Строительная виброизоляция

Виброизоляция зданий

Защита зданий от вибраций

В настоящее время новые здания и сооружения всё чаще строятся на участках, подвергающихся воздействию вибраций, в т.ч. на полосах землеотвода метрополитена или железных дорог. Данные источники вибрации могут быть причиной колебаний элементов конструкций здания, намного превышающих допустимые для человека уровни. В настоящее время регламентируемая СНиП 2.07.01-89 защитная зона железной дороги составляет 100 м, а защитная зона трамвайной линии, как показывают измерения, достигает 60 м от крайнего рельса. При этом именно данные участки, расположенные, как правило, в центре крупных городов, вызывают повышенный интерес у инвесторов, готовых вкладывать деньги в мероприятия по их виброизоляции.

Критерии неблагоприятного внешнего воздействия устанавливаются Государственными стандартами (ГОСТ 12.1.012-90) и Санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.566-96), которые для случая вибраций регламентируют предельно-допустимые уровни колебаний ограждающих конструкций помещений жилых, административно-общественных зданий и рабочих мест. При этом сами амплитуды колебаний ограничиваются в диапазоне частот 1,4 – 88 Гц всего лишь несколькими микронами, что, впрочем, не мешает им оказывать негативное влияние на здоровье и самочувствие человека.

Источники вибрации и их характеристики

Источниками повышенной вибрации в жилых и общественных зданиях являются промышленные установки и транспортные средства (метрополитен мелкого заложения, тяжелые грузовые автомобили, железнодорожные поезда, трамваи), создающие при работе большие динамические нагрузки, которые вызывают распространение вибрации в грунте и, затем, их распространение на конструкции зданий. Также данные вибрации часто являются причиной возникновения т.н. «вторичного» воздушного шума в помещениях. При этом допустимые уровни вибрации могут быть соблюдены, но вторичный воздушный шум делает проживание в таком здании некомфортным.

Для жилых и общественных зданий наиболее неблагоприятным внешним источником вибраций являются рельсовые транспортные магистрали: метрополитен, трамвайные линии и железные дороги. Исследования показывают, что колебания по мере удаления от источника возмущения затухают, однако скорость их затухания зависит от множества составных звеньев на пути распространения: типа укладки рельсов, толщины стен тоннеля, типа и фракции грунта, глубины и типа фундамента дома, конструкции возводимого здания.

В случаях, когда здания располагаются в непосредственной близости от рельсовой дороги, вибрации в них могут превышать предельно-допустимые значения, установленные Санитарными нормами, в 10 раз (на 20 дБ)! В спектральном составе вибрации преобладают октавные полосы со среднегеометрическими частотами 31,5 и 63 Гц.

Материалы для виброизоляции

Изоляция вибрации может быть реализована как в источнике помех, так и приёмнике. В принципе, более предпочтительным является снижение вибрации в источнике. Известен широкий ряд методик снижения воздействия железнодорожного транспорта и виброизоляции промышленных установок. Однако во многих случаях изоляция источника вибраций по самым различным причинам невозможна.

Тогда проектировщику остаётся единственная возможность – непосредственно изолировать от вибрации само проектируемое здание. В настоящее время одним из наиболее надежных и эффективных способов устройства виброизоляции зданий является установка их на упругие опоры из полиуретановых эластомеров – материалов Sylomer и Sylodyn австрийской фирмы Getzner.

Материалы Sylomer и Sylodyn дают возможность проектировщику создать множество вариантов конструкций виброизоляции. Возможна реализация полноплоскостной, ленточной или точечной конструкций изолирующей опоры. При применении материалов Sylomer и Sylodyn не существует жестких требований к тому, в каком месте здания (конструкции) должна находиться упругая прослойка. Упругое разделение реализуется там, где это наиболее благоприятно для проектирования.

Свойствами, необходимыми для реализации эффективной виброзащиты здания, материал обладает уже “сам по себе”. Материалы Sylomer и Sylodyn характеризуются объемной сжимаемостью, т.е., даже покрытый оболочкой, материал не теряет своей упругости. Широкий ряд стандартных марок материала позволяет осуществить оптимальный выбор в зависимости от площади опоры и приложенной нагрузки.

Материал Sylomer представляет собой эквивалент пружины, конструктивно совмещенной с амортизатором. Его демпфирование составляет, в зависимости от типа от 7% до 11%. Динамическая жёсткость материалов Sylomer практически не зависит от амплитуды возбуждения колебаний. Даже при самых малых амплитудах нельзя ожидать увеличения жёсткости опор. Таким образом, эффективность действия опорной подушки обеспечивается для всех возможных в практике амплитуд возбуждения колебаний. Динамическая жёсткость лишь незначительно зависит от частоты возбуждения колебаний. Материал отличается благоприятным соотношением динамической и статической жесткостей. Так как маты Sylomer имеют смешанную ячеистую структуру, они могут поглощать некоторое количество воды. Воздействие влаги на статическую и динамическую жёсткость очень незначительно даже при полном погружении материала в воду. Какое-либо повреждение материала под действием воды практически невозможно. Частицы грязи также не могут попасть внутрь материала благодаря малости размеров пор на поверхности материала.

Материал Sylodyn представляет собой эквивалент пружины без амортизатора. За счет закрытых пор его ячеистой структуры данный материал допускается применять в условиях возможного присутствия грунтовых вод. Материалы Sylomer и Sylodyn не подвержены гидролизу, а также к воздействию обычно встречающихся на стройке химических соединений, разбавленных щелочей и масел.

Определяющим параметром для выбора подходящего типа материала Sylomer или Sylodyn является показатель их долговременной статической нагрузки. Нагрузка определяется площадью опоры и эффективным весом построенного здания. Путем варьирования площади опоры удельная нагрузка подбирается максимально близко к пределу долговременной статической нагрузки конкретной модели материала. Если изменение площади опоры невозможно (полноплоскостная конструкция опоры), давление можно оптимизировать комбинацией различных типов материала Sylomer или Sylodyn.

