52

UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

  • Upload
    voque

  • View
    228

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit
Page 2: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE

MANAGERIALĂ ŞI TEHNOLOGICĂ

Doctorand profesor PATRICIA ANA UNGUR

PANOURI FONOABSORBANTE PENTRU

ATENUAREA ZGOMOTULUI ÎN

MEDII INTERIOARE AMBIENTALE

TEZĂ DE DOCTORAT

Conducător ştiinţific: Prof. univ. dr. ing. IOAN V. MIHĂILĂ

ORADEA -2010-

Page 3: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

3

CUPRINSUL TEZEI DE DOCTORAT

PREFAŢĂ..........................................................................1 pag

CUPRINS...........................................................................4 pag

CAPITOLUL 1

1. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR PRIVIND

FENOMENELE LEGATE DE ABSORBŢIA

ZGOMOTELOR...........................................................9 pag

1.1. Materiale compozite şi compoziţii.............9 pag

1.2. Lianţi anorganici.......................................11 pag

1.2.1. Varul...................................................11 pag

1.2.2. Ipsosul................................................12 pag

1.2.2.1. Tipuri de produse pe bază de

ipsos …………………………………..12 pag

1.2.2.2. Domenii de utilizare ale

ipsosului.................................................13 pag

1.3. Materiale de adaos şi umplutură...............14 pag

1.3.1. Perlitul...............................................15 pag

1.3.2. Polistirenul expandat..........................17 pag

1.4. Panouri fonoabsorbante............................17 pag

1.5. Acustica şi fonoizolarea ambientală.........20 pag

1.5.1. Fundamente teoretice………………20 pag

1.5.2. Reflexia şi refracţia undelor sonore..23 pag

1.5.3. Difracţia şi difuzia undelor sonore....27 pag

1.5.4. Absorbţia undelor sonore..................27 pag

1.5.5. Fonoizolarea ambientală interioară...28 pag

1.5.5.1. Principii teoretice ale

fonoizolării..........................................30 pag

1.5.5.2. Aspecte practice privind realizarea

panourilor casetate fonoabsorbante....32 pag

1.5.5.3. Optimizarea răspunsului acustic al

interioarelor ambientale prin creşterea

gradului de absorbţia sunetului…35 pag

Page 4: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

4

1.5.5.4. Aspecte practice ale echilibrării

acustice a încăperilor prin efectul filtrului

pieptene……………………………...38 pag

1.6. Concluzii...................................................40 pag

CAPITOLUL 2

2. OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT.................42 pag

CAPITOLUL 3

3. CERCETĂRI EXPERIMENTALE PENTRU

OBŢINEREA DE COMPOZIŢII NOI PE BAZĂ DE

IPSOS-α DE MODELAJ CU PROPRIETĂŢI

FONOABSORBANTE..............................................45 pag

3.1. Generalităţi...............................................45 pag

3.2. Metode de obţinere a compoziţiilor pe bază de

ipsos de modelaj.......................................46 pag

3.2.1. Procesul tehnologic al ipsosului…….46 pag

3.2.1.1. Obţinerea ipsosului pe bază de

semihidrat…………………..47 pag

3.2.1.2. Obţinerea ipsosului mixt……47 pag

3.2.1.3. Obţinerea cimentului anhidrit..47 pag

3.2.2. Întărirea ipsosului…………………...48 pag

3.2.3. Proprietăţile ipsosului……………….49 pag

3.2.4. Procesul tehnologic al ipsosului special de

modelaj la S.C.”Congips”SA Oradea..50 pag

3.3. Contribuţii privind elaborarea ipsosului de

modelaj din piatră de gips utilizînd metoda de

încălzire prin microunde.................................51 pag

3.3.1. Fundamente teoretice..........................51 pag

3.3.2. Încercări şi determinări practice privind

elaborarea ipsosului de modelaj din piatră de

gips prin încălzirea cu microunde…...54 pag

3.4. Cercetări experimentale privind procesul de

fabricare a compoziţiilor de ipsos de modelaj cu

proprietăţi fonoabsorbante ridicate………58 pag

Page 5: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

5

3.5. Contribuţii privind realizarea panourilor

fonoabsorbante din reţete originale……..61 pag

3.6. Concluzii...................................................64 pag

CAPITOLUL 4

4. ESTETICA PANOURILOR FONOABSORBATE...65 pag

