ES2642567T3 - Material de insonorización acústica y métodos para la fabricación del mismo - Google Patents
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Description
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DESCRIPCION
Material de insonorizacion acustica y metodos para la fabricacion del mismo CAMPO DE LA INVENClON
Esta invencion se refiere a materiales de aislamiento acustico y, en particular, a materiales de insonorizacion acustica de una construccion laminar novedosa que mejoran significativamente la capacidad de insonorizacion de paredes, techos, suelos y puertas, evitando asf la transmision de sonidos de un area a otra.
ANTECEDENTES DE LA INVENClON
El ruido se esta convirtiendo en una cuestion de polftica economica y publica. Se requieren habitaciones y salas insonorizadas para una variedad de propositos. Por ejemplo, apartamentos, hoteles y escuelas requieren salas con paredes, techos y suelos que minimizan la transmision de sonido para evitar molestias a personas en habitaciones adyacentes. La insonorizacion resulta especialmente importante en los edificios ubicados en zonas adyacentes al transporte publico, como por ejemplo autopistas, aeropuertos y lfneas ferroviarias, asf como en teatros, cines en casa, salas de practica musical, estudios de grabadon y otros. Una medida representativa de la gravedad de este problema es la aparicion generalizada de reglamentos de construccion en ciudades que especifican valores mfnimos en la clasificacion de Clase de Transmision de Sonido (STC por sus siglas en ingles, Sound Transmission Class). Otra medida es la apariaon frecuente de demandas judiciales entre propietarios y constructores sobre la cuestion de los niveles de ruido inaceptables. En detrimento de la economfa de los Estados Unidos de America, ambos problemas han tenido como consecuencia que grandes empresas de la construccion se nieguen a construir viviendas, condominios y apartamentos en determinados municipios, asf como la cancelacion generalizada del seguro de responsabilidad civil en las empresas de construcaon.
En el pasado, las paredes se componfan tfpicamente de montantes con paneles de yeso en ambas superficies exteriores de los montantes y deflectores o placas que se colocaban generalmente entre los montantes para intentar reducir la transmision de sonido de una habitacion a la habitacion adyacente. Desgraciadamente, incluso la mejor de dichas paredes que utilizan paneles de yeso estandar son capaces de reducir unicamente la transmision de sonido en aproximadamente 30 dB, y la mayor parte de esa reduccion se centra en las frecuencias medias y altas, en lugar de las frecuencias mas bajas, responsables estas ultimas de la mayorfa de quejas y demandas judiciales.
Han aparecido varias tecnicas y productos para reduar este problema, como por ejemplo: la sustitucion de montantes de madera por montantes de acero; canales resistentes para compensar y aislar los paneles de yeso de los montantes; barreras de vinilo cargado de masa; panel de celulosa para el aislamiento de sonido; aislamiento con relleno de celulosa y fibra de vidrio; y tecnicas como la construcaon con vigas escalonadas y dobles vigas. Todas estas tecnicas contribuyen a reducir la transmision de ruido, pero de nuevo no hasta tal punto que determinados sonidos (por ejemplo, aquellos de frecuenaas mas bajas o decibelios altos) en una habitacion determinada no se transmitan a una habitacion adyacente, incluidas las habitaciones inmediatamente por encima o por debajo de dicha habitaaon. Un breve repaso a los productos que se comerdalizan en la actualidad demuestra que durante muchos anos las innovaciones han sido limitadas en estas tecnicas y tecnologfas.
En consecuencia, se necesita un nuevo material y un nuevo metodo de construccion que reduzca la transmision de sonido desde una habitacion determinada a una habitacion adyacente.
RESUMEN DE LA INVENCION
De conformidad con esta invencion, se da a conocer un nuevo proceso laminar y procesos de fabricacion asociados que mejoran significativamente la capacidad de una pared, techo, suelo o puerta para reducir la transmision de sonido desde una habitaaon a una habitacion adyacente, o desde el exterior al interior de una habitacion, o desde el interior hasta el exterior de una habitacion.
El material comprende una laminacion de varios materiales diferentes.
De conformidad con la invencion, se da a conocer un metodo para la formacion de una estructura laminar que comprende: proporcionar una capa de un primer material que tiene dos superficies; colocar una capa de cola viscoelastica sobre una superficie de dicha capa del primer material; colocar una capa de un segundo material sobre dicha cola viscoelastica; presionar la mencionada capa del segundo material contra la mencionada capa de cola viscoelastica y dicho primer material durante un periodo tiempo seleccionado; y secar las mencionadas capa de segundo material, capa de primer material y cola viscoelastica; y adicionalmente en el que dicha cola viscoelastica comprende una cantidad de entre 5% en peso y 15% en peso de un polfmero de acrilato de butilo, acrilato de metilo, estireno, acido metacrflico y acrilato de 2-hidroxietilo. Tambien se da a conocer una estructura correspondiente.
