La ciencia de la transmisión de sonido y la acústica del bloque concreto

Para lograr una mayor insonorización con bloques de hormigón, es esencial entender cómo el sonido viaja a través de materiales de construcción. El sonido es energía mecánica que se mueve en ondas a través del aire, sólidos y líquidos. Cuando una onda sonora encuentra una pared, parte de su energía se refleja, parte se absorbe, y parte se transmite al otro lado. La métrica clave para el aislamiento sonoro es la calificación de la Clase de Transmisión Sonido 50, que suele reducir el montaje excelente

La razón principal bloques de hormigón sobresalen a la insonorización es su masa. La ley de masas establece que duplicar la masa por área de una barrera aumenta su pérdida de transmisión de sonido por aproximadamente 6 decibeles. Los bloques de hormigón son densos, normalmente pesan entre 20 y 40 libras por pie cuadrado dependiendo del tipo de bloque y el núcleo. Esta masa crea una resistencia inercial que hace que sea difícil para las ondas de sonido suficiente.

Otro concepto importante es el efecto coincidencia. Cada material tiene un rango de frecuencias críticos donde la velocidad de onda de doblado forzada coincide con la velocidad del sonido en el aire, causando una caída dramática de la pérdida de transmisión. Para bloques de hormigón, este dip de coincidencia ocurre a menudo entre 2000 Hz y 4000 Hz para bloques típicos de 8 pulgadas. Para mitigar esto, puede agregar vinilo cargado en masa u otras capas de amortamiento.

Seleccionar el bloque de hormigón óptimo para el control de sonido

No todos los bloques de hormigón se crean iguales cuando se trata de la acústica. El tamaño de bloque, densidad, tipo agregado y configuración central influencian la transmisión de sonido. A continuación se presentan los factores críticos para evaluar al elegir bloques de hormigón para la insonorización.

Densidad y peso

Los bloques de hormigón estándar (densidad alrededor de 120-130 libras por pie cúbico) son adecuados para muchas aplicaciones, pero para entornos exigentes, consideran bloques de alta densidad hechos con agregados más pesados como mineral de hierro o sulfato de bario. Estos bloques pueden lograr densidades superiores a 150 pcf, aumentando significativamente las calificaciones de STC. Por ejemplo, un bloque de alta densidad de 6 pulgadas

Diseño básico y material de relleno

Los bloques sólidos ofrecen la masa más alta y las calificaciones STC, normalmente 45-50 para una pared de 4 pulgadas. Los bloques huecos pueden ser llenos de grasa, arena u otros materiales para aumentar la masa. El relleno de la manta no sólo añade peso, sino que también vincula las caras excesivas estructuralmente, reduciendo la vibración. Una pared de bloque completamente repulsada puede lograr las calificaciones de STC 5-10 puntos más alto que una pared de manguito.

Textura superficial y absorción

Los bloques de cara de espuma reflejan el sonido, mientras que los bloques ásperos o texturados pueden ayudar a absorber algún ruido de alta frecuencia. Sin embargo, para la insonorización, generalmente desea una superficie dura y densa que bloquea el sonido en lugar de absorberlo. Si necesita reducir el eco dentro de una habitación, aplique paneles acústicos o materiales de rociado en la superficie de bloque.

Técnicas de construcción que maximizan la insonorización del bloque concreto

Incluso el mejor bloque no puede funcionar correctamente si está mal instalado. Gaps, grietas y los caminos de flanque estructural son las razones más comunes que un muro de bloque de hormigón no cumple con su potencial acústico. Siga estas técnicas para asegurar que su montaje de pared ofrece el máximo rendimiento.

Juntas de Mortar y Sellamiento

Utilizar la cobertura completa de mortero en las juntas de cabeza y cama para eliminar los vacíos. Herramienta las articulaciones de mortero con una herramienta en forma de cóncava o V para compactarlos y reducir el grieta futuro. Después de que la pared se cura, aplique una cuenta de caulque acústico (no endurecimiento) a lo largo de todas las articulaciones entre el bloque y el suelo, techo y las paredes adyacentes.

Construcción de doble y apilada

Para la insonorización de alta calidad (estudios de grabación, teatros caseros, salas mecánicas), una pared de bloques de hormigón único puede ser insuficiente. La construcción de pared apilada utiliza dos paredes separadas de estud colocadas en el mismo pie pero compensado para romper el camino de sonido directo. Se puede aplicar el mismo concepto con bloques de hormigón: construir dos paredes de bloque independientes separadas por una pared de 1-2 pulgadas.

Reforzamiento y relleno de núcleo

Si está usando bloques huecos, llena los núcleos con grout o arena mezclada con una pequeña cantidad de cemento. Esto no sólo añade masa, sino que también endurece la pared, reduciendo la transmisión de baja frecuencia. Para las regiones sísmicas, barra vertical en núcleos deslumbrados también mejora la integridad estructural sin comprometer la acústica. Asegúrese de que la grout está totalmente compactada y que no quedan vacíos.

Combinando bloques de hormigón con capas de insonorización suplementaria

Ningún material único puede resolver todos los problemas acústicos. Los bloques de hormigón proporcionan una base masiva, pero la adición de capas específicas puede mejorar dramáticamente el rendimiento en todo el espectro de frecuencias.

