Применение базальтовой ваты позволяет получать битумные звукоизолирующие и вибропоглощающие материалы, обладающие при меньшей массе более высокими акустических и прочностных характеристиками.
C целью улучшения свойств битумных вибропоглощающих материалов и резинобитумных звукоизолирующих материалов с базальтовой ватой, применялись физические методы модификации Для активации поверхности БВ были использованы следующие методы модификации: термообработка (τ=1 ч, Т=3000С) и СВЧ-обработка (τ=1,2,3 мин, N=750 Вт). Эти методы по-разному влияют на параметры пористой структуры базальтовой ваты.
При производстве базальтовой ваты в качестве аппрета используется фенол-формальдегидная смола в количестве ~ 3%. Нанесение смолы закрывает поры, дефекты и трещины на поверхности волокон, что снижает возможность взаимодействия базальтовых волокон с битумным вяжущим. С целью повышения активности взаимодействия между компонентами битумной композиции и проводили модификацию базальтовой ваты.
Проведенные исследования свидетельствуют о значительном улучшении характеристик разработанных материалов только после термообработки, что связано с большей возможностью взаимодействия базальтовых волокон с компонентами битумной системы.
Сравнительные результаты испытаний вибропоглощающих материалов на основе немодифицированной и модифицированной некондиционной базальтовой ваты доказывают, что на основе модифицированной термообработкой некондиционной базальтовой ваты формируются композиционные материалы, коэффициент потерь колебательной энергии которых (0,21 при 20ºС) превосходит композиционные материалы на основе обычной некондиционной базальтовой ваты (0,18 при 20ºС).
Физико-механические характеристики звукоизолирующих разработанных резинобитумных материалов на основе немодифицированной и модифицированной некондиционной базальтовой ваты представлены на рис.1, 2, 3.
Рис. 1. Способность к звукоизоляции резинобитумных материалов на основе
немодифицированной и модифицированной некондиционной базальтовой ваты
Рис. 2. Условная прочность при растяжении резинобитумных материалов на основе
немодифицированной и модифицированной некондиционной базальтовой ваты
Рис. 3 Относительное удлинение при разрыве резинобитумных материалов на основе
немодифицированной и модифицированной некондиционной базальтовой ваты
Анализ полученных результатов испытаний звукоизолирующего резинобитумного материала с использованием модифицированной и немодифицированной некондиционной базальтовой ваты показывает более значительное улучшение физико-механических характеристик звукоизолирующего резинобитумного материала с использованием модифицированной термообработкой некондиционной базальтовой ваты.
Практически в 2 раза повышается условная прочность при растяжении, как в продольном, так и в поперечном направлении. При этом на 16 % повышается относительное удлинение в продольном направлении и на 4% в поперечном. Кроме этого на 2-3 Дб повышается способность к звукоизоляции в широком диапазоне частот (400-5000Гц).
Таким образом, применение термообработанной базальтовой ваты позволит улучшить вибропоглощающие и звукоизолирующие свойства, прочностные характеристики битумных шумопонижающих материалов, увеличить долговечность изделий на ее основе, стабилизировать изготовление сложных формованных изделий разнообразной геометрической формы, значительно облегчив при этом готовое изделие.