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De confonmidad con una realizacion, un sustituto laminar para panel de yeso comprende un sandwich de dos capas externas de panel de yeso de grosor seleccionado que se pegan cada una a una capa restrictive interior, como pon ejemplo un metal, celulosa (por ejemplo, madera) o un producto derivado del petroleo como vinilo, plastico compuesto o caucho, utilizando un adhesivo absorbente de sonido. En una realizacion, la capa restrictiva comprende un acero galvanizado de grosor seleccionado y la capa de cola es una cola QuietGlue especialmente formulada de un grosor especffico, la cual es un material viscoelastico. Formadas en las superficies interiores de los dos paneles de yeso, las capas de cola tienen cada una un grosor de aproximadamente 0,0015875 m (1/16 de pulgada) y el acero galvanizado tiene un grosor de entre 0,000127 m y 0,0127 m (0,005 y 0,5 pulgadas). En un caso, un panel de 1,2192 m x 2,4384 m (4 pies x 8 pies) construido usando una capa de cola de 0,0015875 m (1/16 de pulgada) y acero galvanizado de calibre 30, pesa aproximadamente 48,988 kg (108 libras), en comparacion con el peso de un panel de yeso tfpico del mismo grosor, que pesa aproximadamente 34,02 kg (75 libras), tiene un grosor total de aproximadamente 0,0079375 m (5/8 pulgadas) y tiene un STC de aproximadamente 38. La construccion estandar de doble cara usando este material especffico producira un STC de aproximadamente 58. El resultado es una reduccion del ruido transmitido a traves de la pared de aproximadamente 60 dB, en comparacion con una reduccion de 30 dB del ruido transmitido que se obtendrfa utilizando paneles de yeso estandar comercializados en la actualidad.
En una realizacion, la capa metalica de acero galvanizado preferentemente no esta engrasada y se utiliza el relleno habitual. El producto resultante, aunque contiene la lamina central de acero galvanizado, puede ser cortado con una sierra de mano estandar que utiliza cuchillas de corte para madera, pero no se puede punzar y romper como un panel de yeso ordinario.
Otra realizacion de esta invencion utiliza capas de material adicionales y no es simetrica. Dos capas de panel de yeso externas tienen directamente adyacentes a sus caras capas de QuietGlue, seguidas por dos capas metalicas, seguidas por dos capas adicionales de cola y despues una pieza central de madera laminada (en una realizacion, una capa de madera laminada del tipo que se utiliza en contrachapados). El grosor total terminado de esta estructura puede variar, pero las dos capas adicionales de metal tienen como resultado un aumento significativo en la atenuacion del sonido que pasa a traves del material.
Las hojas laminadas de esta invencion se sirven de colas unicas capaces de absorber sustancialmente el sonido y las vibraciones, junto con una o varias capas restrictivas que reducen la transmisibilidad del sonido de una capa a las capas adyacentes de material. Las capas restrictivas pueden ser de metal, celulosa, madera, compuestos plasticos, vinilo u otros materiales porosos o semiporosos. Se mejora significativamente la atenuacion del sonido resultante, en comparacion con la atenuacion del sonido obtenida cuando se utiliza un panel de yeso estandar.
DESCRIPCION DETALLADA DE LOS DIBUJOS
Esta invencion se entendera mejor al estudiar los siguientes dibujos, tomados en conjuncion con la siguiente descripcion detallada.
En la Figura 1 se muestra una estructura laminar fabricada de conformidad con esta invencion para reducir la transmision de sonido a traves del material.
En la Figura 2 se muestra una segunda realizacion de una estructura laminada que contiene nueve (9) capas de material capaz de reducir significativamente la transmision de sonido a traves del materal.
En las Figuras 3 y 4 se muestran realizaciones alternativas de esta invencion capaces de reducir la transmision de sonido a traves del material.
En las Figuras 5-10 se muestran resultados de la prueba de atenuacion acustica en varias realizaciones de esta invencion.
DESCRIPCION DETALLADA
La siguiente descripcion detallada tiene por objeto ser ilustrativa y no limitativa. Otras realizaciones de esta invencion - como por ejemplo el numero, tipo, grosor y orden de colocacion de materiales de capas externas e internas- resultaran evidentes para los expertos en la tecnica tras el estudio de esta descripcion.
El proceso para crear dichos paneles laminares tiene en cuenta un gran numero de factores: la composicion qufmica exacta de la cola; varios grosores simetricos y no simetricos de la cola y el material dispuesto en capas; el proceso de prensado; el proceso de secado y deshumidificacion.
