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建筑樓板隔聲涂料探索

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建筑樓板隔聲涂料探索

摘要:隨著綠色建筑的全面實施,作為綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的主控項,樓板撞擊聲的隔聲性能及隔聲材料的應(yīng)用逐漸成為建筑領(lǐng)域的研究重點。通過實驗研究,開發(fā)了一種隔聲涂料,并在某住宅小區(qū)房間樓板施工鋪設(shè)。經(jīng)檢測,樓板撞擊聲標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級為70dB,達(dá)到綠色建筑要求。總結(jié)了隔聲涂料施工的技術(shù)要領(lǐng)及注意事項,為隔聲涂料的科學(xué)施工提供參考。

關(guān)鍵詞:綠色建筑;主控項;樓板撞擊聲隔聲性能;隔聲涂料;施工工藝

引言

民用建筑室內(nèi)環(huán)境常受到各種噪聲的干擾,其中來自上部樓板的干擾,特別是樓板撞擊聲的干擾在許多建筑中普遍存在,住宅建筑中尤為嚴(yán)重?!睹裼媒ㄖ袈曉O(shè)計規(guī)范:GB50118-2010》對住宅、學(xué)校、醫(yī)院、旅館、辦公及商業(yè)建筑等六類建筑中樓板撞擊聲隔聲性能做出了詳細(xì)的規(guī)定,以住宅為例,其中普通住宅樓板的計權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級要求不大于75dB,高要求住宅不大于65dB。目前毛坯或干鋪地磚的100~150mm樓板不能滿足樓板撞擊聲隔聲性能,采用浮筑樓板做法可一定程度上改善樓板撞擊聲隔聲性能[1,2],但出現(xiàn)一些缺陷,如占用有效層高、增加結(jié)構(gòu)荷載、施工步驟多、增量成本高等[3]。因此,亟需研究改善樓板撞擊聲隔音性能的新型材料——隔音涂料的施工工藝[4]。根據(jù)《珠海市綠色建筑隔聲應(yīng)用技術(shù)指南(2019版)》[5]、《ALE隔聲涂料、隔聲墊樓面隔聲建筑構(gòu)造》[6],隔聲涂料的施工做法滿足綠色建筑隔聲要求,適合毛坯和精裝交樓(毛坯交樓需要在原樓板基礎(chǔ)上完成隔聲涂料),混凝土隔聲樓面構(gòu)造如圖1所示,綜合面密度為110~115kg/m³,計權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級LnT,w=71~74dB。

