkodzeniami, dodatkową warstwą zbrojąco-ozdobną,

- system ociepleń ścian wentylowany z wykorzystaniem styropianu lub wełny mineralnej jako izolacji. Wymaga zamocowania materiału izolacyjnego do podłoża oraz zabezpieczenia dodatkową warstwą zapewniającą szczelinę do wentylacji i chroniącą przed uszkodzeniami, zamocowaną na ruszcie metalowym. Wadą tego rozwiązania jest koszt wielowarstwowej przegrody, podatność na uszkodzenia zewnętrzne. W przypadku polepszenia parametrów

PL 228 458 B1 akustycznych, następuje wzrost grubości i ciężaru przegrody, związany również z koniecznością zwiększenia nośności elementów dla mocowanego układu do przegrody. Możliwość zmiany parametrów akustycznych tylko poprzez zwiększenie grubości materiału izolacyjnego i zmianę jego gęstości.

4. Wymieszanie materiału izolującego z materiałem przegrody w zależności od przeznaczenia materiał jest wymieszany z materiałem przegrody, może wymagać zabezpieczenia warstwami, które mają chronić go przed uszkodzeniami. Przykładami są:

- styrobeton, wytworzony poprzez zmieszanie granulatu styropianowego z betonem. W zależności od potrzeby stosuje się zabezpieczenia dodatkową warstwą chroniącą przed uszkodzeniami, np. posadzą lub tynkiem cementowym, okładziną z płytki ceramicznej.

Wadą tego rozwiązania jest trudność uzyskania dobrego zmieszania materiału izolacyjnego i zapewnienie jego jednorodności i parametrów akustycznych, podatność na uszkodzenia zewnętrzne. W przypadku polepszenia parametrów akustycznych, następuje wzrost grubości przegrody. Możliwość zmiany parametrów akustycznych tylko poprzez zwiększenie grubości i ilości materiału izolacyjnego, oraz zmianę jego gęstości.

5. Natrysk lub bezpośrednie mocowanie materiału izolującego do przegrody, w zależności od rodzaju i przeznaczenia materiał jest natryskiwany lub mocowany za pomocą kleju, i/lub mechanicznie do materiału przegrody, może wymagać zabezpieczenia warstwami, które mają chronić go przed uszkodzeniami. Przykładami są:

- systemy z wykorzystaniem pian poliuretanowych, nakładane specjalnymi urządzeniami ciśnieniowymi,

- gotowe płyty z warstwą ozdobno-ochronną.

Wadą tego rozwiązania jest wysoki koszt materiału izolującego i koszt urządzeń montażowych. W przypadku polepszenia parametrów akustycznych, następuje wzrost grubości przegrody. Możliwość zmiany parametrów akustycznych tylko poprzez zwiększenie grubości i zmianę jego gęstości.

Przedstawione rozwiązania nie pozwalają na kompleksowe rozwiązanie problemu. Pożądane jest połączenie zalet z poszczególnych rozwiązań w celu zapewnienia szybkiego montażu z niskim kosztem, z możliwością stosowania różnorodnych sposobów montażu, uzyskania zwiększenia izolacyjności akustycznej i wytłumienia rozchodzących się fal dźwiękowych od uderzeń bezpośrednio w elemencie, ograniczenie stosowania dodatkowych warstw wygłuszających, wykorzystanie materiałów z recyklingu, chroniąc środowisko. Dodatkowo wskazane jest aby element był projektowany odpowiednio do miejsca przeznaczenia i pełnionej funkcji, wewnątrz pomieszczeń do układania posadzek i podkładów pod okładziny, również na ścianach. Z możliwością stosowania na zewnątrz jako element podkładowy dla okładziny elewacyjnej lub jako samodzielny element z/bez warstwy ozdobnej. Odpowiednie projektowanie powinno pozwalać uzyskać nie tylko izolację od dźwięków zewnętrznych, wewnątrz pomieszczenia ale również pochłanianie na zewnątrz w miejscu montażu. Jest wtedy możliwość ograniczenia hałasu od ruchu ulicznego w strefie pieszą, dzięki elementom zastosowanym na elewacji.