В качестве нагрузки принимают фактически ожидаемый вес здания, а также часть нагрузки от движения транспорта. Нагрузки, воздействующие лишь периодически, такие, как, например, нагрузки от ветра и снега, не учитываются. Фактически действующая нагрузка составляет, в зависимости от типа здания и его использования, как правило, от 60% до 80% нагрузок, принятых для статических расчётов. Кратковременные пиковые нагрузки, достигающие четырёхкратной величины статической долговременной нагрузки, могут без проблем восприниматься данными виброизолирующими материалами.

Характеристикой ожидаемой эффективности применяемых мер является собственная частота конструкции здания на упругих опорах. С увеличением толщины опоры она снижается, повышая тем самым эффективность виброизоляции. Наряду с толщиной опоры, собственная частота зависит также от динамически эффективной массы здания. Динамически эффективной является та часть массы здания, в которой возбуждаются колебания при возникновении вибраций. При этом, чем большая масса эффективна, тем ниже собственная частота. Для того, чтобы возбудить колебания в массе как можно большей величины, здание в области опор должно быть очень жёстким. Основой для определения собственной частоты является спектр частот возбуждения.

Часто на разные части здания воздействуют различные нагрузки. Для упругих опор применяются, в зависимости от нагрузки, разные типы материалов Sylomer или Sylodyn. Путём выбора типа опоры и варьирования площади опоры расчёт производится таким образом, чтобы нагрузка в каждом случае была близка к предельной величине долговременной нагрузки. Тогда при одинаковой толщине для всех опор получается единая упругая деформация и приблизительно одинаковая собственная частота.

Толщина опоры, мм	Собственная частота, Гц
25	13
37	11
50	9
75	8

Таблица 1. Типичные показатели собственной частоты для опор зданий из материала Sylomer.

Долговременная статическая нагрузка для упругих опор зданий из материала Sylomer может составлять от
10 кН/м2 до 1000 кН/м2. Кратковременные пиковые нагрузки, превышающие долговременную
статическую нагрузку до 4 раз, могут легко восприниматься данным материалом.

Конструкции виброизоляции зданий

Конструкция опоры на материалах Sylomer и Sylodyn может быть полноплоскостной, ленточной или точечной. Какой вид опор является для здания наиболее благоприятным, зависит от требуемой собственной частоты и особенностей конструкции. Примыкающие элементы конструкций, такие как стены или потолки, могут быть изготовлены как из монолитного бетона, так и из сборных блоков. При изготовлении из монолитного бетона площадь опоры обычно используется в качестве несъемной опалубки.Арматуру также можно монтировать непосредственно на матах. Для очень мягких типов материалов Sylomerили Sylodyn площадь опоры распорных элементов нужно увеличивать с помощью подкладок таким образом, чтобы арматура не вдавливалась в маты. Готовые блоки просто устанавливают на опору. Устройство перекрытий на упругих опорах обычно производится с помощью армированных плит. Для полной изоляции здания от воздействия вибраций необходимо всю поверхность стен, расположенных над упругой опорой и соприкасающуюся с грунтом, отделить упругими прокладками.

Полноплоскостная опора

Преимуществами полноплоскостной опоры являются простота строительного исполнения и минимальный риск образования акустических мостиков из-за ошибок при укладке матов. Разделение обычно устраивается между плитой пола и основанием или слоем бетонной подготовки. Для большей эффективности основание должно быть как можно более жёстким. Воздействующие на здание нагрузки, распределяясь на большей площади благодаря полноплоскостной опоре, передаются в основание. Специальные конструкции для перераспределения нагрузок на ленточные или точечные опоры не требуются. При реализации полноплоскостной опоры в значительной мере удаётся избежать структурных колебаний плиты пола.

Ленточная опора

Применение ленточной опоры рекомендуется при линейной передаче нагрузки. Упругая прослойка может располагаться как в области фундамента, так и непосредственно под защищаемым перекрытием, т.е. на уровне первого или второго этажей здания. В последнем случае существует возможность экономии на количестве применяемого виброизолирующего материала. Так как цокольный и подземные этажи в таком варианте не защищаются от вибрации, применения материала по периметру поверхности подземной части фундамента здания не требуется.

Точечная опора

Применение упругого разделения точечного вида обосновано в конструкциях на свайном основании или при опирании на отдельные стойки/колонны. Приложенная нагрузка является определяющей при выборе типа применяемого упругого материала. Оптимальное сжатие выбранного типа материала Sylomer или Sylodyn достигается изменением площади опоры с помощью свайных наголовников. Для точечной опоры, как правило, применяются самые плотные марки виброизолирующих материалов. Точно так же, как и в случаях полноплоскостной и ленточной опор, основание, а также примыкающие элементы конструкций должны быть очень жёсткими.

Требование к основанию / приклеивание материала

Маты из материалов Sylomer и Sylodyn отличаются гибкостью и хорошо подгоняются к основанию при укладке. Жесткость применяемого материала возрастает с ростом объемной массы (плотности) и определяется приложенной нагрузкой.

Поверхность, на которую укладывают маты, должна быть ровной, без углублений и выступов с острыми краями. Бетонные поверхности нужно грубо затереть или выровнять. Допустимая чистота поверхности (размер неровностей) определяется толщиной материала опоры. Для опор толщиной до 25 мм допустимы неровности величиной 3 мм, для опор большей толщины неровности поверхности не должны превышать 5 мм. Опоры толщиной менее 8 мм требуют более высокого качества обработки поверхности.

Материалы Sylomer или Sylodyn обычно просто укладываются на поверхность без дополнительной фиксации, однако могут быть легко приклеены. На стройках обычно применяются двухкомпонентные полиуретановые клеи или клеи на битумной основе. Поверхности, на которые наклеиваются маты, должны быть чистыми и сухими.

