Отделочный строительный раствор для звукопоглощающего покрытия внутренних стен, потолков и тому подобного в зданиях

 

Изобретение относится к строительному раствору для звукопоглощающих покрытий внутренних стен, потолков и других элементов зданий. Его можно наносить непосредственно на бетон, или на другой несущий материал, или на расположенный ниже изоляционный материал, такой как минеральная вата. Строительный раствор включает хлопковые волокна и вспученный перлит при весовом отношении перлита к хлопку 10-250%, предпочтительно 80%. Технический результат: повышение звукопоглощающей способности, снижение трещинообразования. 4 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к отделочному строительному раствору для звукопоглощающего покрытия внутренних стен, потолков и тому подобного в зданиях, который наносят либо непосредственно на бетон, либо на несущий материал, но можно наносить на подстилающий поглощающий материал, обеспечивающий звукоизоляцию, такой как минеральная вата, полиэфирный материал, древесноволокнистая плита или стеклянный гранулят.

Различные здания строят с применением различных способов. Здания могут быть большими и маленькими, они могут быть изготовлены из таких материалов, как камень, бетон, кирпич, дерево, и т.п., что приводит к различной прочности, теплоизоляции и звукопоглощающей способности стен, полов и потолков. В тех зданиях, где теплоизоляционная способность и звукоизолирующая способность стен и потолков является недостаточной, их можно покрывать другим материалом для улучшения этих свойств. Потолок часто делают ниже, а стены изготавливают, например, с поперечными балками и покрывают звукоизолирующим материалом. Такой материал часто состоит из древесно-волокнистых дисков, минаритных дисков и гипса, а изоляция может состоять из различных пористых материалов, таких как минеральная вата.

Работы по усовершенствованию зданий в этом направлении часто являются очень дорогими, и даже в тех случаях, когда материалы для ремонта сами по себе хорошего качества, часто этого бывает недостаточно, особенно в отношении звукоизолирующей способности.

В течение длительного времени в ходе строительства новых зданий и ремонта старых сталкивались с проблемой отделки стен и потолков таким образом, чтобы обеспечить звукопоглощение на удовлетворительном уровне и в то же время получить эстетически привлекательную поверхность. Проблема, с которой особенно часто сталкивались при сооружении концертных залов, конференцзалов, залов для совещаний, офисов и т.п., состоит в том, что часто получают неоднородное покрытие стен, поскольку акустические свойства отдельных стен должны отличаться от акустических свойств других стен и т.п.

В международной патентной заявке WO 95/30804 описана звукопоглощающая система для внутренних стен, потолков и т.п. зданий, которую получают путем нанесения сначала слоя минеральной ваты на стену, потолок и т.п., на который методом распыления, покрывания или иначе наносят второй слой из хлопковых волокон. Хлопковые волокна наносят из водной суспензии, которая может содержать также другие материалы, такие как текстильные волокна, целлюлозные волокна из древесины хвойных пород, слюда, биотит и т.п.

Известны также другие суспензии для нанесения в качестве второго слоя, а именно суспензии на основе тонкоизмельченной минеральной слюды, которая связана органическим красителем, или на основе целлюлозных волокон из древесины хвойных пород, смешанных с минеральным волокном или красителями.

В патенте DE 2620865 описана композиция строительных панелей и способ изготовления таких панелей. Основным соединением в указанной композиции является портландцемент, а способ получения включает сушку и выдерживание в автоклаве, и поэтому такую композицию нельзя применять для изготовления строительного раствора, наносимого на месте.

Вышеуказанные материалы, которые сами по себе хороши, можно подвергнуть дальнейшему усовершенствованию, особенно в отношении звукопоглощающей способности и трещинообразования, в связи с чем и были разработаны продукты по настоящему изобретению.

Настоящее изобретение позволяет решить проблемы, связанные с вышеуказанными материалами, и улучшить свойства звукоизолирующих материалов, предлагая не содержащий цемент отделочный строительный раствор для создания звукопоглощающих покрытий внутренних стен и потолков в зданиях, наносимый либо непосредственно на бетон, либо на другой несущий материал или расположенный ниже изолирующий материал, такой как минеральная вата, причем строительный раствор по настоящему изобретению отличается тем, что он состоит главным образом из хлопкового волокна и вспученного перлита при весовом отношении перлита к хлопковому волокну 10-250%, предпочтительно 80%.