4.1. Generalităţi...............................................65 pag

4.1.1. Arta abstracta.....................................65 pag

4.1.2. Gama cromatica.................................70 pag

4.1.2.1. Caracterizarea culorii corpurilor

………………………………70 pag

4.1.2.2. Semnificaţia culorilor……….71 pag

4.1.2.3. Percepţia culorii luminii...…..72 pag

4.1.2.4. Percepţia culorii obiectelor…73 pag

4.1.3. Utilizarea panourilor fonoabsorbante ca

suport color în mediul ambiental..73 pag

4.2. Utilizarea panourilor fonoabsorbante pentru

diminuarea nivelului de zgomot ……………74 pag

4.2.1. Sunete şi zgomote.........................74 pag

4.2.2 Bariere fonice pentru trafic...........75 pag

4.2.2.1. Estetica barierelor fonice........75 pag

4.2.2.2. Efectul psihologic al barierelor

asupra conducătorilor auto….78 pag

4.2.2.3. Bariere de vegetaţie…………80 pag

4.2.3. Textura panourilor fonoabsorbante

........................................................................81 pag

4.2.4. Culoarea şi vopsirea panourilor

fonoabsorbant.................................................81 pag

4.3. Contribuţii privind estetica panourilor

fonoabsorbante................................................86 pag

4.3.1. Variante de modele.......................87 pag

4.3.2. Realizarea panourilor……………96 pag

4.4. Concluzii………………………………101 pag

Page 6: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

6

CAPITOLUL 5

5. METODE ŞI TEHNICI UTILIZATE LA

DETERMINAREA CARACTERISTICILOR SPECIFICE

ALE MATERIALELOR FONOABSORBANTE....102 pag

5.1. Contribuţii privind proiectarea unei instalaţii

pentru determinarea constantelor elastice ale

materialelor de construcţii......................102 pag

5.1.1. Fundamente teoretice........................102 pag

5.1.2. Modelul matematic pentru instalaţia de

determinare a constantelor elastice ale

materialelor cu ajutorul şocurilor verticale

concentrate………............................106 pag

5.1.3. Proiectarea unei instalaţii pentru

determinarea constantelor elastice ale

materialelor de construcţii…………108 pag

5.2. Contribuţii privind proiectarea unei instalaţii de

determinare a coeficientului de absorbţie fonică

ale materialelor de construcţii prin metoda

undelor staţionare şi tubului Kundt.........111 pag

5.2.1. Fundamente teoretice........................111 pag

5.2.2. Modelul matematic pentru determinarea

coeficientului de absorbţie fonică utilizând

tuburile sonore închise la un capăt...114 pag

5.2.3. Proiectarea instalaţiei pentru determinarea

coeficientului de absorbţie fonică a

materialelor de construcţii prin metoda

undelor staţionare şi tubului Kundt..117 pag

5.3. Concluzii.................................................118 pag

CAPITOLUL 6

6. MĂSURĂTORI ŞI TESTE EXPERIMENTALE ALE

PANOURILOR FONOABSORBANTE..................120 pag

6.1. Principiul de măsurare cu ajutorul mărcilor

tensometrice........................................................120 pag

Page 7: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

7

6.2. Instalaţie pentru determinarea caracteristicilor

elastice ale gipsului şi componentelor sale.........125 pag

6.3. Instalaţie pentru determinarea coeficientului de

absorbţie pentru materiale fonoabsorbante.........130 pag

6.4. Instalaţie pentru testarea panourilor

fonoabsorbante în mediu deschis........................140 pag

6.5. Analiza măsurătorilor..............................145 pag

6.6. Concluzii.................................................150 pag

CAPITOLUL 7

7. CONTRIBUŢII PRIVIND TEHNOLOGIA DE

FABRICAŢIE A MATRIŢELOR PENTRU TURNAREA

PANOURILOR FONOABSORBANTE…………..151 pag

7.1. Fazele tehnologiei de fabricaţie a matriţelor

pentru turnarea panourilor fonoabsorbante din

ghips……………………………………151 pag

7.2. Concluzii……………………………….161 pag

CAPITOLUL 8

8. CONCLUZII GENERALE........................................ 62 pag

ANEXE………………………………………………..165 pag

BIBLIOGRAFIE..........................................................187 pag

„Dedic aceastã Tezã de Doctorat,în memoria tatãlui

meu, prof .univ. dr. ing. Ungur Petru care a fost alãturi de

mine şi care m-a susţinut mereu”.