Znana jest z opisu patentowego CN102718453A warstwa betonowa na bazie betonu cementowego. Warstwa składa się z cementu w ilości 1 cz. wagowej, mieszanki mineralnej w ilości 0,10-0,20 cz. wagowej, piasku w ilości 1,3-1,5 cz. wagowej, granulatu gumowego w ilości 0,10-0,16 cz. wagowej, włókien zbrojących w ilości 0,10-9,15 cz. wagowej oraz dodatku wspomagającego. Warstwa otrzymywana jest bezpośrednio na placu budowy i wylewana na istniejące podłoże. Warstwa ta charakteryzuje się liniową zdolnością do tłumienia dźwięków w zależności od grubości ale zdolność do pochłaniania określonych częstotliwości dźwięków w zależności od jej grubości jest przypadkowa. Warstwa jest wylewana na podłoże po wymieszaniu składników i tężejąc zmienia się ułożenie granulatu w warstwie w sposób przypadkowy. Tak więc również właściwości tak otrzymanej warstwy są przypadkowe i niemożliwe do zaprojektowania.

Istotną cechą materiałów do okładzin izolujących i tłumiących dźwięki jest możliwość doboru składu i grubości elementu w zależności od potrzeb, a mianowicie w różnego rodzaju pomieszczeniach generowane są dźwięki o różnej częstotliwości. Celowym jest poszukiwanie materiału, który umożliwi dobranie płyty do określonych, istniejących warunków. Warstwa powstała na podłożu znana z opisu patentowego CN102718453A nie pozwala na taki dobór ani nie uwzględnia żadnych parametrów warstwy, które na taki dobór by pozwalały.

W rozwiązaniach znanych ze stanu techniki dodatek granulatu gumowego nie może być rozłożony w żaden inny sposób tylko tak, jak był wmieszany w masie. Ponadto warstwa wylana tężeje powoli i granulat osiada w nierównomierny sposób. To z kolei wiąże się z jego nierównomiernym rozłożeniem

PL 228 458 B1 w masie a co za tym idzie występuje niejednorodność właściwości. Ponadto co do zasady ze wzrostem grubości warstwy izolującej rośnie zdolność pochłaniania dźwięku. Dotychczas uważano, że płyta im grubsza tym lepsza. Tak więc płyty o dobrych parametrach musiały być grube. Ponadto nie istniała żadna kontrolowana korelacja grubości płyty w zależności jaka częstotliwość dźwięku ma być pochłaniana. Dobór ten dotychczas odbywał się poprzez zwiększanie grubości warstwy izolującej.

Przedmiotem wynalazku jest element betonowy pozwalający na dobór materiału izolującego pod kątem:

a. Umiejscowienia w płycie,

b. Określenia uziarnienia składników,

c. Wyglądu i wielkości elementu,

d. Możliwości sterowania parametrami płyty pod kątem pożądanych końcowych cech użytkowych, takich jak zdolność do tłumienia dźwięków o określonej częstotliwości.

Płyta betonowa do okładzin izolujących i tłumiących dźwięki według wynalazku składa się z cementu w ilości 10-45% wagowych, piasku o zróżnicowanym uziarnieniu od 0,2 mm do 2 mm w ilości 0,1-55% wagowych, granulatu gumowego o uziarnieniu od 0,5 mm do 10 mm w ilości 0,28-0,67 cz. wagowych na 1 cz. wagową cementu, włókien zbrojących w ilości 0,1-8% wagowych oraz dodatków wspomagających do 100% wagowych.

Jako włókna zbrojące korzystnie stosuje się włókna szklane.

Granulat gumowy posiada kształty regularne, nieregularne, (wiórki, płatki, płatki zanieczyszczone ze strzępkami bawełnianymi). Najkorzystniej granulat gumowy posiada postać płatków.