Укладка

Опоры из материалов Sylomer и Sylodyn поставляются на стройку в виде матов или в виде готовых отдельных опор. Подгонка на месте легко производится с помощью стандартного инструмента.

Если опоры полноплоскостные, маты сначала распределяют на основании согласно плану раскладки и раскатывают. Необходимо дать матам отлежаться в раскатанном состоянии до тех пор, пока материал не расправится и не приспособится к окружающим условиям. Затем маты можно окончательно укладывать на нужное место и подгонять путем обрезки. Стыковые соединения необходимо закрывать клеящей лентой. В многослойных опорах маты необходимо укладывать со смещением. Чтобы маты не сдвигались, рекомендуется зафиксировать их положение путём точечного приклеивания.

Упругие ленточные и точечные опоры поставляются на стройплощадку пронумерованными в соответствии с планом укладки, раскладываются в указанных местах и, при необходимости, приклеиваются. Для уменьшения опасности образования акустических мостиков во время устройства фундаментной плиты поверхности, закрываемые упругими опорами не полностью, закрываются волокнистым звукоизоляционным материалом (например, плитами Шумостоп-К2) толщиной, равной толщине виброизолирующих опор.

Укладку бетона можно производить непосредственно на маты, при необходимости изолировав вертикальные поверхности опалубки. При этом необходимо избегать проникновения бетона в щели соединений, что приводит к образованию акустических мостиков. При использовании мягких типов материала Sylomer с большим количеством открытых пор необходимо полностью закрывать поверхность материала защитной полиэтиленовой пленкой.

Эффективность виброизоляции

Для эффективной виброизоляции собственная частота конструкции на упругих опорах должна быть точно рассчитана. Расчет эффективности предложенного решения по сравнению с неизолированной конструкцией должен быть проведен заранее на основе технических данных по каждому из видов виброизолирующих материалов. При расчете также необходимо учитывать резонансные частоты других компонентов конструкции, например, межэтажных перекрытий здания и стен.

Ниже приведены результаты измерений, проведённых в здании с ленточными опорами в области фундамента из материала Sylomer.

Долговечность материалов

Длительная прочность при статической нагрузке материалов Sylomer и Sylodyn была подробно исследована и описана как фирмой Getzner, так и независимыми испытательными центрами. Увеличение жёсткости эластичной опоры при правильном расчёте применения не установлено. Дополнительное сжатие под воздействием длительной статической нагрузки (ползучесть) точно известно и специфицировано для каждого типа материала Sylomer и Sylodyn.

Точные показатели, в зависимости от нагрузки, указаны в технических характеристиках на продукт. Существенных изменений свойств материала не смогли обнаружить в выполненных объектах даже через 30 лет эксплуатации.

Поскольку опоры из материалов Sylomer или Sylodyn обладают очень хорошими свойствами длительной прочности и не нуждаются в техническом обслуживании, после монтажа к ним не нужен доступ. Дорогостоящие конструкции для технического обслуживания или последующей замены опор не требуются.

Виброзащита фундаментов

Вопрос виброизоляции фундаментов стал актуальным в связи с возросшими требованиями к комфортности жилых, коммерческих, административных и офисных зданий. Отдельно рассматривается вибрационная безопасность промышленных объектов.

Различают две группы источников вибраций:

Внешние источники — большегрузный автомобильный транспорт, лини метрополитена и железной дороги, трамвайные пути.
Внутренние источники — насосные и климатические системы высотных зданий, размещенные в технических подвалах.

При отсутствии виброизоляции внутренние источники становятся внешними для других сооружений, т.к. низкочастотные вибрации имеют большую длину волны и распространяются на большие расстояния.

Для снижения вибрации используют:

Специальные строительные технологии. Напр., монолитные конструкции фундамента снижают вибрационную нагрузку на 5…8 дБ в сравнении с другими типами.
Экранирование упругими элементами по подземному контуру и бетонному основанию.
Упругая развязка между цокольным фундаментом и несущими стенами или колоннами.
«Плавающий» пол для технических помещений, на котором размещают источник вибрации (напр., турбина, генератор с автономным приводом, климатическая установка).

При значительной вибрационной нагрузке применяют комплексный подход.

Строительные компании применяют эластомеры Sylomer ® и Nowelle ® , которые до сих пор не сертифицированы в государственных нормативных документах. Компания Виброрез-Н предлагает инновационный композитный материал на основе резиновой крошки. Марки материала с рабочей нагрузкой 2 и 4 т/м 2 прошли испытания в НИИСФ РАСН и получили положительный отзыв.

Способы виброзащиты с помощью композитных материалов

Различают три основных технологии изоляции фундамента от внешних и внутренних вибрационных воздействий:

Точечные подложки. Применяются для изоляции отдельных элементов строительной конструкции, которые размещены на плите или полу монолитного фундамента при нагрузках низкой интенсивности периодического характера (напр., ветровая нагрузка, ЖД пути с низкой интенсивностью движения, путепровод, несущие колонны и пустотелые опоры).
Ленточные подложки. Применяются для изоляции плит или пола монолитного фундамента при вибрационных нагрузках средней интенсивности. Полосы укладывают по длинной стороне пола, вдоль блочного фундамента и под потолочную плиту подвала.
Сплошная подложка. Применяется в условиях интенсивной вибрационной нагрузки (напр., при возведении здания над линией метрополитена, вблизи ЖД путей, при возведении промышленных зданий).

Во всех случаях рекомендуется устанавливать противовибрационную прокладку между фундаментом и грунтом по контуру для гашения внешних или внутренних вибраций. При укладке защиты на отсыпку применяют гидроизоляцию пленочного типа, т.к. между пластинами образуются зазоры. Возможен вариант использования пластин в качестве гидроизоляции, для чего стыки заполняют замазкой на основе полиуретанового клея. Толщина подложек должна обеспечивать требования СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Конструкции, размещаемые на подложках должны иметь высокую собственную жесткость.