PREFAŢÃ

. Lucrarea de faţă are ca scop prezentarea unor noi

metode de studiu, prin cercetări şi încercări tehnologice de

introducere a unor noi procese de fabricaţie a ipsosului de

modelaj α cu productivitate mărită şi preţ de cost scăzut,

precum şi de obţinere a unor compoziţii noi pe bază de ipsos α

de modelaj uşoare şi poroase cu proprietăţi fonoabsorbante şi

termoizolante superioare.

Page 8: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

8

În teză sunt prezentatecontribuţii privind proiectarea şi

realizarea unei instalaţii pentru determinarea constantelor

elastice ale materialelor de construcţii. S-au proiectat şi

executat matriţe de turnare din Al, iar matriţa de turnare a

panoului fonoabsorbant din gips reprezintă forma negativă a

formei panoului fonoabsorbant.

Această teză de doctorat a fost elaborată în perioada

2006-2010, sub conducerea ştiinţifică a domnului prof. univ.dr.

ing. Ioan Mihăilă, de la Facultatea de Inginerie Managerială şi

Tehnologică (IMT), Universitatea din Oradea, membru al

Academiei de Ştiinţă, Literatură şi Arte de la Oradea, căruia

doresc să-i mulţumesc pentru îndrumarea ştiinţifică,

profesionalismul şi sprijinul acordat în permanenţă pentru

realizarea lucrării.

Adresez mulţumiri doamnei prof.univ.dr.ing.Mariana

Arghir, de la Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca, pentru

onoarea de a accepta să fie referent în teza mea de doctorat, cât

şi pentru preţioasele recomandări şi sfaturi, primite. Îi

mulţumesc domnului prof.univ.dr.ing. George Drãghici, de la

Universitatea Politehnicã din Timişoara pentru onoarea primitã

de-a fi referent în teza mea de doctorat. Domnului

conf.univ.dr.ing. Adrian Pop de la Fac. IMT care m-a sprijinit

şi mi-a dat sfaturi ori de câte ori a fost nevoie, d-lui conf.univ.

dr.ing. Tiberiu Vesselenyi pentru tot sprijinul acordat în

realizarea experimentelor şi d-lui ing. cercetãtor Dan Crăciun,

de la Universitatea din Oradea.

De asemenea doresc să mulţumesc d-lui prof.univ.

dr.ing. Macedon Ganea de la Universitatea din Oradea şi d-lui

prof.univ. dr.ing. Lucian Grama de la Universitatea din Târgu-

Mureş, precum şi d-lui şef de catedrã, prof.univ. dr. ing. Florin

Blaga pentru sfaturile utile primite, de la dânsul. Mulţumesc

conducerii Facultaţii IMT din Oradea şi în special d-lui Decan

prof.univ. dr.ing. Constantin Bungãu şi colectivului de

profesori, pentru sprijinul acordat la elaborarea şi finalizarea

Page 9: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

9

acestei lucrări. Doresc să mulţumesc reprezentanţilor firmelor

CONGIPS, STIMIN S.A şi DOSESTILOS din Oradea pentru

sprijinul acordat la realizarea cercetărilor experimentale şi

finalizarea acestei lucrări.

Nu în ultimul rând mulţumesc familiei mele şi mai ales

soţului meu dr. Florin Marcu pentru tot ajutorul acordat şi mai

ales pentru înţelegerea şi răbdarea avută în această perioadă.

În mod special, doresc sã mulţumesc din suflet tatãlui

meu prof.univ.dr.ing.Petru Ungur de la Facultatea IMT a

Universităţii din Oradea care a fost mereu alături de mine la

elaborarea tezei de doctorat.

CAPITOLUL 1

STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR PRIVIND

FENOMENELE LEGATE DE ABSORBŢIA

ZGOMOTELOR

1.1. Materiale compozite şi compoziţii

Materialele compozite sunt materiale noi cu proprietăţi

superperformante, alcătuite din mai multe materiale de natură

diferită, prezentate in fig.1.1 [16,17,29,47,68,80].

Fig. 1.1. Clasificarea materialelor compozite

Page 10: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

10

Fig. 1.2. Clasificarea materialelor compozite după structură

În lucrare se vor studia şi aborda materialele compozite

cu granule, compuse dintr-un material matrice, fiind înglobate

granule numite material de ranforsare. Dimensiunile granulelor

sunt între cca. 1 μm până la câţiva mm, matricea şi particulele

preluând diverse sarcini funcţionale. Un avânt important a luat

utilizarea construcţiilor aeriene şi compoziţiilor cu proprietăţi

fonoizolante şi termoizolante. Un astfel de material folosit ca şi

matrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele

de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit expandat,

obţinându-se diverse compoziţii utilizate în construcţiile civile

cunoscute sub numele de gips, rigips, decogips şi în tehnica

ortopedică medicală la pansamente şi corsete ortopedice.