En la Figura 1 se muestra la estructura laminar de una realizacion de esta invencion. En la Figura 1, las capas de la estructura se describiran de arrba a abajo con la estructura orientada horizontalmente como se muestra. No obstante, debera entenderse que la estructura laminar de esta invencion estara orientada verticalmente cuando se coloca sobre paredes y puertas verticales, y horizontalmente o incluso en angulo cuando se coloca en techos y suelos. Por lo tanto,
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deberan entenderse que las referencias a capas superiores e inferiores se refieren solamente a estas capas tal y como estan orientadas en la Figura 1 y no en el contexto del uso vertical de esta estructura. En la Figura 1, la capa superior (11) es de un material de yeso estandar y en una realizacion tiene un grosor de 0,00635 m (1/4 de pulgada). Por supuesto, se pueden utilizar muchas otras combinaciones y grosores para cualquiera de las capas, segun se desee. Los grosores estan limitados solamente por la atenuacion acustica (es decir, clasificacion de STC) deseada para la estructura laminar resultante y por el peso de la estructura resultante, el cual limitara la capacidad de los trabajadores para instalar la capa laminar en paredes, techos, pisos y puertas para su uso previsto.
El panel de yeso en la capa superior (11) se fabrica normalmente usando tecnicas estandar bien conocidas y, por lo tanto, no se describira el metodo de fabricacion del panel de yeso. A continuacion, en la parte inferior del panel de yeso (11) se coloca una capa de cola (12) denominada “QuietGlue™” (QG). La cola (12), fabricada a partir de un polfmero viscoelastico unico, tiene la propiedad de que la energfa en el sonido que alcanza la cola, cuando esta limitada por capas circundantes, sera significativamente absorbida por la cola, reduciendo de este modo la amplitud del sonido en un amplio espectro de frecuencia, y por lo tanto la energfa del sonido que se transmitira a traves de la estructura laminar resultante.
TABLA 1
Composicion qufmica de QuietGlue™
- Componentes
- Porcentaje en peso
- Mfnimo Maximo
- Acetaldehfdo
- 0,00001% 0,00010%
- Polfmero de acrilato
- 33,00000% 65,00000%
- Acrilonitrilo
- 0,00001% 0,00100%
- Amonfaco
- 0,00100% 0,01000%
- Zinc Bis(1 -hidroxi-2-piridintionato)
- 0,01000% 0,10000%
- Acrilato de butilo
- 0,00100% 0,10000%
- Acrilato de butilo, metacrilato de metilo, estireno, acido
- metacrflico, polfmero de acrilato 2-hidroxetilo
- 5,00000% 15,00000%
- Pigmento Amarillo 14 CI
- 0,01000% 0,02000%
- Acrilato de etilo
- 0,00001% 0,00010%
- Acrilato de etilo, acido metacrflico, polfmero con etilo-2-
- propenoato
- 1,00000% 5,00000%
- Formaldehfdo
- 0,00100% 0,01000%
- Sflice hidrofobico
- 0,00100% 0,01000%
- Aceite de parafina
- 0,10000% 1,00000%
- Dispersante polimerico
- 0,00100% 0,01000%
- Tripolifosfato de potasio
- 0,00000% 0,00200%
- Dioxido de silicio
- 0,00100% 0,10000%
- Carbonato de sodio
- 0,01000% 0,10000%
- Acido estearico, sal de aluminio
- 0,00100% 0,10000%
- Tensoactivo
- 0,00100% 0,10000%
- Acetato de vinilo
- 0,10000% 1,00000%
- Agua
- 25,00000% 40,00000%
- Compuesto de zinc
- 0,00100% 0,10000%
Las caracterfsticas ffsicas de estado solido de QuietGlue incluyen:
1) una amplia temperatura de transicion vftrea por debajo de la temperatura ambiente;
2) una respuesta mecanica tfpica de un caucho (es decir, alto alargamiento de rotura, modulo de elasticidad bajo);
3) fuerte resistencia al pelado a temperatura ambiente;
4) debil resistencia al corte a temperatura ambiente;
5) hinchamiento en disolventes organicos (por ejemplo, tetrahidrofurano, metanol);
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6) no se disuelve en agua (se hincha deficientemente);
7) se despega facilmente del substrato a la temperatura del hielo seco.
Detras de la capa de cola (12) se coloca una capa de metal (13). La capa de metal (13) es, en una realizacion, acero galvanizado de calibre 30 de 0,0003302 m (0,013 pulgadas) de grosor. Por supuesto, se puede usar otro acero calibrado galvanizado e incluso otros metales si asf se desea. Por ejemplo, tambien se puede utilizar aluminio si se desea, asf como metales especiales como laminas de titanio ultraligeras y capas laminadas de metal, incluidos laminados de aluminio y titanio. Es importante resaltar que si se utiliza acero galvanizado, este no debe estar engrasado y debe tener un relleno normal. Es necesario utilizar un metal no engrasado para asegurarse de que la capa de QuietGlue (12) se adhiere a la superficie superior de la capa metalica (13) y de que la capa adyacente de QuietGlue (14) en la parte inferior de la capa metalica (13) tambien se adhiere al metal de la superficie (13). El relleno regular asegura que el metal posee propiedades uniformes en toda su area.
