Защитный мембранный гидрозвукоизолирующий материал
Полезная модель относится к области материаловедения и может быть использована в строительстве. Предложен защитный мембранный гидрозвукоизолирующий материал, содержащий прокладочный слой в виде нетканого холста, выполненного из алюмосиликатного или стеклянного волокна с объемной плотностью 120-150 кг/м 2, покрытого с двух сторон оболочкой из микроперфорированного нетканого полипропилена или из неорганического волокнистого материала, и экранирующий слой, расположенный с одной стороны прокладочного слоя, представленный гидроизоляционным материалом, выполненным из полимерно-битумной водной эмульсии холодного нанесения, при этом отношение толщины прокладочного слоя к толщине гидроизолирующего слоя составляет (5-7):1. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл.
Полезная модель относится к области мембранных многослойных материалов, которые могут быть использованы в строительстве.
Известен изоляционный материал, содержащий основу и расположенные по обеим сторонам гидроизоляционные слои, выполненные из битумосодержащих составов, на поверхности одного из которых размещено полотно из пористого материала, выполненное из устойчивого к продавливанию материала, обладающего защитными, дренирующими, армирующими, разделительными и фильтрующими свойствами, которое присоединено к основе за счет подплавления гидроизоляционного слоя (RU 2263186, 27.10.2005).
Недостатками аналога является наличие процесса термообработки при изготовления материала, что осложняет процесс его производства.
Известно слоистое кровельное покрытие, состоящее, по меньшей мере, из двух слоев, один которых - основа, в качестве которой используют волокнистый или нетканый дырчатый материал, а второй слой - полимерный гидроизоляционный слой на основе бутилкаучука (RU 2052046, 10.01.1996).
Известен также гидроизоляционный материал, содержащий основу и слой, выполненный из мастики на основе водной эмульсии битума холодного нанесения (RU 2197582, 27.01.2003).
Отсутствие информации о модуле упругости, относительном сжатии, результатах акустических испытаний, описанных выше материалов, а также отсутствие информации о природе и свойствах используемой основе не дает возможности составить представление о звукопоглощающих и звукоизолирующих свойствах этих материалов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является защитный мембранный материал, содержащий экранирующий слой из металлической фольги и волокнистый прокладочный слой из нетканого неорганического материала, имеющий объемную плотность 120÷150 кг/м3, выполненный из алюмосиликатного или стеклянного волокна и покрытый с двух сторон защитной оболочкой из микроперфорированного нетканого полипропилена или из стеклоткани при поверхностной плотности оболочки 50÷350 г/м2 материал (RU 2353423, 27.04.2009).
Недостатком известного материала является крайне низкие гидроизоляционные свойства.
Задачей настоящей полезной модели является расширение сфер использования материала, за счет оптимального сочетания показателей модуля упругости, относительного сжатия и сопротивления гидростатическому напору.
Поставленная задача решается описываемым защитным мембранным гидрозвукоизолирующим материалом, содержащим прокладочный слой в виде нетканого холста, выполненного из алюмосиликатного или стеклянного волокна с объемной плотностью 120-150 кг/м 2, покрытого с двух сторон оболочкой из микроперфорированного нетканого полипропилена или из неорганического волокнистого материала, и экранирующий слой, расположенный с одной стороны прокладочного слоя, представленный гидроизоляционным материалом, выполненным из полимерно-битумной водной эмульсии холодного нанесения, при этом отношение толщины прокладочного слоя к толщине гидроизолирующего слоя, составляет (5-7):1.
Предпочтительно, слой гидроизоляционного полимерно-битумного материала имеет толщину 1,5-2,0 мм и характеризуется коэффициентом предельного удлинения Кпу равным или более 10 и сопротивлением гидростатическому напору равным или более 20 Атм.
Предпочтительно, оболочка прокладочного слоя может быть выполнена из микроперфорированного нетканого полипропилена и иметь поверхностную плотность 40-100 г/м2 или из стеклоткани и иметь поверхностную плотность 100-350 г/м2, или из термоскрепленного нетканого геотекстиля и иметь поверхностную плотность 40-150 г/м2.
Предложенный материал изготавливают, например, следующим образом.
Сверхтонкие алюмосиликатные или штапельные стеклянные волокна подают на формование холста заданной объемной плотности. В зависимости от способа уплотнения получают прошивные или иглопробивные холсты. На полученный холст с обеих сторон накладывают оболочку из микроперфорированного каландрированного нетканого полотна из стопроцентного полипропилена или из термоскрепленного нетканого геотекстиля, или из стеклоткани (все - с заданной поверхностной плотностью) и подают их на прошивную машину для соединения указанных деталей продольными и поперечными швами. Края либо прошивают, либо запаивают лазерной запаячной машиной. С одной стороны холста на поверхность оболочки с помощью специального распылительного оборудования при нормальной положительной температуре воздуха, но не ниже +5°С, наносят гидроизоляционный слой, состоящий из полимерно-битумной водной эмульсии и реагента катализатора-отвердителя, который самофиксируется на поверхности оболочки, благодаря свойству высокой адгезии к любому основанию, и мгновенно затвердевает до 80%.
