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韓國開發高錳鋼地板解決樓層噪音
信息來源:世界金屬導報2019-10-15A03      時間:2019-11-12 08:28:48


減振合金主要用于建筑結構,兼具理想的強度和韌性,震動的衰減能力強,因而具備減振或隔音的作用,也被稱作高阻尼合金。

減振合金的原理是在板材上施加與噪音和震動相同的外力,將震動能轉化為熱能,從而實現減震的效果。普通板材在受到外部施加的震動時,在共振作用下就會傳遞震動,與之不同,減振合金采用了具有粘彈性的高分子物質,可以發揮減震作用。舉例來說,復合疊層減振合金鋼板是在兩塊冷軋薄鋼板之間增添厚度為200-250微米的粘彈性樹脂,由此形成三明治結構,在震動能的作用下,樹脂會發生剪切形變,并將其轉化為熱能。根據內部減衰能力不同,減振合金大致可以分為復合型、鐵磁型、位錯型和孿晶型四大類。

減振合金的開發最早始于二十世紀五十年代。首次開發的產品是復合型,此后廣泛應用于機床或電動機,片狀石墨鑄鐵就是一種復合型減振合金,具有片狀石墨分散而成的組織,有利于減震。隨著汽輪機的廣泛應用,12Cr鋼或13Cr-Mo鋼不僅耐熱性能突出,衰減能力高,也可以發揮減震的作用。鐵磁體的磁壁發生移動后就可以產生衰減能,由此開發了性能更好的鐵磁型減振合金,運用該原理,還開發了鈷-鎳合金。另外,錳-銅合金在淬火作用下會使得馬氏體組織內的孿晶運動,因而也被稱作孿晶型減振合金。英國開發的54%Mn-37%Cu-4%Al-3%Fe- 2%Ni合金被稱為“Sonost one”,被用作潛水艇的螺旋槳。在純金屬中,鎂具有巨大的衰減能,在添加了鋯和鎳等元素后,就可以制備出位錯型減振合金,強度更高。

早在二十世紀八十年代,韓國對汽車噪音實施了更為嚴格的管控,韓國鋼鐵業界也正式開始研究減振合金,1987年用于發動機配件的減振鋼板上市。隨后減振合金開始用于洗衣機滾筒、平底鍋及揚聲器的外裝材料,根據用途和使用環境的不同,與常規材料相比,減振合金可以減少5-20dB的噪音。由于減振性能優于普通鋼板和木材,目前減振合金也應用于屋頂、地板、墻面以及電梯等用途。

2010年左右,樓層噪音成為韓國社會的一大問題。在韓國,約有一半以上的國民都居住在公寓,因為樓層噪音問題,鄰里之間之間會產生矛盾,甚至引發犯罪。為了減小樓層噪音,首爾市等部分地區在公寓設計上采用了柱體結構,而非傳統的墻體結構,與此同時,韓國鋼鐵業界也一直在積極行動,開發新型的減振合金產品。

作為韓國原創的減振合金,最具代表性的產品就是浦項鋼鐵公司開發的高錳鋼地板。高錳鋼地板主要用于改造后的公寓,與普通鋼相比,減振性能高十倍以上。用于樓板結構時,無需額外增加地板混凝土厚度,就可以有效隔斷地板撞擊聲。

韓國實驗室認可機構(KOLAS)的試驗結果證實,與厚度在120mm以下的常規混凝土地板相比,這種高錳鋼地板的樓層噪音可以減小13dB以上,地板厚度可以減小15mm以上。在新建公寓樓現場進行試驗證實,達到重量噪音等級二級(40dB)、輕量噪音等級一級(40dB)防噪音級別。韓國建設技術研究院認定,高錳鋼地板達到了一級的防噪音級別,而截至目前,僅有聚苯板(EPS)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)達到這一水平。

與常規有色金屬地板相比,高錳鋼地板的重量撞擊聲可以減衰10dB(聲壓標準68%)以上,輕量撞擊聲可以減衰20dB(聲壓標準90%)以上,即便樓上的孩童奔跑嬉鬧,樓下的振動水平僅相當于安靜的圖書館(37-40dB)。與此同時,安裝后無需額外的混凝土澆筑作業,工期可以縮短五天以上,地板厚度也可以減小15mm以上。而且基礎底板與高錳鋼地板之間的空間可以得到有效利用,進一步安裝配管設備,從而提升了施工能力。 (文德)

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