Aislamiento en la Cavidad

Si tiene un sistema de pared de doble pared o cavidad, llena la brecha con lana mineral de alta densidad o batas de fibra de vidrio. Lana mineral es preferida porque no se sag y tiene buenos coeficientes de absorción de sonido (0.70-0.90 a frecuencias medias).El aislamiento sirve dos propósitos: absorbe el sonido que viaja a través de la brecha de aire y añade amortiguación a las caras de pared cerradas.

Vinilo cargado de masa (MLV) y compuestos de represivo

Aplicar hojas de vinilo cargadas de masa directamente a la pared de bloques de hormigón antes de añadir un muro seco. MLV añade masa sin ocupar mucho espacio (0.125 pulgadas a 0.25 pulgadas típica).Utilice un compuesto de amortiguación (como Glue Verde) entre el bloque y el MLV o entre dos capas de yeso.El polimer viscoelástico convierte la energía vibracional en calor de bajo nivel, reduciendo la transmisión.

Canales resistentes y paredes secas descoupled

Para descodificar aún más la superficie terminada del bloque de hormigón, instalar canales resistentes (RC-1) o tiras de horno con lavadores de neopreno. Adjuntar los canales horizontalmente a la pared del bloque utilizando anclajes de hormigón, luego atornillar el muro seco a los canales. El canal flexiona bajo vibración de sonido, evitando la transferencia directa de energía.

Consideraciones de diseño acústicas para aplicaciones específicas

Las necesidades de insonorización varían según el caso de uso. A continuación se presentan recomendaciones específicas para escenarios comunes utilizando bloques concretos.

Muros de partición interior – Oficinas y Apartamentos

Para dividir los espacios adyacentes, especifique bloques de hormigón de 6 pulgadas o 8 pulgadas totalmente resonados y con un mortero reforzado con fibra. Aplique una cuenta continua de sellador acústico en el perímetro. Por un lado, instale una capa de lana mineral de 1 pulgada abrochada con pins de plástico, luego cuelgue el muro seco sobre las tiras de enrollamiento para crear una brecha de aire de 1 pulgada.

Muros exteriores – ruido de tráfico e industria

El ruido exterior es impredecible y a menudo de baja frecuencia. Comience con bloques de hormigón sólido de 8 pulgadas. En la cara exterior, aplique una barrera meteorológica y luego una capa de estuco o un acabado cementado para masa. En el lado interior, utilice el canal resistente y el sistema de doble resequeado descrito anteriormente. Sella todas las penetraciones para conductos, conductos y ventanas con remolino acús.

Home Teatros y Estudios de Grabación

Estos espacios exigen el aislamiento más alto del sonido. Construir una habitación-en-a-dormitorio utilizando paredes de bloque de hormigón. La cáscara exterior es un bloque de hormigón pesado; la cáscara interior es un segundo conjunto de paredes con una brecha de 2 pulgadas, llena de lana mineral densa. El suelo debe ser una placa de hormigón rematada con un sistema de suelo flotante.

Errores comunes y cómo evitarlos

Incluso contratistas experimentados pueden comprometer la insonorización. Tenga cuidado con estas fallas:

  • Failing to seal electric box: Los puntos de venta y los interruptores en ambos lados de la pared crean una vía de sonido directa. Use las almohadillas y las cajas de respaldo diseñadas para la acústica.
  • Ignorando los caminos de flanqueo: El sonido puede recorrer la losa del suelo, el plenum del techo o el conducto. Muros desmontados de la estructura utilizando materiales resistentes en la base y la parte superior.
  • Usando bloques ligeros: Un bloque ligero de 4 pulgadas (densidad 90 pcf) tendrá un STC alrededor de 35, lo cual es insuficiente para la mayoría de los requisitos de insonorización.
  • Reflexión de la aislación: El aislamiento sin masa es ineficaz. Usted debe tener suficiente masa de la manzana o capas adicionales; el aislamiento es sólo un suplemento.
  • Forgetting about door: Un muro con STC 60 no vale nada si la puerta tiene un STC de 25. Use puertas acústicas de núcleo sólido con sellos perímetro y juntas de barrido.

Pruebas y verificación de rendimiento de insonorización

Después de la construcción, verifique que su montaje cumple con el STC previsto. Utilice un medidor de nivel de sonido y un generador de ruido rosa para realizar una prueba de campo. Para la verificación profesional, contrate un consultor acústico con equipo calibrado por ASTM E336 (laboratorio) o ASTM E966 (campo). Si la prueba revela deficiencias, los arreglos comunes incluyen añadir más masa, sellar brechas encontrados con una cámara térmica, o instalar capas adicionales de referencia mínimas.

Consideraciones de costos y materiales

El aislamiento de bloques de hormigón puede ser rentable en comparación con complejos conjuntos de acero. Un muro de bloques huecos estándar de 8 pulgadas cuesta aproximadamente $8-$12 por pie cuadrado instalado. El cultivo añade $2-$4 por pie cuadrado. El aislamiento y los canales resistentes pueden aumentar el costo total a $15-$25 por pie cuadrado, que es aún menos que muchos sistemas de pared acústica especializados.

Conclusión

Los bloques de hormigón siguen siendo una piedra angular de la insonorización debido a su masa inherente, durabilidad y resistencia al fuego. Al seleccionar bloques de alta densidad, núcleos de llenado, sellando meticulosamente, y añadir capas suplementarias como aislamiento, MLV y canales resistentes, se puede lograr calificaciones de STC que rivalizan con sistemas mucho más caros.