Granulat gumowy może być rozmieszczony wewnątrz płyty betonowej równomiernie w całej masie jak również może być umieszczony wyłącznie w jej górnej warstwie, wyłącznie w dolnej warstwie lub wyłącznie w warstwie środkowej. Rozmieszczenie nierównomierne granulatu gumowego w płycie uzyskuje się przez przygotowanie dwóch różnych mieszanek cementowych z dodatkami. Tylko jedna z mieszanek zawiera granulat gumowy a materiał cementowy jest wylewany do form warstwami. Można również, w przypadku rozmieszczenia granulatu gumowego wyłącznie w warstwie środkowej płyty betonowej, ułożyć na pierwszej warstwie betonu matę z granulowanej gumy sklejonej klejem poliuretanowym.

Sposób dobrania ilości granulatu, jego uziarnienia oraz grubości ma na celu dostosowanie składu mieszaniny, grubości płyty uwzględniającego pożądane parametry akustyczne związane z tłumionymi pasmami częstotliwości. Przeprowadzone doświadczenia wykazały wpływ grubości płyty na ch arakterystykę pochłaniania dźwięków. Można również dobrać umiejscowienie oraz określić wielkości, kształty, ilości granulatu gumowego w płycie. W zależności od miejsca zastosowania płyty, charakterystyki dźwięków, które mają być pochłaniane czy tłumione można wykonać płyty według wynalazku zgodne z oczekiwaniami.

Dobranie granulatu polega także na wyborze wielkości ziarna granulatu w zakresie od 0,5 do 10 mm.

Skład mieszaniny jest dobierany dla określonej charakterystyki pasma pożądanej pochłanianej częstotliwości.

Płyta może mieć dowolny kształt geometryczny, korzystnie pozwalający na układanie obok siebie i mocowanie kolejnych elementów pasujących do siebie. Ilość i grubość warstw uzależniona jest od wymaganych właściwości w ograniczeniu rozprzestrzeniania się w budynku drogami materiałowymi dźwięków zarówno powietrznych, jak i uderzeniowych.

Mieszaninę dla płyty według wynalazku wytwarza się poprzez zmieszanie składników do wytworzenia płyty betonowej według standardowych technik wytwarzania betonu. W przygotowanej formie, po wcześniejszym wymieszaniu składników zaprojektowanych dla danej warstwy, układa kolejno w równych warstwach mieszaninę. Każda warstwa mieszaniny jest wibrowana zgodnie z zaplanowanym dla niej programem (czas i częstotliwość). Po wylaniu składników mieszaniny czeka się na jej związanie a następnie usuwa się płyty z formy. Można również na dnie formy ułożyć lub natrysnąć, jako pierwszą, warstwę ozdobną z kruszywa kwarcowego barwionego lub z kolorowego kruszywa naturalnego. Beton wiążąc składniki pozwala na uzyskanie trwałego połączenia warstw i składników.

Skład betonu pod kątem różnych, dobranych uziarnień kruszyw i granulatu gumowego, ich wzajemnych proporcji i ilości został tak dobrany aby w trakcie wytwarzania płyt według wynalazku pomiędzy elementami piasku i granulatu otoczonego warstwą betonu mogły powstać także dodatkowe pustki powietrzne. Pustki te tworzą zamknięte w głębi i/lub otwarte na powierzchni kanały w strukturze betonu. Nierównomierność powstałych kanałów, to znaczy ich przypadkowość, powoduje, że zwiększa się

PL 228 458 B1 zabezpieczenie wibroakustyczne. Granulat gumowy dzięki własnościom tłumiącym ogranicza rozprzestrzenianie się dźwięków uderzeniowych we wszystkich kierunkach, na boki i w głąb elementu i podłoża oraz pomiędzy elementami.

Płyty wykonane z mieszaniny według wynalazku umożliwiają projektowanie okładziny lub podkładu o różnych parametrach zabezpieczenia wibroakustycznego, o różnym współczynniku pochłanianiu dźwięków i wybiórczym paśmie częstotliwości, o różnym wyglądzie powierzchni, powierzchnia gładka, chropowata, z wżerami (rakami, imitującymi fakturę betonu), ozdobna z kruszyw, malowana kolorowa. Dzięki możliwości dostępności różnych sposobów montażu, przyklejanie do podłoża za pomocą kleju cementowego, epoksydowego lub poliuretanowego, montaż za pomocą kołków rozporowych, kotew chemicznych, nitów, złączek i kleju do rusztów systemowych, złączek do podłoża element może być wykorzystywany do wykonywania zarówno nowych okładzin i podkładów, jak i do renowacji istniejących podłoży wewnątrz i na zewnątrz budynków. Wykonane elementy dzięki specjalnym dodatkom i/lub pokryciu powłoką farby, impregnatu zabezpieczają podłoże i izolację cieplną przed działaniem warunków atmosferycznych i skażeniem mikrobiologicznym.