A continuacion, se coloca la capa de cola (14) de una manera cuidadosamente controlada con respecto a la cobertura y grosor en el fondo de la capa metalica (13). La capa de cola (14) es, una vez mas, de un material viscoelastico que absorbe el sonido y tfpicamente es del mismo material que la capa de cola (12). Por ultimo, se coloca la capa de panel de yeso (15) sobre el fondo de la estructura y se presiona con cuidado de una manera controlada, ejerciendo una presion uniforme (kilogramo por metro cuadrado (libra por pulgada cuadrada)), a una temperatura uniforme y durante un periodo de tiempo especffico.
Finalmente, se somete el conjunto a un proceso de deshumidificacion y secado para permitir el secado de los paneles, normalmente durante cuarenta y ocho (48) horas.
Normalmente, pero no siempre, las capas del panel de yeso (11 y 15) contendran fibra para reducir la contraccion, de manera que la estructura laminar resultante cumpla con la legislacion contra incendios. La legislacion contra incendios normal requiere una estructura de pared capaz de soportar llamas durante una hora. El nucleo metalico, junto con las capas externas de panel de yeso, tienen como objetivo proporcionar a la estructura laminar resultante un mfnimo de una hora de resistencia al fuego, y posiblemente hasta cuatro (4) horas en determinadas configuraciones, permitiendo asf que la estructura resultante cumpla con la legislacion contra incendios normal.
La capa metalica (13), tfpicamente de acero de calibre 30 (0,315 mm de diametro) (aunque puede ser de otros metales que oscilan entre el calibre 10 (3,251 mm de diametro) y el calibre 40 (0,1219 mm de diametro), dependiendo del peso, grosor y STC deseados), tiene aproximadamente el grosor de una tarjeta de visita. Un aspecto importante, antes de realizar el montaje, es que este metal no debe ser doblado porque ello arruinarfa la capacidad de dicho metal para contribuir a reducir la transmision del sonido. En la estructura laminar solo se pueden utilizar piezas de metal completamente planas y no danadas.
En una realizacion alternative, el acero (13) es sustituido por vinilo cargado de masa o un producto similar. Sin embargo, el acero posee una tolerancia mucho menor que el vinilo y por lo tanto es mas efectivo que el vinilo como capa restrictiva. Sin embargo, debido a otras razones relacionadas con la facilidad de corte, el vinilo puede usarse en la estructura laminar en lugar del acero, si asf se desea. Tambien se pueden usar la celulosa, la madera, el yeso, el plastico u otros materiales restrictivos en lugar del vinilo o el metal. El material alternativo puede ser de cualquier tipo y de cualquier grosor apropiado.
Es posible cortar la estructura resultante con sierras de madera estandar dotadas de cuchillas para madera.
En la Figura 2 se muestra una segunda realizacion de esta invencion. Dos capas externas (21 y 29) de panel de yeso poseen un revestimiento sobre cada una de sus caras interiores de una capa de QuietGlue (22 y 28), respectivamente, preferentemente de un polfmero viscoelastico, como por ejemplo la cola (12) de la Figura 1. Dicho polfmero viscoelastico tiene la capacidad de absorber la energfa sonora a traves de la deformacion del material viscoelastico como respuesta a la energfa acustica del sonido. En las caras interiores de QuietGlue se encuentran dos capas de lamina de metal (23 y 27). Tfpicamente, cada una de estas capas de lamina de metal (23 y 27) es de acero galvanizado. En una realizacion, el acero galvanizado es de calibre 30, con un grosor de 0,0003302 m (0,013 pulgadas), pero pueden usarse otros grosores de acero, asf como otros metales, segun se desee. Las caras interiores de las capas de acero (23 y 27) estan revestidas con capas adicionales (24 y 26, respectivamente) de QuietGlue, de nuevo un material viscoelastico del mismo tipo que las capas de cola (22 y 28). A continuacion, el nucleo de la estructura esta constituido por una hoja laminar de pino (25) de un tipo que comunmente se utiliza en el contrachapado. En una realizacion, la hoja laminar de pino (25) tiene un grosor de 0,00254 m (1/10 de pulgada), pero tambien puede ser aglomerado o un tablero de fibra de densidad media (MDF) (sigla en ingles de Medium Density Fibreboard) u otros tipos de madera.
De nuevo, el acero galvanizado no esta engrasado y contiene el relleno habitual por las razones expuestas anteriormente con respecto a la realizacion de la Figura 1. Las capas de cola son todas de material viscoelastico capaz de absorber sonido. El producto resultante tiene un grosor de aproximadamente 0,02225 m (7/8 de pulgada) y pesa aproximadamente 67,13 kg (148 libras) por seccion de 1,2192 x 2,4384 m (4x8 pies). El STC autonomo para el material resultante es de 42, lo que produce un STC de 62 para una construccion estandar de doble cara. Las capas de
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acero no deben estar dobladas antes del montaje. El doblado del acero puede arruinar el acero para el fin al que esta destinado. Es necesario el uso de piezas completamente planas no danadas para lograr resultados optimos. De nuevo, la estructura resultante puede ser cortada con una sierra electrica estandar usando cuchillas para madera. La capa interior (25) de madera en una realizacion es de MDF SierraPine con un grosor de 0,00254 m (1/10 pulgadas) adquirido en Rocklin, California, Estados Unidos de America (
http://www.sierrapine.com).
http://www.sierrapine.com).