Достоинства виброизоляции «Виброрез-Н»

Компания Виброрез выпускает пластины с габаритами 2000х1000х20 мм. Допускается укладка в 2…4 слоя на клеевую основу с промазкой и перекрытием швов. В этом случае отдельная гидроизоляция не требуется.

Виброизоляционный материал Виброрез-Н на строительном рынке появился недавно. Специалисты компании предоставят необходимую информацию об условиях оплаты, доставки или особенностях использования материала в качестве виброизоляционной подложки. Особо отметим, что стоимость Виброреза-Н при прочих равных условиях в 1,5…3 раза ниже зарубежных эластомеров за счет использования вторичного сырья.

Антивибрационные свойства композитного материала Виброрез-Н сохраняются в широком диапазоне статистических нагрузок. Коэффициент механического рассеивания энергии колебаний составляет 0,25…0,32 за счет движения частиц резиновой крошки на макро и микро уровне при статистической нагрузке до 11 т/м 2 . Дополнительным фактором гашения акустической (волновой) составляющей является образование вторичных, отраженных от сжатых гранул, волн. Увеличение нагрузки на вспененные эластомеры конкурентов (Silomer, Nowelle, BSW) приводит к необходимости уменьшать размеры закрытых газонаполненных пор, что увеличивает плотность, снижает коэффициент рассеивания и приводит к повышению стоимости в пересчете на куб. м. По требованиям к химической стойкости или диапазону рабочих температур «Виброрез-Н» не уступает эластомерам.

Более подробная теоретическая, техническая информация и сравнительный анализ размещена на сайте.

Будущему заказчику

До заказа рекомендуется заполнить форму обратной связи, в которой указать:

Особенности проекта конструкции фундамента.
Характеристики грунта.
Проектная и/или существующая вибрационная нагрузка (состав оборудования внутри здания и наличие внешних источников вибрации).
Планируемый способ изоляции фундамента (точечный, ленточный или сплошной).

После обработки запроса специалистами будут даны рекомендации.

Что такое виброизоляция фундамента

Современные сооружения все чаще возводятся на строительных площадках, подвергаемых вибрационным воздействиям, в том числе на земле, примыкающей к землеотводу под метро или железную дорогу. Такие источники становятся причинами для появления колебательных движений определенных конструктивных элементов зданий, значительно превышающих определенные уровни, разрешенные для людей. Чтобы минимизировать эти проявления, применяется виброизоляция фундамента.

Источники вибраций и их основные характеристики

Основными источниками, создающими вибрацию в комнатах различного предназначения, считаются транспортные средства и промышленные агрегаты, способные создавать во время работы существенные нагрузочные воздействия динамического характера, способствующие появлению вибрирования в почвенном составе с дальнейшим переходом на элементы сооружения.

Кроме того, такие проявления зачастую становятся причиной образования так называемого «вторичного» шумового эффекта в здании. Следует заметить, что разрешенный уровень вибрирования может находиться в пределах разрешенных норм, но шум вторичной степени создает дискомфортные ощущения проживающим.

Для сооружений больше всего неблагоприятных проявлений создают следующие источники:

метрополитен;
трамвайные пути;
железнодорожное полотно.

Исследовательскими путями доказано, что уровень колебаний с постепенной удаленностью от источника, образующего возмущение, постепенно затухают, но скоростной режим данного процесса во многом зависим от многочисленных условий на путти распространения.

К ним относятся:

вариант прокладки рельсов;
параметры толщины тоннельных стен;
характеристики почвенного состава;
заглубленность и тип фундаментной основы;
конструктивные особенности строящегося объекта.

В случае, если объект располагается близко от рельсовых путей, вибрация в его помещениях способна превысить нормативные значения, утвержденные нормативными документами, в десять раз, что составляет разницу в 20 дБ. Если рассматривать спектральный состав таких вибраций, то в нем преобладают октавные полоски, среднегеометрическое частотное значение которых достигает 31.5 и 63 Гц.

Источником вибрации можно считать инженерное и технологическое оборудование, устанавливаемое в зданиях. При составлении проекта приходится принимать в расчет тот факт, что такое оборудование является причиной вибрации несущих стен, вызывая сверхнормативные шумовые эффекты.

Примерами такого оснащения являются:

вентиляционные системы;
кондиционеры;
водопроводные и отопительные коммуникации;
лифты;
трансформаторные подстанции.

По своему происхождению вибрационные проявления бывают:

механическими. Создаются неуравновешенными и находящимися в движении массами, ударными явлениями, стуком в зазорных местах;
аэрогидродинамическими. Источником является работающая компрессорная установка, образующиеся вихри в вентиляторах и насосах.

Материалы, используемые для виброизоляции

Изолировать вибрацию возможно, как в источнике, создаваемом помехи, так и непосредственно в ее приемнике. Предпочтительней считается первый вариант, для решения которого имеется несколько способов. К сожалению, в большинстве случаев решение вопроса таким способом не представляется возможным.

В подобной ситуации проблему приходится решать на стадии проектирования объекта, предусматривая изолирование его от вибраций. Одним из самых результативных вариантов оснащения виброизоляцией объекта является возведение его на упругие полиуретановые опоры из эломастеров – Sylomer.

Пользуясь такими материалами, можно разработать массу вариантов приспособлений виброизоляции:

полноплоскостную;
ленточную;
точечную.

Используемый с этой целью материал представлен аналогом пружин, конструктивно соединенных с амортизаторами. Он имеет оптимальное соотношение параметров жесткости динамического и статистического характера, отличается ячеистым структурным строением и способностью поглощать в влагу в определенных количествах. Вода оказывает незначительное воздействие на оба показателя жесткости, даже если материал полностью находится в жидкости. Повреждения его исключены, грязь внутрь не попадает из-за небольшого размера пор.