1隔聲涂料的研究綜述

共混法制備水性阻尼涂料及其性能研究[7]:①片狀結(jié)構(gòu)填料絹云母粉作為水性阻尼涂料中的功能性填料,與其他填料(鋁粉、石英砂、碳酸鈣)相比具有更好的阻尼性能與隔聲性能,同時,當(dāng)涂料中片狀結(jié)構(gòu)填料與聚合物乳液的質(zhì)量比為1∶1時,涂料具有較好的阻尼性能與隔聲性能;②片狀結(jié)構(gòu)填料的粒徑對阻尼涂料的性能有顯著影響:隨著填料粒徑的減小,涂料的阻尼損耗因子隨之增大;在80~400Hz低頻范圍內(nèi),大粒徑片狀填料的隔聲性能優(yōu)于小粒徑,在400~1600Hz中高頻范圍內(nèi),小粒徑填料的隔聲性能優(yōu)于大粒徑。而采用不同粒徑的片狀結(jié)構(gòu)填料均勻混合作為填料后,材料的阻尼性能和隔聲性能均優(yōu)于單一粒徑的填料;③球狀結(jié)構(gòu)填料碳酸鈣作為水性阻尼涂料的填料時,在80~400Hz的頻率范圍內(nèi),涂料具有較好的隔聲性能。因此,加入少量球狀結(jié)構(gòu)填料作為涂料的一部分填料有益于涂料隔聲效果的改善。同樣阻燃劑作為一部分填料加入到阻尼涂料中,對涂料的阻尼性與隔聲性能并無明顯影響,但卻能夠極大地改善涂料的阻燃性能。因此,阻燃劑與球狀結(jié)構(gòu)填料的添加量在小范圍內(nèi)變動,對涂料的阻尼性能與隔聲性能無較明顯的影響,但當(dāng)阻燃劑與球狀結(jié)構(gòu)填料的質(zhì)量比為5∶3時,涂料具有最佳的阻燃性能。填料對水性阻尼涂料性能的影響[8]:①云母粉作為填料,水性阻尼涂料具有最佳的阻尼性能,白炭黑作為填料,水性阻尼涂料具有最佳的隔聲性能;②隨著云母粒徑的減小,損耗因子值提高,共振頻率和共振頻率處的隔聲量有所提高;③隨著云母粉用量的增加,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高,損耗因子值降低,共振頻率提高。從文獻(xiàn)[9]可知,多數(shù)專利申請采用的是丙烯酸酯樹脂以及聚氨酯樹脂。例如文獻(xiàn)[10],該發(fā)明提供一種阻尼性能好的涂料,所采用的聚合物為丙烯酸乳液。同時,有部分專利通過添加阻尼填料從而改善涂料的阻尼性能,主要阻尼填料為纖維、云母粉等;例如文獻(xiàn)[11],采用秸稈粉末、植物纖維作為阻尼填料,制得阻尼性能好、環(huán)保的涂料;例如文獻(xiàn)[12],采用鋁纖維作為阻尼填料,鋁纖維的加入使得涂料吸音效果好。部分申請人制備具有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物,如核殼結(jié)構(gòu)聚合物、超支化聚合等;例如文獻(xiàn)[13],合成一種含端羥基的超支化聚氨酯。通過分析近年來阻尼涂料的專利申請發(fā)現(xiàn),為了提高阻尼性能,大部分申請人采用調(diào)整配方的方式以改善阻尼性能。

2隔聲砂漿和隔聲涂料的對比

目前在建筑樓板隔聲領(lǐng)域隔聲砂漿與隔聲涂料應(yīng)用較多,2者對比如表1所示,隔聲涂料作為隔聲材料應(yīng)用在建筑樓板隔聲領(lǐng)域有如下優(yōu)點:①施工便利:地面清潔干凈,曬水干透,即具備噴涂施工條件。避免工序復(fù)雜的節(jié)點處理,減少交叉作業(yè);②相對超薄,通常厚度在2~5mm,節(jié)省空間,大大優(yōu)于其他隔聲材料;③隔聲涂料可以做到A1級防火,環(huán)保無污染,對建筑起到良好的保護(hù)作用;④隔聲阻尼減震性能良好;⑤附著力好,滲透力好,和基材相容性好,不會出現(xiàn)開裂。

3某已經(jīng)鋪設(shè)樓板隔聲涂料的建筑項目樓板撞擊聲隔聲性能現(xiàn)場檢測

本次研究對珠海市某小區(qū)居住建筑的2個房間進(jìn)行樓板撞擊聲隔聲性能現(xiàn)場檢測,分別為6號樓604房間與10號樓701房間。此次進(jìn)行檢測的2個房間樓板已鋪設(shè)隔聲涂料,厚度為3mm。樓板構(gòu)造具體做法為:1mm膩子+2mm素水泥漿+100mm厚鋼筋混凝土樓板+3mm隔聲涂料(從下至上)。在門、窗戶密閉條件下對房間的樓板撞擊聲隔聲性能進(jìn)行現(xiàn)場檢測,檢測結(jié)果顯示,2個房間標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級均為L'nTw=70dB。撞擊聲聲壓曲線如圖2所示。在未鋪設(shè)隔聲涂料、其他構(gòu)造做法相同的情況下,相同戶型的房間標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級L'nTw為78dB。根據(jù)上述實驗,該隔聲涂料實施后房間標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級L'nTw從78dB降低到70dB,隔聲效果良好,滿足綠色建筑的要求。通過對比近期某項目實施的隔聲砂漿工程,該建筑構(gòu)造結(jié)構(gòu)樓板厚度為100mm,隔聲砂漿鋪設(shè)厚度為10mm,鋪設(shè)后經(jīng)檢測樓板撞擊聲標(biāo)準(zhǔn)聲壓級為72dB。可見,隔聲涂料的撞擊聲改善性能優(yōu)于隔聲砂漿。