En la fabricacion de las estructuras de las Figuras 1 y 2, la cola se aplica con rodillo primero de una manera prescrita, tfpicamente con un grosor de 0,0015875 m (1/16 pulgadas), aunque se pueden utilizar otros grosores si asf se desea, sobre el yeso y despues se deposita acero sobre la cola. Dependiendo de las tecnicas de secado y deshumidificacion utilizadas, se requieren entre 10 y 30 horas para el secado completo de la cola en caso de que se trate de una cola con base acuosa. Se puede utilizar en su lugar una cola viscoelastica basada en disolvente. Se seca la estructura resultante de una manera prescrita bajo una presion de aproximadamente 103 a 259 Torr (2 a 5 libras por pulgada cuadrada), dependiendo de los requisitos exactos de cada conjunto, aunque se pueden usar otras presiones si asf se desea. Para obtener la realizacion de la Figura 2, cada una de las estructuras de capa de panel de yeso-cola-metal tiene una capa adicional de cola aplicada con rodillo sobre la superficie expuesta del metal hasta aproximadamente 0,0015875 m (1/16 de pulgada) de grosor, y despues se coloca la capa delgada de madera de pino entre las dos capas de cola sobre las laminas de yeso-cola-metal ya fabricadas. Se coloca la estructura resultante en una prensa y se aplica una presion de 51,71 a 259 Torr (1 a 5 libras por pulgada cuadrada) a la estructura y se deja secar durante hasta 48 horas.
En la Figura 3 se muestra otra realizacion del material de insonorizacion acustica de esta invencion. En la Figura 3, dos capas externas de panel de yeso (30 y 34) cuentan en sus caras interiores con capas de cola (31 y 33), respectivamente. Entre las dos capas de cola (31 y 33) figura un material restrictive (32) de vinilo. Este vinilo esta cargado de masa y, en una realizacion, tiene una presion de 0,36 Torr (1 libra por pie cuadrado) o mayor, y es comercializado por una serie de fabricantes, entre los que figuran Technifoam, Minneapolis, Minnesota, Estados Unidos de America. El peso total de esta estructura cuando las capas externas (30 y 34) de panel de yeso son cada una de 0,0079375 m (5/8 de pulgada) de grosor, las capas de QuietGlue (31 y 33) viscoelastico son cada una de
aproximadamente 0,0015875 m (1/16 de pulgada) de grosor y el vinilo cargado de masa tiene un grosor de
aproximadamente 0,00079375 m (1/32 de pulgada), es de aproximadamente 86,18 kg (190 libras) por seccion de
1,2192 m x 2,4384 m (4x8 pies). El grosor total final del material es de entre 0,03302 m y 0,0381 m (1,3 y 1,5
pulgadas), dependiendo del grosor del vinilo y los grosores reales de las capas viscoelasticas de QuietGlue (31 y 33).
No se pueden realizar cortes en la realizacion de la Figura 3 como en un panel de yeso regular, sino que debe cortarse utilizando una sierra para madera. Una hoja de sierra para madera tfpica resulta apropiada para cortar con eficacia el material de insonorizacion de la Figura 3.
En la Figura 4 se muestra una realizacion adicional del material de insonorizacion de esta invencion. En esta realizacion, dos capas externas (35 y 39) son de 0,0079375 m (5/8 pulgadas) y de contrachapado y tienen en sus caras interiores capas (36 y 38) de QuietGlue, respectivamente. Entre el QuietGlue se encuentra una capa de vinilo cargado de masa (37). La estructura mostrada en la Figura 4 esta destinada a utilizarse en suelos o en otras areas de construccion en las que normalmente se utilizarfa madera. Las laminas de contrachapado (35 y 39) tienen cada una un grosor tfpico de 0,0079375 m (5/8 pulgadas) en una realizacion. En esta realizacion, las capas de QuietGlue (36 y 38) tienen cada una un grosor de 0,0015875 m (1/16 pulgadas), aunque pueden usarse otros grosores si asf se desea, y el vinilo cargado de masa (37) tiene normalmente un grosor comprendido entre 0,0015875 m y 0,00635 m (1/16 y 1/4 de pulgada). Cuando el vinilo cargado de masa tiene un grosor de 0,003175 m (1/8 pulgada), entonces el grosor total de la estructura de la Figura 4 es de aproximadamente 0,0381 m (1,5 pulgadas). Si el vinilo tiene un grosor de 0,0015875 m (1/16 de pulgada), entonces el grosor total es de aproximadamente 0,03556 m (1,4 pulgadas).
La estructura de la Figura 3 por sf sola tiene un STC de 38, mientras que la estructura de la Figura 4 tiene un STC de 36. Las estructuras de las Figuras 1 y 2 tienen STC de 37 y 38, respectivamente.