Przedmiot wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia płytę w widoku perspektywicznym w wersji gdy występuje jedna warstwa z równomiernie ułożonym granulatem gumowym, Fig. 2 przedstawia wycinek płyty w wersji gdy występuje jedna warstwa z równomiernie ułożonym granulatem gumowym Fig. 3 przedstawia wycinek płyty w wersji, w której warstwa z granulatem gumowym pokryta jest warstwą bez granulatu, Fig. 4 przedstawia wycinek płyty w wersji, w której warstwa z granulatem gumowym znajduje się nad warstwą bez granulatu, Fig. 5 przedstawia wycinek płyty w wersji, w której warstwa z granulatem gumowym znajduje się między dwoma warstwami bez granulatu, Fig. 6 przedstawia wycinek płyty w wersji, w której warstwa z granulatem gumowym zawiera dodatkowe kanały powietrzne, Fig. 7 przedstawia płytę w wersji jako podkład z naklejoną okładziną ceramiczną, Fig. 8 przedstawia wycinek płyty obrazujący wielowarstwowość z warstwą zawierającą matę gumową z granulatu gumowego sklejonego klejem poliuretanowym, Fig. 9 przedstawia na wykresie porównanie wpływu rodzaju i wielkości granulatu gumowego na współczynnik pochłaniania dźwięków a Fig. 10 przedstawia na wykresie porównanie pochłaniania dźwięku dla różnych grubości warstwy z granulatem gumowym o uziarnieniu do 2 mm.

P r z y k ł a d 1a - umiejscowienie granulatu równomiernie w masie.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny elementy jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x 1,5 cm i kształcie prostopadłościanu. Element betonowy wykonano przez zmieszanie cementu 1 CEM

42,5 Rl w ilości 345 kg, mieszaniny piasku kwarcowego 2 płukanego o uziarnieniu od 0,2 do 0,5 mm w ilości 110 kg oraz o uziarnieniu od 0,6 do 1,2 mm w ilości 430 kg, włókna szklanego 3 o długości 12 mm w ilości 5 kg, granulatu gumowego 4 o uziarnieniu od 0,5 do 4 mm w ilości 105 kg, dodatku napowietrzającego 1 kg, plastyfikatora 4 kg, wody wodociągowej 15% dla odpowiedniej konsystencji. Odważono surowce, przygotowano formy, oczyszczono i pokryto je środkiem rozdzielającym (antyadhezyjnym), wymieszano surowce na sucho, za pomocą mieszarki i zhomogenizowano. Wymieszano na mokro składniki płynne z wodą w mieszarce, ciągle mieszając dodano proszkowe składniki wspomagające, następnie dodano cement, mieszaninę piasków, granulat gumowy, wymieszano przez zaplanowany dla danego składu czas, uzupełniono mieszaninę o włókna, ponownie wymieszano, sprawdzono konsystencję, ustawiono formy stalowe na podajniku wibroprasy. Następnie przelano masę do urządzenia dozującego. Do formy wlano część masy, uruchomiono wibroprasę, uzupełniono formę pozostałą masą, ponownie uruchomiono wibroprasę. Po wykonaniu płyt wyjęto je z form i umieszczono na stojakach. Stojaki przetransportowano do komory klimatycznej o temperaturze powyżej 15°C i wilgotności 95%. Płyty sezonowano przez 28 dni, poddano je kontroli jakościowej i przygotowano elementy do magazynowania i/lub transportu.

Płyta betonowa posiadała ciężar właściwy 2100 kg/m³, czyli mniejszy, w odróżnieniu od płyt pełnych, które mają ciężar około 2600 kg/m³. Dzięki zmniejszeniu ciężaru jest możliwość zaprojektowania lżejszych i tańszych konstrukcji nośnych i całej okładziny. Grubość płyty 1,5 cm zapewniła już zmniejszenie głośności o 2-4 decybele. Jest to wartość wyraźnie odczuwalna.