Scopul acestei lucrări este de a se obţine materiale noi

cu caracteristici speciale diferite şi superioare faţă de cele ale

componentelor individuale.

CAPITOLUL 2

OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT

Având în vedere cercetările ştiinţifice actuale asupra

metodelor şi posibilităţilor de reducere ale zgomotului din

mediile ambientale prin utilizarea panourilor fonoabsorbante,

obiectivele tezei de doctorat au ca scop găsirea unor soluţii

tehnice originale pentru îndeplinirea acestor obiective, precum

şi obţinerea de materiale noi cu proprietăţi fonoabsorbante. Un

accent deosebit se va pune pe studierea esteticii panourilor

Page 11: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

11

fonoabsorbante şi găsirea unor soluţii originale. Pentru

realizarea acestor deziderate se propun următoarele obiective:

Studiul esteticii panourilor fonoabsorbante.

- Studierea artei abstracte în realizarea designului

panoului;

- Studierea tehnicilor de vopsire a panourilor

fonoabsorbante;

Metode şi teste utilizate pentru determinarea

caracteristicilor tehnice ale materialelor

fonoabsorbante.

- Utlizarea testelor mecanice de laborator pentru

determinarea caracteristicilor mecanice ale

materialului în conformitate cu SR ISO;

Cercetãri experimentale pentru obţinerea de

compoziţii noi pe bazã de ipsos-α de modelaj cu

proprietãţi fonoabsorbante.

- Studierea structurii interne a compoziţiei a noilor

materiale pe bază de ipsos utilizând microscopul

electronic metalografic;

- Elaborarea unor noi reţete de materiale compozite

cu proprietăţi fonoabsorbante ridicate;

- Dezvoltarea şi introducerea unor noi tehnologii de

fabricaţie ale ipsosului;

Tehnologia de execuţie a matriţei pentru

turnarea panoului fonoabsorbant

- Se va realiza structura designului fonoabsorbant pe

o placă din aluminiu (rol de matriţă) utilizând o

maşină cu CNC (Computer Numerical Control);

Tehnici de vopsire şi soluţii originale de

îmbunătăţire a esteticii panourilor fonoabsorbante.

- Prezentarea tehnologiilor moderne de vopsire

aplicate panourilor fonoabsorbante;

Page 12: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

12

Realizarea unei instalaţii dinamice utilizate la

determinarea caracteristicilor elastice ale gipsului

şi componentelor sale.

- Instalaţie dinamică pentru determinarea timpului şi

vitezei de propagare a undei de şoc printr-un

cilindru de gips, compus din:dispozitiv aplicare

forţă axială, cilindru de testare pe care se fixează

două timbre tensomentrice, punţi tensometrice

interfaţă şi calculator;

Realizarea unei instalaţii dinamice pentru

determinarea coeficientului de absorbţie ale

materialelor fonoabsorbante.

- Instalaţie dinamică pentru determinarea

coeficientului de absorţie compusă din tub

fonoabsorbant în care se introduce materialul

fonoabsorbant şi un microfon, iar în faţă este un

difuzor generare zgomot, cu interfaţă calculatoare;

Realizarea unei instalaţii dinamice pentru

testarea panourilor fonoabsorbante in mediul

deschis.

- Instalaţie dinamică pentru înregistrarea zgomotului

absorbit de peretele fonoabsorbant alcătuit din:

sursă generarea de zgomot, panou fonoabsorbant,

microfon şi instalaţie de prelucrare şi înregistrare

semnal;

Realizarea unor programe pe calculator care să

faciliteze prelucrarea datelor obţinute cu ajutorul

instalaţiilor dinamice prezentate anterior, pentru

investigarea materialelor fonoabsorbante şi

determinarea unor carateristici tehnice ale

acestora.

- Utilizând programul MATLAB se vor realiza

programe speciale pentru: generare de zgomot,

determinarea timpului necesar tranversării undei de

Page 13: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

13

şoc prin cilindrul din gips, program pentru

determinarea coeficientului de absorţie şi program

pentru măsurarea zgomotului program pentru

trasarea diagramelor de zgomot;

Analiza rezultatelor testelor dinamice utilizate la

investigarea materialelor cu proprietaţi

fonoabsorbante şi prezentarea unor soluţii

originale în ceea ce priveşte vopsirea şi estetica

panourilor fonoabsorbante, utilizate în diverse

aplicaţii practice.

