ارزیابی عملکرد ضریب جذب صوت و شاخص افت انتقال صدا در گچ برگ های پلیمری سبک سازی شده با الیاف کاغذ باطله اداری

بیان مساله و اهداف: یکی از چالش های مهم در بهبود کیفیت گچ برگ ها، ارتقای خواص آکوستیکی آن ها با سبک سازی مانند استفاده از الیاف کاغذ باطله است و بهینه سازی جذب و افت انتقال صوت این نوع پانل های سبک سازی شده را می توان مورد ارزیابی قرار داد. در این پژوهش، عملکرد آکوستیکی پانل های تخته گچی مسلح شده با الیاف کاغذ باطله اداری و تقویت شده با افزودنی های پلیمری منتخب، مورد بررسی قرار گرفت.. هدف اصلی، بهبود جذب صوت و افت انتقال صوت در این پانل ها بود.مواد و روش ها: برای این منظور، سه نمونه شامل تخته گچ، تخته گچ الیاف (گچ برگ)، و تخته گچ الیاف با مواد مختلف پلی وینیل الکل، آهک هیدراته اصلاح شده، سیمان (گچ برگ پلیمری) تهیه گردید. آزمون های جذب صوت بر اساس استانداردهای ISO ۱۰۵۳۴-۲ و ASTM E۱۰۵۰ با استفاده از روش تابع انتقال و دستگاه امپدانس تیوب جهت اندازه گیری ضریب جذب صوت و آزمون افت انتقال صدا بر اساس استاندارد ASTM E ۲۶۱۱-۰۹ جهت اندازه گیری شاخص افت انتقال صدا انجام شد. برای پوشش کامل طیف فرکانسی مورد نظر در آزمون های آکوستیکی، از نمونه های با قطر ۱۰ سانتی متر در محدوده فرکانسی پایین (۶۳ تا ۵۰۰ هرتز) و نمونه های با قطر ۳ سانتی متر در محدوده فرکانسی بالاتر (۶۳۰ تا ۶۳۰۰ هرتز) به منظور ارزیابی رفتار آکوستیکی استفاده شد. نتایج: نتایج آزمون جذب صوت نشان داد که بهترین عملکرد جذب صوت تا ۴۰۰۰ هرتز را گچ برگ پلیمری نسبت به نمونه های گچ-برگ و تخته گچ دارد و گچ برگ بهتر از تخته گچ بود. گچ برگ و گچ برگ پلیمری بصورت جزئی بهتر از تخته گج است و در گروه با جذب صوت پایین با درجه E قرار دارند. اما هر سه تیمار در فرکانس های پایین (در محدوده ۲۵۰ هرتز) و متوسط (در محدوده ۵۰۰ تا ۱۰۰ هرتز) بسیار ضعیف و در فرکانس بالا (در محدوده ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ هرتز) عملکرد مناسبی بویژه در گچ برگ ها داشته است. بیشترین مقدار جذب صوت مربوط به گچ برگ با مواد افزودنی است که ضریب جذب آن به حدود ۵۸/۰ در فرکانس ۳۱۵۰ هرتز می رسد و بیشترین مقدار ضریب جذب صوت گچ برگ ۴۶/۰ در فرکانس ۴۰۰۰ هرتز و بیشترین ضریب جذب صوت تخته گچ ۴۴/۰ در فرکانس ۴۰۰۰ است. ماتریکس تشکیل شده از ترکیب مواد افزودنی با گچ و الیاف در نمونه گچ برگ پلیمری دارای تخلخل می باشد و جذب صوت را بهبود می بخشد. شاخص افت انتقال صدای گچ برگ و گچ برگ پلیمری در فرکانس های مبنا بهتر از تخته گچ و همچنین افت انتقال صدای گچ برگ بهتر از گچ برگ پلیمری است. محدوده افت انتقال صدای گچ برگ پلیمری در فرکانس های تا ۴۰۰۰ هرتز کمتر از گچ برگ و بیشتر از گچ می باشد و کاهش انتقال صدا تا ۲۸ دسی بل افزایش می یابد. پاسخ فرکانسی افت انتقال صدای تخته گچ در محدوده ۴۰۰۰-۶۰۰۰ هرتز به حداکثر حدود ۳۳ دسی بل می رسد. شاخص افت انتقال صدای گچ برگ عملکرد یکنواخت تری نسبت به تخته های دیگر دارد و در تمام محدوده فرکانسی تا حدود ۳۷ دسی بل افت انتقال صوتی ایجاد می کند. عملکرد گچ برگ پلیمری نسبت به دو تخته دیگر از نظر شاخص افت انتقال صدا متوسط است.نتیجه گیری کلی: به طور کلی، همه نمونه ها در فرکانس های پایین (زیر ۱۰۰۰ هرتز) از نظر شاخص افت انتقال صدا عملکرد ضعیفی دارند و مقدار آن کمتر از ۱۰ دسی بل است. بهترین عملکرد نمونه ها در فرکانس های متوسط (۲۰۰۰ تا ۶۰۰۰ هرتز) مشاهده می شود و در فرکانس های بالاتر از ۶۰۰۰ هرتز کاهش می یابد. نمودارهای شاخص افت انتقال صدا نشان می دهد که گچ برگ و گچ برگ پلیمری تاثیر مثبتی بر کاهش افت انتقال صدا دارند. براساس استاندارد ۱-۸۸۳۴ و نمودارهای ارزیابی نویز در فضای داخلی، تخته گچ در درجه ۱۵ و گچ برگ و گچ برگ پلیمری در درجه ۲۰ قرار می گیرند. بافت متخلخل گچ برگ پلیمری باعث جذب بیشتر صوت و بافت انعطاف پذیر گچ برگ به دلیل وجود الیاف، موجب افزایش افت انتقال صوت می شود. بنابراین، گچ برگ یا گچ برگ پلیمری در ترکیب با سایر لایه های مصالح، قابلیت کاربرد آکوستیکی مناسبی دارند. تخته گچ های تقویت شده با الیاف و افزودنی های پلیمری در تولید مصالح ساختمانی سبک، مقاوم، سریع الاجرا و دوستدار محیط زیست کاربرد دارند و عمدتا در دیوارهای جداکننده، سقف های کاذب، پوشش های دیواری و پروژه های بلندمرتبه سازی استفاده می شوند.

کلیدواژه ها:

پانل گچی پلیمری ، صفحات گچی تقویت شده با الیاف ، خواص آکوستیکی ، محدوده فرکانسی