Otrzymane elementy przyklejono klejem cementowym metodą glazurniczą na polu badawczym na posadzce. Na ułożonych elementach odbywa się ruch pieszy, osób w różnym obuwiu. Zauważono odczuwalne zmniejszenie słyszalności pogłosu i dźwięków od drgań uderzeniowych.

P r z y k ł a d 1b - umiejscowienie granulatu w wierzchniej strefie płyty.

Płytę wykonywano z dwóch warstw, gdzie warstwa wierzchnia wykonana jest z mieszaniny z granulatem gumowym, warstwa dolna z mieszaniny bez granulatu. Składniki mieszaniny z granulatem

PL 228 458 B1 odważono i wymieszano jak w przykładzie 1a. Podobnie postąpiono ze składnikami mieszaniny bez granulatu. Następnie przelano masy do urządzeń dozujących. Najpierw formę wypełniono w połowie masą z granulatem, uruchomiono wibroprasę, następnie uzupełniono formę masą bez granulatu, ponownie uruchomiono wibroprasę. Kolejne czynności wykonano jak w przykładzie 1a.

P r z y k ł a d 1c - umiejscowienie granulatu w dolnej strefie płyty.

Płytę wykonano z dwóch warstw, gdzie warstwa wierzchnia wykonana jest z mieszaniny bez granulatu, warstwa dolna z mieszaniny z granulatem gumowym. Składniki obydwu mieszanin z i bez granulatu odważono i wymieszano jak w przykładzie 1a. Następnie przelano uzyskane masy do urządzeń dozujących. Najpierw formę wypełniono w połowie masą bez granulatu, uruchomiono wibroprasę, następnie uzupełniono formę masą z granulatem, ponownie uruchomiono wibroprasę. Kolejne czynności wykonano jak w przykładzie 1a.

P r z y k ł a d 1d - umiejscowienie granulatu w środkowej strefie elementu.

Płytę wykonywano z trzech warstw, gdzie warstwa środkowa wykonana jest z mieszaniny z granulatem, warstwa dolna i górna z mieszaniny bez granulatu gumowego. Składniki obydwu mieszanin z i bez granulatu odważono i wymieszano jak w przykładzie 1a. Następnie przelano uzyskane masy do urządzeń dozujących. Najpierw formę wypełniono w 1/3 jej wysokości masą bez granulatu, uruchomiono wibroprasę, następnie dodano masę z granulatem również w 1/3 jej wysokości, ponownie uruchomiono wibroprasę. Na końcu ponownie w 1/3 jej wysokości uzupełniono masą bez granulatu. Kolejne czynności wykonano jak w przykładzie 1a.

P r z y k ł a d 1e - umiejscowienie maty z granulatu w środkowej strefie płyty.

Płytę wykonywano z trzech warstw, gdzie warstwa środkowa wykonana jest z maty z granulatu gumowego 4 powiązanego klejem poliuretanowym 6, warstwa dolna i górna z mieszaniny bez granulatu gumowego. Składniki mieszanin bez granulatu odważono i wymieszano jak w przykładzie 1a. Następnie przelano uzyskaną masę do urządzenia dozującego. Najpierw formę wypełniono w 1/3 jej wysokości masą bez granulatu, uruchomiono wibroprasę, następnie ułożono matę gumową i uzupełniono masą bez granulatu, ponownie uruchomiono wibroprasę. Kolejne czynności wykonano jak w przykładzie 1a. W masie powstały pustki powietrzne 5.

P r z y k ł a d 2a - brak granulatu w płycie

W celach porównawczych wykonano z zaprojektowanej mieszaniny elementy jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x 1,5 cm i kształcie prostopadłościanu. Element betonowy wykonano przez zmieszanie cementu 1 CEM 42,5 RI w ilości 345 kg mieszaniny piasku kwarcowego 2 płukanego o uziarnieniu od 0,2 do 0,5 mm w ilości 115 kg oraz o uziarnieniu od 0,6 do 1,2 mm w ilości 530 kg, włókna szklanego 3 o długości 12 mm w ilości 5 kg, dodatku napowietrzającego 1 kg, plastyfikatora 4 kg, wody wodociągowej 15% dla odpowiedniej konsystencji. W betonie powstały dodatkowe pustki powietrzne 5.