Второй вариант материала (Sylodyn) представлен пружинами без амортизирующих приспособлений. Его закрытая пористая структура позволяет использовать такой виброизолятор даже при неглубоком залегании грунтовых вод.

Конструкции виброизоляций объектов

Опоры на указанных материалах бывают точечными, ленточными и полноплоскостными.

Конкретный вариант определяется с учетом требуемых собственных частот и конструктивных особенностей сооружения.

Примыкающие элементы, к которым относятся стены и потолочные перекрытия, изготавливаются из монолитного железобетона или сборных бетонных элементов.

В первом случае опорную площадь используют вместе опалубочной системы несъемного типа. На матах же устраивается и арматурный каркас. Если применяются мягкие опорные материалы, их площадь увеличивается подкладками, чтобы стальные арматурные прутья не продавливали маты. Блоки, изготовленные в заводских условиях, просто выставляются на опорный материал.

Перекрытия на опорах с элементом упругости выполняются армированными плитами. Чтобы полностью изолировать сооружение от вибрационного воздействия, следует все стены, располагающиеся над упругой опорой и соприкасающиеся с почвенным составом, отделить упругой прокладкой.

Достоинством полноплоскостной опоры считается легкость монтажа и незначительные риски появления акустических проявлений в результате ошибочных действий, допущенных во время укладки матов. Для лучшей эффективности основа делается максимально жесткой. Нагрузочные усилия, воздействующие на объект, распределяются на большую площадь за счет полноплоскостной опоры, подаются в основание. Особых конструкций, перераспределяющих нагрузки на ленточную или точечную опору, не требуется.

При устройстве такой виброизоляции фундамента под промышленное оборудование получается в большей степени избегать структурных вибрирований пола.

Использование ленточных опор рекомендовано в ситуациях, когда происходит линейная передача нагрузочного усилия. Упругий слой располагается как возле фундаментной основы, так и под защищаемым межэтажным перекрытием (1 – 2 этаж). Непосредственно в таком случае появляется возможность сэкономить на объемах используемого для виброизоляции материала. В связи с тем, что цокольная часть и подвальное помещение в подобной ситуации от вибраций не защищены, применять материал по всему периметру фундаментной основы необходимости нет.

Использование упругих разделений точечных видов обосновывается конструкциями с фундаментными основами из свайных или столбчатых опор. Прилагающаяся нагрузка окажется определяющим фактором в выборе варианта материала. Для точечной виброзащиты фундаментов под оборудование используют наиболее плотный тип материала.

Для чего нужна виброизоляция фундамента

Многие люди отдают предпочтение загородным домам, но проживать слишком далеко от города не хотят. Поэтому нередко постройки возводятся на площадках, которые подвержены вибрационному воздействию. Например, вы можете проживать недалеко от оживленной магистрали или рядом располагается железнодорожный землеотвод.

При появлении постоянных колебаний начинает разрушаться вся постройка, так как часть конструктивных элементов приходит в движение. Для того, чтобы снизить такое влияние при строительстве частных домов и городских многоэтажек применяется технология виброизоляции фундамента. Разумеется, такие мероприятия нужны не всегда, все зависит от конкретных условий.

Когда требуется виброизоляция

В первую очередь от вибрации может пострадать постройка, расположенная в непосредственной близости к метрополитену, трамвайным путям, железной дороге. Транспортные средства приводят не только к движению почвы, но и создают сильный дискомфорт из-за шума.

Динамические нагрузки приводят к вибрации грунта, который передает этот импульс постройкам. Кроме этого вибрации очень часто становятся источником так называемого вторичного шума. При этом уровень смещения почвы может быть в пределах нормы, но дискомфорт все равно ощущается.

Полезно! Если вы живете не с видом на железнодорожные пути, а чуть дальше, то это еще не является фактом того, что дом не нуждается в виброизоляции. Дело в том, что уровень колебаний зависит от множества факторов. Например, роль играет то, из какого материала построен дом, какой цемент использовался при возведении основания постройки. Также учитывается и технология укладки самих рельсов (если они есть поблизости), состав грунта и масса других параметров.

Если постройка расположена очень близко к рельсовой дороге, то в этом случае показатели вибрации вполне могут серьезно превышать допустимый нормами порог. Нередко фиксируются случаи, когда показатели увеличены в 10 раз, что составляет примерно 20 дополнительных децибел.

Также к источникам вибрации относят разное инженерное оборудование, которое может быть размещено в здании. В этом случае в процессе строительства также важно учитывать факторы, которые спровоцируют не только вибрацию, но и превышение пределов шума. К системам этого типа можно отнести лифт, вентиляционную систему, трансформаторную подстанцию, водопроводные коммуникации. В связи с этим есть немало ситуаций, когда может потребоваться виброизоляция.

Разновидности конструкций виброизоляции

Для того, чтобы защитить постройку от вибрации, под фундамент устанавливаются специальные опоры. Они бывают нескольких видов.

Полноплоскостные

Главное достоинство таких опор заключается в простоте их монтажа. Также в процессе укладки практически исключается риск появления так называемых акустических мостиков. Маты, как правило, укладываются между основание строения и его полом или опора представляет собой один из слоев бетонной подушки. Чтобы добиться максимального эффекта, стоит выбирать опору из наиболее жесткого материала.

Нагрузки динамического типа, которые оказываются зданием, распределяются равномерно по полноплоскостной опоре и потом в равных долях передают основанию, но уже в меньшей степени. Также плюсом является и то, что для монтажа такой конструкции не требуется дополнительных элементов в виде точечных или ленточных опор. А вот защита от структурных колебаний осуществляется на должном уровне.