Cabe senalar que la aplicacion desigual de QuietGlue, o si se deja un espacio de aire en los extremos de las laminas del material de insonorizacion descrito anteriormente, puede tener como consecuencia unas clasificaciones de STC deficientes en varios decibelios. Ademas, para mejorar las cualidades de insonorizacion de paredes, suelos, techos o puertas fabricados con estos materiales, debe aplicarse la cola uniformemente hasta los extremos y esquinas de las laminas. Ninguno de los paneles descritos anteriormente puede ser cortado como los paneles de yeso regulares. Por el contrario, estos paneles deberan ser cortados con una hoja de sierra, normalmente una hoja de sierra para madera.
Los numeros de clase de transmision de sonido proporcionados anteriormente son basicamente numeros que se utilizan en el campo arquitectonico para clasificar tabiques, puertas y ventanas por lo que respecta a su eficacia en el bloqueo de sonido. El numero asignado a un diseno de tabique particular como resultado de la prueba STC representa un tipo de enfoque de adaptacion optima para un conjunto de curvas que definen la clase de transmision de sonido. La prueba se realiza de tal manera que sea independiente del entorno de prueba y proporcione un numero unicamente para el tabique. El metodo de medicion de STC se define mediante la prueba de laboratorio ASTM E90 para mediciones de sonido obtenidas en bandas de tercio de octava y la prueba ASTM E413 para calcular los numeros de STC (Clase de
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Transmision de Sonido, Sound Transmission Class) de la perdida de transmision de sonido en cada tabique. Estas normas estan disponibles en Internet en
http://www.astm.org.
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Los datos que muestran la perdida de transmision en decibelios como una fundon de la frecuenca para el material de insonorizacion de esta invencion se exponen en las Figuras 5, 6, 7, 8, 9 y 10. En la Figura 5 se muestra una construccion estandar de 2 x 4 con Quiet Rock Ultra, como se muestra en la Figura 3, a ambos lados de los montantes y sin aislamiento. La perdida de transmision en decibelios oscla entre 25 dB a 63 Hz y aproximadamente 58 dB a 4000 Hz.
La frecuencia central de bandas de octava se establece en las dos filas de la tabla. La lfnea superior de cada fila representa la frecuencia de centro de banda de tercio de octava. La segunda fila de numeros en cada categorfa horizontal representa el total en deabelios, y el tercer conjunto de numeros representa un nivel de confianza del 95% en las deficiencias de decibelios. Las siglas CPE y CTEI representan la Clasificacion de Pared Externa (External Wall Rating) y la Clase de Transmision Exterior-Interior (Outdoor-Indoor Transmission Class), respectivamente, y representan otros metodos para medir la perdida de transmision. El numero de dase de transmision de sonido final se indica bajo la notacion STC en la esquina inferior derecha. Para el uso de dos paneles del tipo mostrado en la Figura 3, a ambos lados de una construccion estandar de montante de madera de 0,051 m x 0,102 m (2 x 4 pulgadas), el STC es 54.
Los especialistas en este campo saben que una configuracion similar con panel de yeso estandar de 0,0079375 m (5/8 pulgadas) a ambos lados de una construccion estandar de 2 x 4 da como resultado un STC de 34. En consecuencia, esta invencion produce una mejora de 20 puntos STC con respecto a los paneles de yeso estandar en esta construccion en particular.
El Consejo Nacional de Investigaaon de Canada (NRC, por sus siglas en ingles, National Research Council of Canada) ha documentado la clasificacion STC de muchas otras configuraciones (por ejemplo, utilizando montantes de madera y acero en construcciones estandar con vigas escalonadas o doble viga con varios aislamientos, como por ejemplo canales resistentes, y con diversos rellenos de aislamiento acustico, como por ejemplo relleno de tablero de sonido, celulosa y fibra de vidrio). Esta invencion ha sido sometida a los mismos tipos de pruebas.
El uso de un solo panel independiente, del tipo mostrado en la Figura 3, produce un STC de 38, como se muestra en la esquina inferior derecha de la Figura 6. Por lo tanto, el uso del panel unico del tipo mostrado en la Figura 1 para reducir la transmision de sonido resulta menos eficaz que el uso de dos paneles en ambos lados de montantes 2 x 4, como se muestra en la Figura 5.
El uso de la estructura mostrada en la Figura 4 en ambos lados de la construccion estandar de 2 x 4 tiene como resultado un STC de 49, como se muestra en la Figura 7. Esto indica que la estructura de madera mostrada en la Figura 4 resulta menos efectiva para reducir la transmision de sonido que la estructura mostrada en la Figura 3, la cual contiene panel de yeso sobre las superficies externas junto con una capa interna de vinilo, aunque ambas constituyen una mejora significativa con respecto a los materiales estandar.