Odważono surowce, przygotowano formy, oczyszczono i pokryto je środkiem rozdzielającym, wymieszano surowce na sucho, za pomocą mieszarki i zhomogenizowano. Wymieszano na mokro składniki płynne z wodą w mieszarce, ciągle mieszając dodano proszkowe składniki wspomagające, następnie dodano cement, mieszaninę piasków, wymieszano przez zaplanowany dla danego składu czas, uzupełniono mieszaninę o włókna, ponownie wymieszano, sprawdzono konsystencję, ustawiono formy stalowe na podajniku wibroprasy. Następnie przelano masę do urządzenia dozującego. Do formy wlano masę, uruchomiono wibroprasę, uzupełniono formę pozostałą masą, ponownie uruchomiono wibroprasę. Po wykonaniu płyt wyjęto je z form i umieszczono na stojakach. Stojaki przetransportowano do komory klimatycznej o temperaturze powyżej 15°C i wilgotności 95%. Sezonowano płyty przez 28 dni, poddano je kontroli jakościowej i przygotowano elementy do transportu.

Otrzymane płyty przyklejono klejem cementowym metodą glazurniczą na polu badawczym na posadzce. Na ułożonych elementach odbywa się ruch pieszy, osób w różnym obuwiu. Nie zauważono zmniejszenia słyszalności pogłosu i drgań uderzeniowych. Dodatkowo na kilku ułożonych płytach naklejone zostały płytki ceramiczne gresowe 7, za pomocą kleju cementowego 8. Na ułożonych elementach odbywa się ruch pieszy osób w różnym obuwiu. Również w tym przypadku, nie zauważono zmniejszenia słyszalności pogłosu i drgań uderzeniowych.

P r z y k ł a d 2b - użycie granulatu w ilości 10% masy mieszaniny.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny płyty jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x

1,5 cm i kształcie prostopadłościanu. Płyty wykonano przez zmieszanie cementu 1 CEM 42,5 Rl w ilości 345 kg, mieszaniny piasku kwarcowego 2 płukanego o uziarnieniu od 0,2 do 0,5 mm w ilości 115 kg oraz o uziarnieniu od 0,6 do 1 mm w ilości 380 kg, włókna szklanego 3 o długości 12 mm w ilości 5 kg,

PL 228 458 B1 granulatu gumowego 4 o uziarnieniu od 0,5 do 4 mm w ilości 100 kg, dodatku napowietrzającego 1 kg, plastyfikatora 4 kg, wody wodociągowej 15% dla odpowiedniej konsystencji. W dalszej kolejności postępowano jak w przykładzie 2a. Zauważono zmniejszenia słyszalności pogłosu i drgań uderzeniowych.

P r z y k ł a d 2c - użycie granulatu w ilości 15 % masy mieszaniny.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny płyty jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x

1,5 cm i kształcie prostopadłościanu. Płyty wykonano przez zmieszanie cementu 1 CEM 42,5 Rl w ilości 345 kg, mieszaniny piasku kwarcowego 2 płukanego o uziarnieniu od 0,2 do 0,5 mm w ilości 95 kg oraz o uziarnieniu od 0,6 do 1,2 mm w ilości 350 kg, włókna szklanego 3 o długości 12 mm w ilości 5 kg, granulatu gumowego 4 o uziarnieniu od 0,5 do 4 mm w ilości 150 kg, dodatku napowietrzającego 1 kg, plastyfikatora 4 kg, wody wodociągowej 15% dla odpowiedniej konsystencji. W dalszej kolejności postępowano jak w przykładzie 2a. Zauważono zmniejszenia słyszalności pogłosu i drgań uderzeniowych.