- Interpretarea diagramelor testelor dinamice, în

conformitate cu normele tehnice în vigoare;

- Realizarea designului panoului fonoabsorbant,

utilizând tehnica vopsirii manuale şi tehnica

absractizării formelor geometrice;

- Realizarea unor soluţii de aplicare a panourilor

fonoabsorbante în mediul ambiental, respectiv

mediul deschis utilizând programe de proiectare şi

simulare pe calculator.

CAPITOLUL 3

CERCETĂRI EXPERIMENTALE PENTRU

OBŢINEREA DE COMPOZIŢII NOI PE BAZĂ DE

IPSOS-ALFA DE MODELAJ CU PROPRIETĂŢI

FONOABSORBANTE

3.3. Contribuţii privind elaborarea ipsosului de modelaj din

piatră de gips utilizînd metoda de încălzire prin microunde

În scopul reducerii timpilor de fabricaţie a ipsosului de

modelaj, şi a creşterii productivităţii, a reducerii preţului de

cost s-a încercat la S.C. “Congips” S.A. Oradea la nivel de

laborator, utilizarea energiei de microunde pentru extragerea

unei părţi a apei de cristalizare din roca de gips.

Page 14: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

14

3.3.2. Încercări şi determinări practice de obţinere a

ipsosului de modelaj din piatră de gips prin încălzire în

câmp de microunde

Pentru cercetările şi încercările de laborator efectuate la

S.C. “Congips” S.A. Oradea, la încălzirea probelor de gips s-a

utilizat un cuptor cu microunde tip TIRMW63, completat cu o

instalaţie de absorbţie a aerului din cavitatea rezonantă, având

caracteristicile: puterea consumată–1080W; frecvenţă

microunde–2,45MHz; lungimea de undă-12,24cm; capacitate–

20 l.

Fig.3.3. Cuptor cu microunde cu instalaţie de absorbţie vapori H2O[45]

1-cablu, 2- dispozitiv electroliză, 3-balon, 4-adaptor, 5-cuptor microunde

Pentru încălzirea uniformă în cavitate s-au introdus

pietre de gips cu granulaţia 5-20 mm, cântărite pe o balanţă

analitică.

Fig. 3.5. Cavitatea rezonantă cu aspirator de aer pentru încălzirea

granulelor de gips [45]

1-incintă, 2-intrare energie microunde, 3-cuplaj de undă, 4-platou rotativ, 5-

reglaj putere, 6-minereu de gips granulat.

Page 15: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

15

Cavitatea este conectată la magnetron numai încărcată

cu granule de material dielectric cu pierderi (CaSO4∙2 H2O).

Reacţia chimică pentru deshidratarea gipsului este:

CaSO4∙2 H2O = CaSO4∙½ H2O + 3/2 H2O (3.11)

După deshidratare, ipsosul obţinut a suferit un tratament

de stabilizare, timp de câteva zile într-o etuvă, după care a fost

măcinat şi încercat la hidratare.

a: α-ipsos de modelaj

b: β-ipsos de constructive

c: m-ipsos

Fig. 3.10. Structuri microscopice ale probelor de ipsos: a – ipsos α; b –

ipsos β, c – ipsos m [45]

Se observă o asemănare între probele b şi c, ceea ce

duce la concluzia că ipsosul obţinut în câmp de microunde, la

temperaturi de 200-300˚C şi presiune normală a mediului este o

variantă a ipsosului.

Pentru determinarea altor caracteristici importante este

nevoie de o cantitate mărită de material, care se poate obţine

numai în cuptoare mai mari sau staţii pilot.

Page 16: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

16

3.4. Cercetări experimentale privind procesul de fabricare

a compoziţiilor pe bază de ipsos de modelaj cu proprietăţi

fonoabsorbante ridicate

Cercetările şi experienţele s-au realizat la S.C.

“Congips” S.A. Oradea în cadrul laboratorului uzinal. Aceste

cercetările şi experimente de laborator efectuate în scopul

obţinerii de materiale noi cu proprietăţi fonoabsorbante mărite

s-au realizat cu sprijinul şi îndrumarea prof. dr. ing. Mariana

Arghir de la Universitatea Tehnică Cluj-Napoca, în cadrul unor

contracte de cercetare comune CNMP.

S-au proiectat şi s-au făcut determinări caracteristice de

laborator pentru două reţete.