En la Figura 8 se muestra que el uso de la estructura de madera mostrada en la Figura 4 en montantes 2 x 4 independientes, sin aislamiento, tiene un STC de 49, el cual es mas bajo que la clasificacion de STC otorgada a la estructura de la Figura 3 en una configuraaon similar. Los especialistas en este campo saben que una pared similar con contrachapado estandar en ambos lados produce una clasificacion STC de 29. Por consiguiente, esto representa una mejora significativa con respecto a la madera estandar.
El uso de la estructura de la Figura 4 en un lado sin aislamiento con construccion estandar de 2 x 4 tiene como resultado un STC de 43, como se muestra en el grafico de la Figura 9. Esto representa una mejora sustandal en la atenuacion del sonido con respecto al contrachapado estandar, pero no resulta tan efectivo como el uso de la construccion estandar 2 x 4 con la estructura de la Figura 4 en ambos lados de los montantes, como se muestra en la Figura 85. Finalmente, el uso de la estructura de la Figura 4 por si sola tiene como resultado un STC de 36, como se muestra en la Figura 10, por debajo del STC de 38 (Figura 6) para la estructura de la Figura 3 en una configuracion similar.
Por consiguiente, la estructura laminar de esta invencion proporciona una mejora significativa en el numero de dase de transmision de sonido asociado con las estructuras, reduciendo asf significativamente el sonido transmitido de una habitaaon a habitaciones adyacentes.
Una realizacion alternativa de esta invencion es asimetrica al estar constituida por una capa de material relativamente gruesa, en una de cuyas superficies se coloca cola viscoelastica. Sobre la cola viscoelastica se coloca una capa delgada de material en relacion con la primera capa de material. Esta capa delgada de material puede ser una capa restrictiva, como por ejemplo de metal, vinilo o caucho, o de cualquier otro material delgado apropiado. Esta estructura posee cualidades reductoras de sonido, pero es mas ligera y facil de manipular que las estructuras descritas en las Figuras 1 a 4. Dicha estructura, por ejemplo, podrfa estar constituida por las capas 11, 12 y 13 de la estructura mostrada en la Figura 1.
Las dimensiones proporcionadas para cada material en las estructuras laminares de esta invencion pueden variar, segun se desee, con el fin de ejercer un control sobre el coste, el grosor total, el peso y los resultados de STC. Las realizaciones descritas y sus dimensiones se presentan solo a tftulo ilustrativo, no limitativo.
5 Otras realizaciones de esta invencion seran obvias a la vista de la descripcion anterior.
Claims (8)
- 51015202530351. Un metodo para la formacion de una estructura laminar que comprende: proporcionar una capa de un primer material que tiene dos superficies;colocar una capa de cola viscoelastica sobre una superficie de dicha capa del primer material; colocar una capa de un segundo material sobre dicha cola viscoelastica;presionar la mencionada capa del segundo material contra la mencionada capa de cola viscoelastica y dicho primer material durante un periodo de tiempo seleccionado; ysecar las mencionadas capa de segundo material, capa de primer material y cola viscoelastica; y adicionalmente en el quedicha cola viscoelastica comprende una cantidad de entre 5% en peso y 15% en peso de un polfmero de acrilato de butilo, acrilato de metilo, estireno, acido metacrflico y acrilato de 2-hidroxietilo.
- 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que las dos capas exteriores son simetricas, son de exactamente el mismo tipo de material y tienen exactamente la misma densidad y grosor.
- 3. El metodo de la reivindicacion 1, en el que las dos capas exteriores no son simetricas, no son de exactamente el mismo tipo de material y no tienen exactamente la misma densidad y grosor.
- 4. El metodo de la reivindicacion 1, en el que las dos o mas capas interiores son simetricas, son de exactamente el mismo tipo de material y tienen la misma densidad y grosor.
- 5. El metodo de la reivindicacion 1, en el que las dos o mas capas interiores no son simetricas, no son de exactamente el mismo tipo de material y no tienen la misma densidad y grosor.
- 6. Una estructura laminar absorbente de sonidos que comprende: una capa de un primer material que posee dos superficies;una capa de cola viscoelastica sobre una superficie de la mencionada capa del primer material; y una capa de un segundo material sobre la mencionada cola viscoelastica; en la que adicionalmente la mencionada cola viscoelastica comprende al menos una cantidad de entre 5% en peso y 15% en peso de un polfmero de acrilato de butilo, acrilato de metilo, estireno, acido metacrflico y acrilato de 2-hidroxietilo.