P r z y k ł a d 2d - użycie granulatu w ilości 20% masy mieszaniny.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny płyty jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x 1 cm i kształcie prostopadłościanu. Płyty wykonano przez zmieszanie cementu 1 CEM 42,5 Rl w ilości 300 kg, mieszaniny piasku kwarcowego 2 płukanego o uziarnieniu od 0,2 do 0,5 mm w ilości 95 kg oraz o uziarnieniu od 0,6 do 1 mm w ilości 345 kg, włókna szklanego 3 o długości 12 mm w ilości 5 kg, granulatu gumowego 4 o uziarnieniu od 0,5 do 4 mm w ilości 200 kg, dodatku napowietrzającego 1 kg, plastyfikatora 4 kg, wody wodociągowej 15% dla odpowiedniej konsystencji. W dalszej kolejności postępowano jak w przykładzie 2a. Zauważono większe zmniejszenie słyszalności pogłosu i drgań uderzeniowych.

P r z y k ł a d 3a - użycie granulatu o kształcie wiórków o wielkości od 0,5 do 2 mm.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny płyty jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x

1,5 cm i kształcie prostopadłościanu. Płyty wykonano przez zmieszanie cementu 1 CEM 42,5 RI w ilości 345 kg, mieszaniny piasku kwarcowego 2 płukanego o uziarnieniu od 0,2 do 0,5 mm w ilości 110 kg oraz o uziarnieniu od 0,6 do 1,2 mm w ilości 430 kg, włókna szklanego 3 o długości 12 mm w ilości 5 kg, granulatu gumowego 4 o uziarnieniu od 0,5 do 2 mm w ilości 105 kg, dodatku napowietrzającego 1 kg, plastyfikatora 4 kg, wody wodociągowej 10% dla odpowiedniej konsystencji. Otrzymane płyty przyklejono klejem cementowym metodą glazurniczą na polu badawczym na posadzce. Na ułożonych płytach odbywał się ruch pieszy osób w różnym obuwiu. Zauważono zmniejszenia słyszalności pogłosu i drgań uderzeniowych.

Na kilku ułożonych płytach naklejone zostały płytki ceramiczne gresowe 7, za pomocą kleju cementowego 8. Na ułożonych elementach odbywa się ruch pieszy, osób w różnym obuwiu. Również w tym przypadku zauważono zmniejszenie słyszalności pogłosu i drgań uderzeniowych

P r z y k ł a d 3b - użycie granulatu w kształcie płatków o wielkości od 2 do 4 mm.

Dozowanie, mieszanie i wykonanie płyt przeprowadzono jak w przykładzie 3a. Zmianie uległ rodzaj granulatu.

P r z y k ł a d 3c - użycie granulatu w kształcie płatków o wielkości od 2 do 8 mm.

Dozowanie, mieszanie i wykonanie płyt przeprowadzono jak w przykładzie 3a. Zmianie uległ rodzaj granulatu.

P r z y k ł a d 3d - użycie granulatu w kształcie płatków o wielkości od 4 do 10 mm.

Dozowanie, mieszanie i wykonanie płyt przeprowadzono jak w przykładzie 3a. Zmianie uległ rodzaj granulatu.

P r z y k ł a d 3e - użycie granulatu w kształcie płatków o wielkości od 1 do 3 mm zawierających resztki włókien bawełnianych.

Dozowanie, mieszanie i wykonanie płyt przeprowadzono jak w przykładzie 3a. Zmianie uległ rodzaj granulatu.

Wykonane według przykładów 3a-3e płyty poddano dodatkowym badaniom sprawdzającym ich własności pochłaniania i izolowania dźwięków. Zaobserwowano wpływ wielkości i kształtu granulatu na wysokość częstotliwości i szerokość pasma częstotliwości pochłanianych dźwięków. Lepsze własności pochłaniania wykazały granulaty o małym uziarnieniu i zawierające pozostałości włókien. Wpływ uziarnienia na pochłanianie dźwięków obrazuje wykres Fig. 9.