Нанесение гидроизолирующего слоя на поверхность оболочки легко осуществить даже непосредственно в условиях строительной площадки. При этом места примыканий холстов друг к другу, острые внешние и внутренние углы, а также места, которые могут испытывать значительные сопротивления сжатию или растяжению с отрывом, можно дополнительно армировать термоскрепленным геотекстилем с поверхностной плотностью 40÷150 г/м2 из стопроцентного полипропиленового волокна и дополнительным гидроизолирующим слоем толщиной не менее 2 мм.
При использовании материала в помещениях, требующих одновременного устройства надежной гидроизоляции и эффективной шумоизоляции полов от ударного шума, звукоизоляция будет обеспечена, благодаря наличию композитного упругого прокладочного слоя, а гидроизоляция, - благодаря наличию гидроизолирующего слоя.
Предложенный материал показал высокую эффективность при использовании его в качестве защитного гидро- и звукозолирующего мембранного материала в конструкциях крыш с любыми типами кровель, ограждающих конструкций жилых мансард, шумоизолирующих полов с «плавающей» стяжкой, устраиваемых по сборным и монолитным железобетонным, а также деревянным перекрытиям, главным образом в помещениях, требующих одновременного устройства надежной гидроизоляции и эффективной шумоизоляции полов от ударного шума.
Применение материала в качестве упругого звукоизоляционного слоя толщиной около 14 мм в конструкциях «плавающих» стяжек с поверхностной плотностью стяжки - не менее 100 кг/м2 обеспечивает индекс улучшения изоляции ударного шума перекрытием 
Lnw=31-32 дБ.
Для установления возможности применения заявляемого материала в качестве упругих прокладок в конструкциях «плавающих» стяжек проведены испытания на вибростенде по ГОСТ 16297-80 «Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний». Выполнены измерения динамических характеристик образцов заявляемого материала - динамического модуля упругости Ед и относительного сжатия 
д при нагрузках 2000 н/м2 и 5000 н/м2.
Толщина образцов испытанных образцов (изделия 
1 и 2) в ненагруженном состоянии составила около 14 мм.
Результаты испытаний представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Конструкция образца материала и толщина слоя, мм | Динамический модуль упругости Eд, МПа и относительное сжатие д при нагрузках, Н/м2: | |||
| 2000 | 5000 | |||
| E д | д | Eд | д | |
| Изделие 1, 14,0 мм | 0,26 | 0,47 | 0,60 | 0,57 |
| Изделие 2, 13,6 мм | 0,36 | 0,29 | 0,81 | 0,43 |
В таблице 2 показаны частотные характеристики снижения приведенных уровней ударного шума под перекрытием плавающими стяжками, уложенными по изделиям 1 (первая стяжка) и 2 (вторая стяжка), изготовленных из заявляемого материала, а также индексы улучшения изоляции ударного шума первой и второй стяжками. Индексы улучшения изоляции ударного шума «плавающими» стяжками определены путем сравнения частотных характеристик Ln(f) с нормативной кривой. Значение индексов Lnw у конструкции с изделием 1 составило 32 дБ, а у конструкции с изделием 2 составило 31 дБ, что свидетельствует о высокой степени изоляции ударного шума всеми «плавающими» стяжками такой конструкции.
| Таблица 2 | ||
| Частота 1/3 - октавных полос, Гц | Снижение уровня ударного шума «плавающей» стяжкой толщиной 40 мм с поверхностной плотностью 100 кг/м2, уложенной по слою из заявляемого материала (дБ) | |
| Изделие 1 | Изделие 2 | |
| 100 | 10,9 | 9,2 |
| 125 | 11,5 | 10,3 |
| 160 | 14,0 | 12,2 |
| 200 | 16,0 | 14,7 |
| 250 | 18,7 | 17,2 |
| 320 | 21,2 | 19,5 |
| 400 | 24,6 | 22,8 |
| 500 | 27,5 | 25.8 |
| 630 | 28,5 | 28,2 |
| 800 | 29,0 | 31,0 |
| 1000 | 31,8 | 31,3 |
| 1250 | 34,8 | 34,0 |
| 1600 | 37,6 | 36,8 |
| 2000 | 40,3 | 39,1 |
| 2500 | 43,5 | 41,7 |
| 3200 | 46,5 | 44,0 |
| Индекс улучшения изоляции ударного шума плавающей стяжкой: Lnw, дБ | 32 | 31 |
В таблице 3 приведены характеристики, которым удовлетворяет гидроизоляционный слой материала, выполненный из полимерно-битумной водной эмульсии холодного нанесения, в составе заявленного мембранного материала.