Ленточные

Опоры этого типа стоит использовать в том случае, если нагрузки передаются линейно. Упругий материал размещается в области фундамента или под хорошо защищенным перекрытием (например, на высоте первого или даже второго этажа). Второй вариант пользуется большей популярностью, так как в этом случае можно значительно сэкономить на виброизолирующем материале.

Цокольный и подземный этаж в этом случае остаются незащищенными от вибраций, поэтому и на надземной части фундамента нет необходимости укладывать материал.

Точечные

Эта разновидность виброизоляции используется для свайных оснований или в том случае, если постройка опирается на отдельные стойки. Однако для такого варианта нужно четко определить упругость используемого материала.

Материалы для виброизоляции

Специалисты советуют по возможности выполнять изоляцию не в районе приемника вибраций, а у источника. Однако в большинстве ситуаций поступить так не получится. Вы же не начнете выкладывать виброизоляцию под трамвайные пути или на железной дороге. Поэтому приходится решать проблему со своей стороны.

Разумеется, виброизоляцию нужно укладывать на самых начальных этапах. Поэтому уже при составлении проекта стоит задуматься, какой именно материал вы выберете. На сегодняшний день существует два наиболее распространенных варианта.

Sylomer

Это один из самых качественных материалов, который представляет собой упругий полиуретановый эластомер. Можно сказать, что он является эквивалентом пружины, которая дополнительно совмещена с амортизатором.

Если говорить о характеристиках этого материала, то стоит выделить уровень демпфирования, который составляет 7-11% в зависимости от конкретного типа плиты. При этом динамическая жесткость «Силомера» почти не взаимосвязана с амплитудой колебаний. Поэтому подготовленная защитная прослойка будет эффективной при разных показателях уровня колебания.

Полезно! Единственное от чего может зависеть динамическая жесткость этого материала – это частоты возбуждения вибраций.

Маты Sylomer отличаются ячеистой структурой, поэтому они дополнительно способны поглощать и немного влаги. Но даже если материал полностью окажется погруженным в воде его статическая и динамическая жесткость изменится минимально. Повреждение виброизолятора от излишка влаги практически исключается. Также внутрь виброизолятора не может проникнуть грязь, так как поры на поверхности совсем крошечные.

Характеристики материала

Стоит отметить несколько особенностей материала. Например, он не подвержен гидролизу и разрушительному воздействию щелочной среды, а также агрессивных веществ. «Силомер» способен справляться с долговременными нагрузками циклического типа. Он выдерживает до 2 миллионов циклов нагружения. При этом даже в самых сложных условиях материал прослужит более 30 лет.

Еще одна особенность – это устойчивость к высоким температурам. Кратковременно материал может перенести даже +120 градусов. Если же говорить о рабочей температуре, то она должна быть в пределах от -30 до +70 градусов.

Полезно! Плотность стандартных листов Sylomer может составлять до 680 кг/м 3 .

Продается он матами толщиной 12,5 или 25 мм. Ширина составляет 1,5 метров. А длина рулона доходит до 5 м. Но при необходимости можно заказать материал и по другим меркам.

Sylodyn

В этом случае речь идет о пружинах без амортизаторов. «Силодин» обладает пористой структурой закрытого типа, что позволяет использовать его даже в том случае, если уровень грунтовых вод довольно высок.

Полезно! Оба материала производит австрийская компания под названием Getzner.

Стоит отметить, что оба материала схожи по своим характеристикам. Они могут использоваться как для ленточного, так и для точечного или полноплосткостного типа размещения опор. Для того, чтобы добиться максимального сжатия «Силомера» и «Силодина» достаточно изменить площадь опоры. Для этого применяются специальные свайные наголовники.

Полезно! Sylodyn часто используют при изоляции ударного шума на лестничных площадках домов, а также на самих этажах. Также его можно применять при монтаже звукоизоляционных конструкций для стен потолка или пола.

Правда «Силодин» все же имеет одно довольно весомое отличие. Дело в том, что материал обычно служит чуть больше 10 лет.

Особенности монтажа виброизоляции

Перед составлением проекта постройки с виброизоляцией стоит учесть несколько важных моментов:

Если вы используете любой другой материал, то нужно знать, что для опор нужно выбирать самые плотные маты.
Жестким должно быть и само основание, а также поверхности, которые примыкают к листам виброзащиты. Именно поэтому монтаж таких систем преимущественно выполняется только при работе с перекрытиями из железобетона, но допустимы и сборные бетонные элементы. На маты не редко устанавливают арматурный каркас. Если используется довольно мягкий материал для опоры, то он должен быть достаточно толстым (достигается путем добавления специальных подкладок). В противном случае прутья арматуры могут повредить материал.
Маты «Силомер» и «Силодин» легко подгоняются своими силами на стройплощадке.

Если используются полноплоскосные опоры, то сначала нужно распределить маты исходя из плана раскладки. После этого нужно подождать, пока они полностью не улягутся и не расправятся. Только после этого рекомендуется подгонять их. Места стыковок двух матов фиксируются при помощи клейкой ленты. Если же подразумевается многослойная опора, то маты укладывают со смешением и фиксируют точечно.
Ленточные и точечные опоры доставляют на площадку уже в пронумерованном виде исходя из плана укладки. После этого они укладываются в нужные места и проклеиваются.
Если материал жесткий, то бетон заливается прямо на маты, а вертикальные поверхности опалубки нужно закрыть изолирующим материалом. Не стоит допускать, чтобы бетон проник в соединения. В противном случае могут образоваться акустические мостики. Если же применяются мягкие, пористые материалы, то их рекомендуется предварительно укрыть полиэтиленом, чтобы бетонный раствор не забился внутрь.
Чтобы надежнее защитить постройку от вибраций, стоит проложить стены (места, где они находятся под опорой и соприкасаются с грунтом) прокладками.
Маты нужно укладывать на ровную поверхность. Если есть выступы или острые края, то от них необходимо избавиться. После этого бетонные поверхности затираются или выравниваются. Если толщина опоры не превышает 25 мм, то допускаются неровности поверхности не более 3 мм. При большей толщине опоры разрешается оставлять дефекты, если они по глубине или высоте не превышают 5 мм. Для опор меньше 8 мм толщиной необходимо тщательно выровнять поверхность.