Într-o primă variantă reţeta este constituită din: 35-40%

ipsos α de modelaj, 2-5% calcit micinizat, 3-5% var

deshidratat, 5-8% ciment alb, 1,5-2,5% polistiren expandat cu

densitatea cuprinsă între 12-15 kg/m3, mărunţite între 0,7-1 mm

în proporţie de 30% şi 0,5-1% întârzietori de priză, 3-5,5%

diverşi oxizi de pulbere ca şi coloranţi şi 36-44% apă,

procentele fiind exprimate în greutate.

În varianta a doua de realizare s-a pornit de la o reţetă

constituită din 35-40% ipsos α de modelaj, 5-8% ciment alb, 3-

7% pulbere perlit expandat cu densitatea de 10-10,34 kg/m3, cu

mărimea pulberilor de 0,13+0,15 mm în procent de 1% rest de

sită de 0,125 mm, 0,66+0,120 mm în procent de 21% rest pe

sită de 0,065 mm şi mai mici de 0,065 mm 78%, 0,51% acid

tartric ca întârzietor de priză, 3-5,5% diverşi oxizi naturali

pulbere ca şi coloranţi şi 42,5-51,5% apă, părţile fiind

exprimate în greutate.

Rezultatele experienţelor s-au protejat prin cereri de

brevete de invenţie, solicitant Universitatea Tehnică din Cluj-

Napoca în 2008, la care este prezentă şi autoarea tezei.

Metodele de încercare a compoziţiilor obţinute au la

bază standardele SREN 13279-2/2005 şi SREN 13279-1/2005.

Page 17: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

17

3.5. Contribuţii privind realizarea panouri fonoabsorbante

din reţete originale

Cercetările experimentale asupra panourilor

fonoabsorbante pe bază de ipsos de modelaj au continuat la

SC”Dosestilos”SRL Oradea, unde s-au experimentat noi reţete

şi s-au turnat noile panouri fonoabsorbante utilizate la teste

[40,79]. Instalaţia utilizată la turnarea panourilor pe bază de

ipsos de modelaj este Malaxor “Siemens” COROS OP5 (fig.

3.18), ce poate controla automat procesul de turnare.

Fig. 3.18. Malaxor “Siemens” COROS OP5 [40,79]

Reţeta utilizată la turnarea panourilor fonoabsorbante

pe bază de ipsos de modelaj a fost: Apă (6 l) + ipsos (95%) +

perlit (5%). Amestecul conţine aprox. 3,5 kg, iar pentru

întărirea compoziţiei s-a folosit ca matrice o armură din fibră

de sticlă-lungimea între 3-3,5 cm.

Fig. 3.19. Armură din fibră de sticlă [40,79].

Page 18: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

18

CAPITOLUL 4

ESTETICA PANOURILOR FONOABSORBANTE

La studierea şi utilizarea esteticii şi tehnicilor de

vopsire ale panourilor fonoabsorbante ce fac subiectul acestei

lucrări, s-a pornit de la diferite tipuri şi influenţe întâlnite în

artă. Astfel în cele ce urmează vom enumera câteva modele

care au stat la baza esteticii acestor panouri fonoabsorbante.

4.3. Contribuţii privind estetica panourilor fonoabsorbante

Peisagistica din zona barierelor fonice trebuie integrată

temei de peisaj aleasă pentru întregul mediu din zona

autostrăzii şi de asemenea, ea trebuie să fie compatibilă cu

peisajul existent.

4.3.1. Variante de modele

Înainte de realizarea panourilor, autoarea lucrării a

efectuat un chestionar în care intervievaţii au acordat note celor

17 modele propuse, alegând designul cel mai agreabil şi care să

fie în deplină armonie cu ambientul.

Fig. 4.33. Compoziţie abstractă-4 [96]

Page 19: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

19

Fig. 4.43. Compoziţie abstractă-14 [96]

În urma sondajului privind alegerea celui mai bun

design pentru panoul absorbant s-a decis ca acesta să revină

modelului din fig.4.33, care a întrunit 98 de puncte. Acest

model va fi utilizat de autoare ca design pentru viitorul panou

fonoabsorbant.

4.3.3. Realizarea Panourilor

Aspecte legate de realizarea pictării panourilor

fonoabsorbante sunt prezentate in pozele din figurile

următoare.