- 7. Una estructura laminar absorbente de sonidos, como la incluida en la reivindicacion 6, en la que la mencionada capa de segundos materiales tiene un grosor de un 10% a un 50% del primer material.v'.r J-: i vjy\v:r!.■■;.■! !,7?. ................................................- .— 1' ' ' ■ ■ - • ' ■ J...........■ ■ <__Panel de yeso de 0,00635 m QuietGlue de 0,0015875 m _Acero galv. de calibre 30 (0,0003302 m) ■ QuietGlue de 0,0015875 m 'Panel de yeso de 0,00635 mFIGURA1QuietRock Ultra QR-523
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Panel de yeso de 0,00635 m 21 QuietGlue de 0,0015875 m 22
Acero galv. de calibre 30 23
QuietGlue de 0,0015875 m 24
MDF SierraPine de 0,00254 m 25 QuietGlue de 0,0015875 m 26
Acero galv. de calibre 30 27
QuietGlue de 0,0015875 m 28Panel de yeso de 0,00635 m 29FIGURA 2imagen2 Panel de yeso de 0,0079375 mQuietGlue de 0,0015875 m Vinilo cargado de masaQuietGlue de 0,0015875 m Panel de yeso de 0,0079375 mFIGURA 3QuietRock Ultra QR-502363637 38' 39imagen3 Contrachapado de 0,0079375 m QuietGlue de 0,0015875 m Vinilo cargado de masa QuietGlue de 0,0015875 m Contrachapado de 0,0079375 mFIGURA 4</>omooCOCO<<QQQ£70■; - 60 ......H-45040JO2010.I- II \ i !
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- FR. CENT. B. 1/3 DE OCT.
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- TOTAL EN DB
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- 95% de confianza en deficiencias de decibelios
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CPE55CTEI44Area de ensayo: 1,48645 m2 Temperatura: 22,78 °C Humedad relativa: 58% Fecha de prueba: 5 de junio de 2003STC54(27)Panel independiente de QuietRock Ultra</>omooCOCO<<QQQ£imagen6 250 500 1000 2000 4000 50MFRECUENCIA EN HERCIOS- FR. CENT. B. 1/3 DE OCT. TOTAL EN DB 95% de confianza en deficiencias de decibelios
- 63 24 L42 SO 30 1.92 ICO 28 2.07 125 11 1.47 160 29 Q.B9 2C0 29 076 250 30 m (D 315 33 0.52 (D 400 33 0.36 (4) 500 35 0.33 (3)
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- Humedad relativa: 57%
Fecha de prueba: 5 de junio de 2003</>omoo</>V)<gQQ£imagen7 250 500 1000 2000FRECUENCIA EN HERCIOS- FR. CENT. B. 1/3 DE OCT. TOTAL EN DB 95% de confianza en deficiencias de decibelios
- 63 25 1,42 m 31 1.92 100 25 2.07 '.25 31 1.47 (2) 160 34 0.89 (2) 200 31 0,76 (8) 250 36 0.B0 (6) 315 42 0.52 (3) 400 47 0.36 (1) 500 45 0.33 (4)
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- 95% de confianza en
- m 0.44 038 039 0.36 0,56 0.55 0.31 0.32 0.50
- deficiencias de decibelios
- (3) (0) 0) (0) M
CPE43CTEI59Area de ensayo: 1,48645 m2 Temperatura: 22,78 °C Humedad relativa: 56%Fecha de prueba: 5 de junio de 2003SIC49(33)imagen8 - FR. CENT. B. 1/3 DE OCT. TOTAL EN DB 95% de confianza en deficiencias de decibelios
- 63 24 1.42 BO 30 m iOO 23 m 125 24 1.47 M 160 27 m ffl 200 26 ft 76 (?) 250 M m (7) 515 36 0.52 (3) 400 39 0.36 O 500 42 CL36 (1}
- FR. CE TOTAI 95% d deficie
- ENT. B. 1/3 DE OCT. . EN DB e confianza en ncias de decibelios G30 4J m (1) 800 47 0.44 1000 45 035 1250 50 (139 1000 52 OLtf 2000 53 0.55 2500 53 0.55 3150 54 CL3! 400G 53 0.32 5DC0 54 0.50
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Fecha de prueba: 5 de junio de 2003imagen9 79.............iiMMM ! M I I r j.ntntrm.ti..rutH.■....f"'f'tt"t"' I T ] "7....- ■ | ■ j ■ ■ j ■ ■ T -r■ :■ -=■......! r|jt h fi......■ III:..................i ! ! M 1/j ! i Ml.... ...........|.....j-f-f.............rtfi ;',u“u..............L-!-1............m...h4-i....:rrttr|1 T ill"!" I ITT rtft t' r!"i"!"4.............!"-|"-=—!■125 250 500 m 2000 40M BODCFRECUENCIA EN HERCIOS- FR. CENT. B. 1/3 DE OCT. TOTAL EN DB 95% de confianza en deficiencias de decibelios
- 63 £5 1.42 SO 25 1.92 100 21 2.0? 125 25 1.47 (J) "60 56 0.89 200 41 0.76 250 45 0.50 515 40 (152 « 400 45 0.36 » 500 45 0.36 (3)
- FR. CENT. B. 1/3 DE OCT.
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- (2) (1) M (1) (1) Ji (1)
CPE50CTEI36Area de ensayo: 1,48645 m2 Temperatura: 22,78 °C Humedad relativa: 57%Fecha de prueba: 5 de junio de 2003SIC44(24)lbQuietWood Ultra Panel independienteimagen10 - FR. CENT. B. 1/3 DE OCT. TOTAL EN DB 95% de confianza en deficiencias de decibelios
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