Таким образом, виброизоляция является эффективным решением проблемы при строительстве дома недалеко от источников колебаний.

Виброизоляция зданий

Защита зданий от вибраций

Источники вибрации и их характеристики

Материалы для виброизоляции

Читайте также:

Как вскрыть гаражный замок

Толщина опоры, мм	Собственная частота, Гц
25	13
37	11
50	9
75	8

Таблица 1. Типичные показатели собственной частоты для опор зданий из материала Sylomer.

Конструкции виброизоляции зданий

Полноплоскостная опора

Ленточная опора

Точечная опора

Требование к основанию / приклеивание материала

Укладка

Эффективность виброизоляции

Долговечность материалов

Виброизоляция фундаментов

Одним из наиболее эффективных мероприятий, позволяющим эффективно защищать здания от воздействия вибрации является устройство зданий на упругих опорах. Этот прогрессивный метод защиты зданий позволяет эффективно снизить передачу вибраций. Для устройства упругих прокладок используются специальные материалы, которые дают возможность проектировщику создавать различные конструкции изолирующей опоры, как то: полноплоскостную, ленточную или точечную (рис.31, 32, 33).

Применение материала SYLOMER® например, исключает наличие жестких требований относительно того, в каком месте здания (конструкции) должна находиться упругая прослойка. Упругое разделение осуществляется там, где это наиболее благоприятно для проектирования. Свойствами, необходимыми для реализации эффективной виброзащиты здания, материал обладает уже “сам по себе”. Он характеризуется объемной сжимаемостью, т.е. даже покрытый оболочкой материал не теряет своей упругости, отличается благоприятным соотношением динамической и статической жесткостей, не подвержен гидролизу, а также устойчив к воздействию обычно встречающихся на стройке химических соединений, разбавленных щелочей и масел. Воздействие влаги на статическую и динамическую жёсткость очень незначительно даже при полном погружении материала в воду.

Как уже говорилось выше, опора на материал, снижающий вибрацию, может быть: полноплоскостной, ленточной или точечной. Определение того, какой вид опор является для здания наиболее благоприятным, зависит от требуемой собственной частоты и особенностей конструкции. Примыкающие элементы конструкций, такие как стены или потолки, могут быть выполнены как из монолитного бетона, так и из сборных блоков. Изготовленная из монолитного бетона площадь опоры обычно используется в качестве несъемной опалубки.

Устройство перекрытий на упругих опорах обычно производится с помощью армированных плит. Для полной изоляции здания от воздействия вибраций необходимо всю поверхность стен, расположенных над упругой опорой и соприкасающуюся с грунтом, отделить упругими прокладками.

Преимуществами полноплоскостной опоры являются простота строительного исполнения и минимальный риск образования акустических мостиков из-за ошибок при укладке матов. Разделение обычно устраивается между плитой пола и основанием или слоем бетонной подготовки. Для большей эффективности основание должно быть как можно более жёстким. Воздействующие на здание нагрузки, распределяясь на большей площади, благодаря полноплоскостной опоре, передаются на основание. Специальные конструкции для перераспределения нагрузок на ленточные или точечные опоры не требуются. Структурных колебаний плиты пола при реализации полноплоскостной опоры в значительной мере удаётся избежать.

Рис.31 Устройство полноплоскостной опоры

Применение ленточной опоры рекомендуется при реализации линейной передачи нагрузки. Упругая прослойка при этом располагается, как правило, в области фундамента или непосредственно под перекрытием подвала. Пол или потолок подвала, а также стены над ними можно монтировать непосредственно на ленточных опорах. Для эффективной изоляции структурных вибраций примыкающие к упругой прослойке элементы конструкций должны быть очень жёсткими и не обладать выраженными резонансными свойствами.
Преимуществом расположения упругой прослойки в области фундамента является возможность сооружения здания традиционными способами после завершения работ в области фундамента. Появление акустических мостиков вследствие строительных дефектов практически исключается.

При размещении упругой прослойки под плитой перекрытия подвала изоляция стен подвала не требуется. Однако все соединения между подвалом и элементами здания на упругих опорах (например, лестницы и технические проемы) нужно отделить упругими элементами.

Рис.32 Устройство ленточной опоры

Упругое разделение точечного вида рекомендуется устраивать в конструкциях на свайном основании или при опирании на отдельные стойки/колонны. Приложенная нагрузка является определяющей при выборе типа упругого материала. Оптимальное сжатие выбранного типа материала достигается изменением площади опоры с помощью свайных наголовников. Для точечной опоры, как правило, применяются материалы с высокими объёмными массами. Точно так же, как и при полноплоскостной и ленточной опорах, основание для опор, а также примыкающие элементы конструкций должны быть очень жёсткими. (По материалам фирмы Getzner®),

Электрохимическая очистка от ржавчины. FAQ от Docent86

Всем доброго времени суток!

Пошёл сезон, всё больше и больше появляется желающих сделать из *овна конфетку покрытой вековым слоем ржавчины деталей новую. Ну или почти новую;)

Казалось бы про это есть куча мануалов в сети, но есть и много подводных камней.
Поэтому я решил рассказать вам про “грабли” по которым я и не только я уже прошлись.

Спорный вопрос как правильно этот метод называется. Гидролиз или Электролиз. Поэтому я предпочитаю называть его электрохимической очисткой от ржавчины.

Для желающих наехать на ссылку советую сначала глянуть куда она ведёт;)

1) Выбор ёмкости.
Для этих целей подойдёт любая тара. Канистра от ГСМ, ведро от краски и т.п. отлично подходят!