Fig.4.47. Realizarea panourilor Fig. 4.53. Panou fonoabsorbant final,

format din 6 panouri de bază [42]

Page 20: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

20

Aceste panouri au fost realizate manual deoarece sunt

picturi şablon, iar pentru cele care vor fi realizate la scară mare

se vor folosi pistoale de vopsit hidraulice. Vopselele folosite

sunt lavabile pentru interior-exterior. Acest model are structuri

astfel încât lumina schimbă culoarea panourilor.

CAPITOLUL 5

METODE ŞI TEHNICI UTILIZATE LA

DETERMINAREA CARACTERISTICILOR SPECIFICE

ALE MATERIALELOR FONOABSORBANTE

În prezentul capitol sunt descrise metode şi instalaţii

pentru determinarea unor caracteristici specifice materialelor

de construcţii pe bază de ipsos-α, necuprinse în standardele

europene în vigoare.

5.1. Contribuţii privind proiectarea unei instalaţii pentru

determinarea constantelor elastice ale materialelor de

construcţii

Constantele elastice ale materialelor sunt:

- coeficientul de elasticitate longitudinal-E,

- coeficientul de elasticitate transversal-G,

- coeficientul de elasticitate volumic-C, şi

- coeficientul lui Poisson-ν.

Solicitarea prin şoc se produce atunci când asupra unui

obiect, sau unei epruvete se aplică brusc asupra structurii sale o

sarcină concentrată cu întreaga ei valoare, cu o viteză iniţială-

v0 în momentul contactului. Propagarea undelor se face cu o

viteză finită -c. Ecuaţia generală a undelor elastice pentru medii

omogene şi izotrope, în cazul undei plane este [11,18,68,80]:

01

2

2

22

2

t

f

cx

f (5.3)

Page 21: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

21

Viteza undelor longitudinale într-un mediu solid elastic

are la bază legătura dintre tensiunea elastică şi deformaţia

longitudinală ε(x, t) date de legea lui Hooke [18,68,80]:

E (5.6)

Fig. 5.1. Schema deducerii ecuaţiei undelor [18]

Un strat infinit de subţire-dx cu masa-dm, este supus la

o forţă rezultantă-dF [18]:

dxSdm 00 (5.10)

0Sdxx

dF

(5.11)

02

2

Sdxx

dFdt

dm

(5.12)

xdt

2

2

0 (5.13)

Pentru o epruvetă în formă de bară conform legii lui

Hooke se obţine:

xEE

(5.14)

Înlocuind în relaţia (5.13) se obţine:

2

2

2

2

0x

Exdt

(5.15)

2

2

22

2

0

1

tcE

dt

(5.17)

Page 22: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

22

Din (5.17) rezultă formula lui Newton:

20

1

cE (5.18)

Viteza undelor longitudinale în mediu solid fiind:

Ecl [m/ s] (5.19)

Unde: ρ - este densitatea mediului solid finit [kg/m3]; E-este

modulul de elasticitate longitudinal [N/m2].

5.1.2. Modelul matematic pentru instalaţia de determinare

a constantelor elastice ale materialelor cu ajutorul şocurilor

verticale concentrate

Instalaţia proiectată pentru determinarea modelului de

elasticitate este o instalaţie tensometrică cu un dispozitiv

mecanic de produs şocuri verticale în epruveta de încercat,

unde masa m (fig. 5.2) care loveşte cu viteza v0 un sistem

format dintr-o masă m1 suspendată elastic într-un mod

oarecare.

Fig. 5.2. Schema sistemului de produs şocuri cu masă concentrată

verticală [80]

Pulsaţia acestui sistem este [68,80]:

1mm

kp

(5.21)

Page 23: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

23

Deplasarea maximă devine:

m

m

v

st

st

1

2

0max

1

[m] (5.22)

Durata şocului este [68,80]:

m

m

gT st 11

[s] (5.23)

Dacă pe epruveta supusă şocului vertical se montează

într-un montaj electronic două mărci tensometrice simple la o

distanţă l cunoscută, şi se captează semnalele de început t1 şi t2

de sfârşit astfel că: t = t2 – t1 este durată impulsului, atunci se

poate determina viteza undelor elastice în mediul solid [68,80]:

t

lc [m/ s] (5.30)

Iar din relaţia (5.19) se determină constanta elastică-E.

5.2.3. Proiectarea unei instalaţii pentru determinarea

coeficientului de absorbţie fonică ale materialelor de

construcţii prin metoda undelor staţionare şi a tubului

Kundt

În figura 5.10 se prezintă schema bloc pentru măsurarea

coeficientului de absorbţie fonică a materialelor de construcţii

prin metoda undelor staţionare cu ajutorul tubului Kundt [37].