4樓板鋪設(shè)隔聲涂料的技術(shù)要領(lǐng)和注意事項

4.1工藝流程

施工前準(zhǔn)備➝成品保護(hù)➝噴涂基面處理➝噴涂施工➝噴涂場地清理➝噴涂層自然養(yǎng)護(hù)?;嫣幚硪螅呵鍜叩匕搴蛪Ρ砻娓m土,清除凹凸不平的顆粒及松散雜物雜質(zhì),底材不應(yīng)有油污油脂蠟質(zhì),地面灑水待表面干潔,再行施工。

4.2技術(shù)要領(lǐng)

⑴檢查基面有無污物、松散物、油污油脂、干燥、無浮塵,是否漏水。⑵噴涂基面處理:用壓縮空氣或清水清理噴涂基面灰塵和污垢松散物,如原基面已經(jīng)損壞或有嚴(yán)重裂縫,應(yīng)先進(jìn)行修補(bǔ)。⑶對各種設(shè)備、管線和非噴涂部位防護(hù)遮擋,堵塞非噴涂部位及通風(fēng)管線、孔。⑷清理工作面的障礙物,保證噴涂手的順暢移動空間及其安全性,保持最佳噴射距離。

4.3注意事項

4.3.1材料配制和調(diào)試⑴將隔聲涂料放入噴涂機(jī)器內(nèi),并保持隔聲涂料材料充足。⑵攪拌須至均勻,隨用隨開桶,冬季應(yīng)注意避免凍結(jié)失效。

4.3.2隔聲涂料噴涂⑴噴涂設(shè)備調(diào)試應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)備操作說明,以保持涂料噴涂速度均勻穩(wěn)定。⑵與圖紙核對校驗,確定隔聲噴涂部位,對非噴涂部位應(yīng)做標(biāo)記和必要的防護(hù)。⑶噴涂時噴槍距離基面應(yīng)保持合格范圍,以便獲得較大的壓實力和最小的回彈。⑷噴涂后的隔聲涂料干燥維護(hù),如果有需要,固化72h后可進(jìn)行修整、裝飾等其他工序。⑸噴涂后的施工現(xiàn)場應(yīng)及時清理,將回彈料及落地料裝袋清除現(xiàn)場。⑹施工結(jié)束后,進(jìn)行成品的保護(hù),對于毛坯交樓住宅建筑,可暫不做保護(hù)層,但應(yīng)注意成品保護(hù),不可經(jīng)受重型機(jī)械、設(shè)備碾壓,避免建筑材料堆放、拖曳劃傷,防止人為破壞,其面層構(gòu)造待業(yè)主裝修時確定。噴涂施工完后應(yīng)注意關(guān)好門窗,防雨防漏,嚴(yán)禁地面涂層被水浸泡。

5結(jié)語

根據(jù)項目實踐分析,隔音涂料具有良好的樓板撞擊聲改善性能,僅3mm的厚度即可達(dá)到綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)要求,對結(jié)構(gòu)荷載、建筑層高影響可以忽略,能較大程度降低綠色建筑的施工成本。同時,通過實踐研究,總結(jié)出了隔音涂料的施工工藝流程及相關(guān)注意事項,為類似項目的施工提供經(jīng)驗。

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作者:梁偉 邢寧 龔昌勝 單位:長宇國際建筑設(shè)計有限公司

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