P r z y k ł a d 4a - użycie granulatu w elemencie o grubości 5 cm.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny płyty jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x 5,0 cm i kształcie prostopadłościanu. Płyty wykonano przez zmieszanie cementu 1 CEM 42,5 RI w ilości 345 kg, mieszaniny piasku kwarcowego 2 płukanego o uziarnieniu od 0,1 do 0,5 mm w ilości 110 kg oraz o uziarnieniu od 0,6 do 1,2 mm w ilości 430 kg, włókna szklanego 3 o długości 12 mm w ilości

PL 228 458 B1 kg, granulatu gumowego 4 o uziarnieniu od 0,5 do 4 mm w ilości 105 kg, dodatku napowietrzającego 1 kg, plastyfikatora 4 kg, wody wodociągowej 15% dla odpowiedniej konsystencji. Odważono surowce, przygotowano formy dla płyt o wymiarach 60 cm x 60 cm x 5,0 cm i kształcie prostopadłościanu, oczyszczono i pokryto je środkiem rozdzielającym, wymieszano surowce na sucho, za pomocą mieszarki i zhomogenizowano. Dalej postępowano jak w przykładzie 3a.

P r z y k ł a d 4b - użycie granulatu w elemencie o grubości 10 cm.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny płyty jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x 10 cm i kształcie prostopadłościanu. Dalej postępowano jak w przykładzie 3a.

P r z y k ł a d 4c - użycie granulatu w elemencie o grubości 15 cm.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny płyty jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x 15,0 cm i kształcie prostopadłościanu. Dalej postępowano jak w przykładzie 4a.

P r z y k ł a d 4d - użycie granulatu w elemencie o grubości 20 cm.

Wykonano z zaprojektowanej mieszaniny płyty jednowarstwowe o wymiarach 60 cm x 60 cm x 20,0 cm i kształcie prostopadłościanu. Dalej postępowano jak w przykładzie 4a.

Wykonane według przykładów 4a-4d płyty poddano badaniom sprawdzającym ich własności pochłaniania i izolowania dźwięków. Zaobserwowano wpływ grubości przegrody zawierającej granulat na wzrost współczynnika pochłaniania dźwięku. Dodatkowo zauważono zmianę wzrostu wielkości współczynnika w zależności od częstotliwości. Zwiększenie grubości powodowało lepsze tłumienie niższych częstotliwości. Wpływ grubości płyt na współczynnik pochłaniania i częstotliwość pochłanianych dźwięków obrazuje wykres Fig. 10.

Claims (1)

1. Płyta betonowa do okładzin izolujących i tłumiących dźwięki na bazie betonu cementowego, piasku o zróżnicowanym uziarnieniu, granulatu gumowego włókien zbrojących i dodatków wspomagających, znamienna tym, że składa się z cementu w ilości 10-45% wagowych, piasku o zróżnicowanym uziarnieniu od 0,2 mm do 2 mm w ilości 0,1-55% wagowych, granulatu gumowego o uziarnieniu od 0,5 mm do 10 mm w ilości 0,28-0,67 cz. wagowych na 1 cz. wagową cementu, włókien zbrojących w ilości 0,1-8% wagowych oraz dodatków wspomagających do 100% wagowych.

   Płyta według zastrz. 1, znamienna tym, że jako włókna zbrojące stosuje się włókna szklane. Płyta według zastrz. 1, znamienna tym, że granulat gumowy posiada kształty regularne lub nieregularne.

   Płyta według zastrz. 3, znamienna tym, że granulat gumowy posiada postać płatków.

   Płyta według zastrz. 1, znamienna tym, że granulat gumowy rozmieszczony jest wewnątrz płyty betonowej równomiernie w całej masie.

   Płyta według zastrz. 1, znamienna tym, że granulat gumowy rozmieszczony jest wewnątrz płyty betonowej wyłącznie w jej górnej warstwie.

   Płyta według zastrz. 1, znamienna tym, że granulat gumowy rozmieszczony jest wewnątrz płyty betonowej wyłącznie w jej dolnej warstwie.

   Płyta według zastrz. 1, znamienna tym, że granulat gumowy rozmieszczony jest wewnątrz płyty betonowej wyłącznie w jej warstwie środkowej.

   Płyta według zastrz. 8, znamienna tym, że granulat gumowy rozmieszczony w warstwie środkowej ma postać maty z granulowanej gumy sklejonej klejem poliuretanowym.

   PL 228 458 Β1