В соответствии с настоящим изобретением перлит может присутствовать в виде фракций с размерами частиц 0-1 мм, 0-3 мм или 0-5 мм.

В соответствии с настоящим изобретением вспученный перлит перед тем, как его смешивают для получения строительного раствора, должен иметь объемный вес 35-125 кг/м³ в зависимости от размеров частиц.

В соответствии с настоящим изобретением отделочный строительный раствор может содержать в небольших количествах также другие добавки, такие как текстильные волокна, растительные волокна из древесины хвойных пород, слюда, биотит, мусковит или силикаты или их смеси.

В соответствии с настоящим изобретением строительный раствор может иметь форму водной дисперсии с таким содержанием твердых частиц, которое позволяет наносить его методом распыления или разбрызгивания, причем содержание твердых частиц предпочтительно составляет 200-300 г/л.

Вспученный минерал, такой как перлит, получают путем нагрева минерала, содержащего воду в связанной форме, после измельчения этого минерала, причем вода вызывает вспучивание минерала, образование как закрытых, так и открытых пор при заметном уменьшении объемного веса. Таким минералом является перлит, который имеет следующий состав, %: Si₂ - 65-80 Al₂О₃ - 12-16 Na₂О - 3-5 K₂O - 2-4 CaO - 0-2 Fе₂О₃ - 1-3 МgО - 0-1 H₂O - 2-6 в связанной форме Перлит нагревают до температуры порядка 900^oС, в результате чего частицы его расширяются в 4-20 раз от первоначального объема.

Перлит, выпускаемый промышленностью, обычно поставляют в виде фракций с размерами частиц 0-1 мм, 0-3 мм и 0-5 мм.

При примешивании такого вспученного материала воздухопроницаемость строительного раствора сохраняется после высушивания, а это означает, что акустические свойства, т. е. глушение звука, также будут лучше, чем в покрытиях, основанных только на хлопковом волокне (после высушивания).

Отделочный строительный раствор по настоящему изобретению состоит из водной дисперсии хлопковых волокон и вспученных минералов, предпочтительно перлита. Количественное отношение хлопковых волокон к перлиту может варьироваться в широком диапазоне, но нижний предел должен составлять 10 вес. % перлита относительно хлопкового волокна, в то время как верхний предел должен составлять 250 вес. % перлита относительно хлопка. Предпочтительно использовать количество перлита, приблизительно 80 вес. % относительно хлопкового волокна.

В строительном растворе могут быть использованы и другие вещества в меньших количествах, такие как, например, текстильные волокна, древесное волокно из древесины хвойных пород, тонкоизмельченная слюда, биотит, мусковит и другие силикаты или их смеси. Ни один из этих наполнителей нельзя подвергнуть вспучиванию, и поэтому они должны присутствовать в меньших количествах. Можно добавлять также пигменты, придающие нужный цвет.

Отделочный строительный раствор по настоящему изобретению можно наносить либо непосредственно на бетон, либо на расположенный ниже материал, такой как минеральная вата. Удобнее всего наносить строительный раствор распылением. Для этой цели строительный раствор должен быть сильно разбавленным и иметь содержание твердых частиц около 200-300 г/л. Строительный раствор по настоящему изобретению можно наносить также методом разбрызгивания или другими способами. Нанесение строительного раствора на поверхность, подлежащую покрытию, может осуществляться в один или несколько этапов с промежуточной сушкой. Толщина высушенного покрытия может варьироваться от 1 мм до 10 мм. Более толстое покрытие дает, конечно, более сильное приглушение звуков. Размеры частиц вспученного перлита, используемого в строительном растворе по настоящему изобретению, можно выбирать в зависимости от того, какой внешний вид должна иметь готовая поверхность. Для более гладких поверхностей потребуется более мелкий размер частиц, чем для более грубых поверхностей.