Можно даже использовать бассейн, опустив в него кузов целиком))).
Для крупных предметов специфической формы можно сделать корыто из любого подручного материала и застелить его плёнкой. Можно использовать любую металлическую ёмкость (желательно из нержавейки). Но надо принять меры что бы деталь не касалась корпуса.

2) Выбор анода.
Для этих целей можно использовать любой электропроводный материал. Чем больше его площадь тем лучше! Если вам надо почистить пару деталей то вполне подойдёт даже кусок жести. Но на долго его не хватит. Ржавчина и раствор съедят её за неделю — две. Самой живучей оказалась нержавейка. На фото в ссылке выше видно что я использовал пластину из нержавейки выгнув из неё рамку по форме канистры. Она полностью окружает деталь, так процесс идёт намного бодрее!

Если анод будет стоять только с одной стороны, то процесс с этой стороны будет гораздо быстрее чем с противоположной, придётся постоянно переворачивать деталь.

3) Выбор источника питания.
Я перепробовал многое, начиная от блока питания светодиодных лент и заканчивая сварочным аппаратом.
Оптимальное напряжение 12 вольт. При понижении процесс замедляется, а при повышении ускорения увы не замечено.
Тут скорее важна сила тока. Чем она выше тем лучше. Но и тут есть разумный предел!
Чем выше сила тока тем быстрее протекает процесс и тем быстрее поднимается температура раствора. Но это совсем не значит что если взять две абсолютно одинаковые детали и в одной ёмкости “варить” с напряжением в 10 ампер до нужного эффекта 4 часа, а во второй увеличить силу тока до 40 то деталь будет готова через час. Ещё важна выдержка!

Поэтому оптимальным для меня выбором пока оставался БП от компа. Чем мощнее тем лучше, но не надо нагружать его по полной, иначе долго не проживёт!
Да и сильно крутые блоки покупать не надо, т.к. в них умная электроника которая не даст его использовать не по назначению, будет постоянно уходить в защиту. Такая же ситуация с умными зарядками.

Но в этом году я решил уйти от капризных БП от компов и перейти на суровые трансформаторы, а именно ЯТП. Один такой с небольшой доработкой уже отработал около 30 часов, прекрасно зарекомендовав себя.
Если интересно потом сделаю про это отдельный пост)

Для продления жизни источника питания стоит в цепь включить автомат номиналом в 2/3 максимальной мощности источника питания.

Но не стоит доверять китайцам, показания на наклейках среднестатических китайских БП сильно завышены. Порой надо делить на 2…

3) Выбор раствора.
И тут я перепробовал многое, начинал с Крота. В итоге остановился на каустической соде

Концентрацией раствора мы можем контролировать скорость реакции.
Заранее померить плотность не вариант, т.к. при разных ингредиентах она будет разная, а ещё многое зависит от площади детали.

Поэтому самый лучший вариант это залить чистую воду и постепенно потихоньку добавлять туда концентрированные растворы легко доступного крота или водный раствор каустической соды. если переборщили то всегда можно слить часть раствора из ёмкости и добавить туда чистой воды.

Имхо самый лучший вариант когда вода в ёмкости начнёт ощутимо нагреваться только через 2-3 часа.

4) Время обработки.
Всегда индивидуально и зависит от детали.
К примеру вот с такого чуда

Первые рыхлые слои слезли моментально, за несколько подходов

Но под ними были более плотные отдожения, в итоге очистка заняло около 10 часов

Эти были более чистыми

И через несколько часов с них уже слезла “чешуя”

Я всегда вычищаю до идеала, поэтому на обработку уходит 4-10 часов.
Сначала предварительная обработка, часа 2, затем достаю деталь, обстукиваю её так что бы отвалилась рыхлые пластины ржавчины. Затем опять на обработку на 1-3 часа, зависит от состояния детали, после этого опять достаю чищу металлической щёткой. Буквально 2-3 прохода по одному месту. И опять на обработку в течении 1-3 часов.
Затем можно окончательно очистить деталь металлической щеткой, этот чёрный налёт легко отчищается! Но я использую пескоструй. т.к. он выдувает всю гадость из пор, да и занимает это гораздо меньше времени!

Да многие скажут что можно было и сразу отпескоструить, но!

Сравните эти фото

На детали после гидролиза нет таких кратеров и пор с ржавчиной!

Расход песка тоже очень разный, отличается раза в 3! Да и времени она пескоструйку уходит в разы меньше.

И есть ещё одно неоспоримое преимущество! Пескоструй при очистке ест не только ржавчину но и живой металл, а в некоторых местах это недопустимо!

Например в посадочных местах сальника и пыльника поршня

Если суппорт был очень ржавый и это место отпескоструить то вполне возможно что его придётся выбросить, т.к. резинки не будут сидеть на своих местах.
А марафетить только фасад а это место оставлять ржавым не вижу смысла!

Да и пескоструй есть далеко не у всех, а так может сделать каждый!

!Техника безопасности!

1) Соседство воды и электричества — хреновое соседство! Будьте аккуратны. При протечках и при касании мокрыми руками проводов, соединений, источника питания может долбануть! Причём сильно. не забывайте что всё это подключено от сети в которой 220 вольт и при неисправности источника питания может повести себя непредсказуемо!
2) При протекании реакции выделяется ВОДОРОД! Он взрывоопасен. Поэтому помещение должно хорошо проветриваться. При определённой концентрации водорода в воздухе для надолго запоминающегося эксперимента может хватить и искры!
3) Не стоит лазить в раствор голыми руками. Не важно на основе чего он сделан, вашей коже это вряд ли понравится!

И самое главное как сказал harderspb — не хвататься за оголенные провода мокрыми руками, потому что провода от этого РЖАВЕЮТ! =))