| Таблица 3 | |||
| п\п | Наименование показателя | Нормативное значение по ГОСТ30693-2000 | Метод испытаний |
| 1 | Теплостойкость при температуре 100°C в течение 2 | отсутствие вздутий и потеков | ГОСТ 26589-94 |
 | ч | | | |
| 2 | Водонепроницаемость при давлении 0,001 МПа в течение 72 ч. | не должно быть признаков проникания воды | ГОСТ 26589-94 | |
| 3 | Водонепроницаемость при давлении 0,03 МПа в течение 10 мин. | не должно быть признаков проникания воды | ГОСТ 26589-94 | |
| 4 | Условная прочность, МПа, не менее | 0,20 | ГОСТ 26589-94 | |
| 5 | Относительное удлинение при разрыве, %, не менее | 100,00 | ГОСТ 26589-94 | |
| 6 | Водопоглощение в течение 24 ч., % по массе, не более | 2,00 | ГОСТ 26589-94 | |
| 7 | Гибкость материала на брусе с закруглением радиуса 5 мм | Не должно быть трещин при температуре выше минус 5°C | ГОСТ 26589-94 | |
| 8 | Стойкость к воздействию жидких агрессивных сред, выдержка в 30 суток в среде: | Условная прочность | Относительное удлинение, % | ГОСТ 9.030-74 |
| 3% раствор серной кислоты | Должна либо оставаться неизменной, либо повышаться |  5% | ||
| 3% раствор гидроокиси натрия | 5% | |||
| 3% раствор хлористого натрия | 2% |
Основные характеристики предложенного гидрозвукоизолирующего защитного мембранного материала приведены в таблицах 4 и 5.
| Таблица 4 | |||
| Показатели | |||
| п/п | Наименование | Размерность | Значение |
| 1. | Теплопроводность в сухом состоянии | Вт/м°C | 0,034 |
| 2. | Теплопроводность для условий эксплуатации А и Б | Вт/м°C | 0,036 |
| 3. | Сопротивление паропроницанию | м2чПа/мг | <0,1 | ||
| 4. | Плотность | кг/м3 | >120 | ||
| 5. | Показатель теплоусвоения | Вт/м2°С | ^5,0 | ||
| 6. | Класс звукопоглотителя | в области средних частот (400÷1250 Гц) | класс | третий | |
| в области высоких частот (1600÷5000 Гц) | класс | второй | |||
| 7. | Средний коэффициент звукопоглощения | в области средних частот (400÷1250 Гц) | - |  0,2 | |
| в области высоких частот (1600÷5000 Гц) | - | 0,4 | |||
| 8. | Горючесть | класс | Г1 | ||
| 9. | Воспламеняемость | класс | В1 | ||
| 10. | Дымообразование | класс | Д1 | ||
| 11. | Способность распространения пламени по поверхности | класс | РП1 | ||
| 12. | Токсичность | класс | Т1 | ||
| 13. | Сопротивлением к гидростатическому напору р при толщине  =1,5÷2,0 мм гидроизолирующего слоя | Атм | 20 | ||
| Таблица 5. | |||||
| Коэффициент звукопоглощения на частотах (Гц) | |||||
| 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 |
| 0,05 | 0,05 | 0,1 | 0,22 | 0,53 | 0,97 |
Конструкция заявленного защитного гидрозвукоизолирующего мембранного материала представлена на Фиг.
Материал содержит: гидроизолирующий слой - 1, прокладочный слой - 3, оболочку - 2 и 4.
Как следует из описания, предложенный материал имеет высокие гидрозвукоизолирующие характеристики, соответствующие требованиям по изоляции ударного шума в помещениях зданий всех категорий комфортности и обеспечивающие эффективную гидроизоляцию помещений, при этом материал изготавливается по простой технологии.
1. Защитный мембранный гидрозвукоизолирующий материал, содержащий прокладочный слой в виде нетканого холста, выполненного из алюмосиликатного или стеклянного волокна с объемной плотностью 120-150 кг/м 2, покрытого с двух сторон оболочкой из микроперфорированного нетканого полипропилена или из неорганического волокнистого материала, и экранирующий слой, расположенный с одной стороны прокладочного слоя, отличающийся тем, что экранирующий слой представлен гидроизоляционным материалом, выполненным из полимерно-битумной водной эмульсии холодного нанесения, при этом отношение толщины прокладочного слоя к толщине гидроизолирующего слоя составляет (5-7):1.
2. Защитный мембранный гидрозвукоизолирующий материал по п.1, отличающийся тем, что слой гидроизоляционного полимерно-битумного материала имеет толщину 1,5-2,0 мм и характеризуется коэффициентом предельного удлинения Кпу, равным или более 10, и сопротивлением гидростатическому напору, равным или более 20 Атм.
3. Защитный мембранный гидрозвукоизолирующий материал по п.1, отличающийся тем, что оболочка прокладочного слоя выполнена из микроперфорированного нетканого полипропилена и имеет поверхностную плотность 40-100 г/м2.
4. Защитный мембранный гидрозвукоизолирующий материал по п.1, отличающийся тем, что оболочка прокладочного слоя выполнена из стеклоткани и имеет поверхностную плотность 100-350 г/м2.
5. Защитный мембранный гидрозвукоизолирующий материал по п.1, отличающийся тем, что оболочка прокладочного слоя выполнена из термоскрепленного нетканого геотекстиля и имеет поверхностную плотность 40-150 г/м2.