Был измерен звукоподавляющий эффект строительного раствора по настоящему изобретению по сравнению с тем, когда не предпринято никаких мер по звукоподавлению, и по сравнению с тем, когда для этих целей использовали отделочный строительный раствор, содержащий только хлопковые волокна, по международной патентной заявке WO 95/30804, и результаты измерений приведены в нижеследующей таблице 1. Измерения проводили по Шведскому стандарту SS 025264 и ISO 354; эти результаты показывают задержку звука в секундах и дают показатель практического поглощения αρ=процент поглощенной звуковой энергии.

Измерения проводили до и после мероприятий по звукоизоляции. Для проведения измерений щелевой диск 20 мм приклеивали к потолку, на который нанесли около 3 мм штукатурки с хлопковым волокном и 3 мм штукатурки, содержащей хлопковое волокно + перлит по настоящему изобретению.

Как можно видеть, наблюдается значительное улучшение звукопоглощения при применении настоящего изобретения, даже по сравнению с отделочным строительным раствором, содержащим только хлопковое волокно, который тоже дает хорошие результаты.

Дальнейшие задачи изобретения основаны на требованиях архитекторов, выдвигаемых к последующей обработке материалов на основе строительного раствора, в настоящем случае к механическому выравниванию поверхности, на которую покрытие нанесено методом распыления, чтобы внешний вид поверхности удовлетворял эстетическим требованиям. Что касается всех видов "акустического строительного раствора", выпускаемых до настоящего времени, то механическая обработка с применением инструментов для затирки вызовет полное или частичное сжатие пустот, которые обеспечивают звукоизоляцию. Зерна вспученного минерала по настоящему изобретению придают "постоянную пористость" строительному раствору, поскольку такие частицы остаются неповрежденными после механической обработки и сохраняют слой строительного раствора "акустически открытым". Эти частицы также разделяют хлопковые волокна, так что находящиеся между ними хлопковые волокна невозможно сжать до такой степени, как это происходит без добавки минерала.

В таблице. 2 даны значения показателя практического звукопоглощения αρ для того случая, когда 3 мм строительного раствора с хлопковым волокном наносят на расположенный ниже звукопоглощающий диск и механически выравнивают при помощи затирочного инструмента. А в другом случае строительный раствор, содержащий 33% добавку перлита, наносят в три этапа с промежуточным механическим выравниванием для того, чтобы вызвать максимальное сжатие. Измерения проводили в соответствии со стандартом ISO 354.

Покрытие, изготовленное с использованием отделочного строительного раствора по настоящему изобретению, имеет более слабую тенденцию к усадке по сравнению с покрытием, изготовленным с применением известных типов строительных растворов, и обладает более высокой эластичностью. Уменьшение усадки можно объяснить тем, что зерна вспученного минерала до некоторой степени примыкают друг к другу и благодаря этому препятствуют усадке покрытия. Также покрытие по настоящему изобретению не наносит ущерба окружающей среде и обладает повышенной устойчивостью к воспламенению.

Настоящее изобретение не ограничено вышеприведенными вариантами его осуществления, но может подвергаться различным изменениям в объеме формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Отделочный строительный раствор, не содержащий цемента, для звукопоглощающего покрытия внутренних стен и потолков зданий, наносимый либо непосредственно на бетон, либо на другой несущий материал, либо на расположенный ниже изоляционный материал, такой, как минеральная вата, характеризующийся тем, что он включает в себя главным образом хлопковые волокна и вспученный перлит в весовом отношении перлита к хлопку 10-250%, предпочтительно 80%.

2. Строительный раствор по п. 1, характеризующийся тем, что перлит присутствует в виде фракций с размерами частиц 0-1, 0-3 или 0-5 мм.

3. Строительный раствор по п. 1 или 2, характеризующийся тем, что перлит перед тем, как его смешивают для получения отделочного строительного раствора, имеет объемный вес 35-125 кг/м³ в зависимости от размеров частиц.

4. Строительный раствор по любому из пп. 1-3, характеризующийся тем, что включает в себя также другие добавки, такие, как текстильные волокна, растительные волокна из древесины хвойных пород, слюда, биотит, мусковит или силикаты или их смеси в небольших количествах.

5. Строительный раствор по любому из пп. 1-4, характеризующийся тем, что строительный раствор находится в виде водной дисперсии с таким содержанием твердых частиц, которое пригодно для распыления или разбрызгивания, предпочтительно с содержанием твердых частиц 200-300 г/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2