Fig. 5.10. Schema bloc pentru măsurarea coeficientului de absorbţie

prin metoda undelor staţionare [37]

Page 24: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

24

1 – generator de sunet, 2 – tub Kundt, 3 – microfon, 4 – eşantion din

material de testat, 5 – amplificator, 6 – convertor analogic digital, 7 – placă

de achiziţie, 8 – calculator PC.

Coeficientul de absorbţie - α0 se poate determina prin:

00 1 r (5.55)

Unde coeficientul de reflexie-r0 este raportul dintre intensitatea

sunetului reflectat şi cel direct, adică raportul dintre pătratul

presiunii sonore reflectate şi pătratul presiunii sonore incidente.

CAPITOLUL 6

MĂSURĂTORI ŞI TESTE EXPERIMENTALE ALE

PANOURILOR FONOABSORBANTE

6.2. Instalaţie pentru determinarea caracteristicilor elastice

ale gipsului şi componentelor sale

Fig. 6.8. Dispozitiv de aplicare a forţei axiale [96]

1-placa de bază, 2-suport coloană (2buc), 3-şuruburi fixare M6 (17buc), 4-

şuruburi M6 (3buc), 5-coloană (2buc), 6-şurub M5 (2buc), 7-talpă (2buc),

8-suport bucşă ghidare (2buc), 9-traversă, 10-piesă de reglare, 11-arc

elicoidal (2 buc), 12-tampon, 13-ax de ghidare, 14-greutate percuţie, 15-

şurub fixare M10 (4 buc), 16- bridă (4 buc), 17-piuliţă M10 (4buc), 18-

bucşă antifricţiune.

Page 25: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

25

Schema instalaţiei pentru determinarea modulului de

elasticitate al materialele de construcţii este prezentă în fig. 6.9.

Fig. 6.9. Schema instalaţiei pentru determinarea modului de

elasticitate pentru materialele de construcţie [96] DAF-dispozitiv de aplicare a forţei axiale, Ev-epruvetă de încercare, T1, T2-

mărci tensometrice, W1, W2-punţi tensometrice Wheatstone, PAD-placă

achiziţii date, PC-computer.

După aplicarea prin şoc a forţei verticale concentrate pe

epruveta-Ev şi obţinerea unor tensiuni de compresie, precum şi

a undei elastice longitudinale ce se propagă în lungul epruvetei

Ev, mărcile tensometrice T1 şi T2, fixate la o distanţă-l pe

suprafaţa exterioară prin lipire la extremităţile epruvetei, culeg

simultan semnalele electrice care sunt transmise separat prin

fire spre o punte tensometrică Wheatstrone-W1, respectiv-W2.

Aceste semnale analogice culese de la cele douã mărci

tensometrice sunt apoi convertite în semnale digitale prin

intermediul unei plăci de achiziţii date, înregistrate şi prelucrate

ulterior de un computer cu ajutorul unui software specializat,

spre exemplu MATLAB.

Decalajul temporal între semnalele electrice

recepţionate la extremităţile epruvetei-Ev de către timbrele

tensometrice T1 şi T2, reprezentând o măsură a unei constante

elastice prin modulul de elasticitate longitudinal al materialului

Page 26: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

26

de construcţii din care este executată epruveta de încercat-Ev,

utilizînd următoarea formulă de calcul:

Ecl [m/ s] (6.2)

Respectiv:

2

lcE [N/ m2] (6.3)

Unde: E-modul de elasticitate al materialului epruvetei, cl-

viteza de propagare prin epruvetă, ρ-densitatea epruvetei.

Fig. 6.10. Instalaţie de laborator pentru determinarea modulului de

elasticitate [96]

Testele dinamice pentru determinarea modulului de

elasticitate la materialele de construcţie pe bază de gips s-au

făcut pe doi cilindrii cu compoziţii diferite, având lungimea de

500 mm şi pe care s-au lipit două mărci tensometrice cu

distanţa între centre de 460mm. Cu ajutorul instalaţiei dinamice

prezentate în fig.6.10 s-au făcut mai multe încercări pe cei doi

cilindrii din gips pentru determinarea timpului undei de şoc ce

străbate cilindrul, provocate de dispozitivul mecanic-DAF.

Pentru fiecare cilindru testat s-au făcut zece măsurători, după

care s-a calculat un timp mediu rezultat din cele 10 teste.

Pentru măsurarea timpului ce străbate cei doi cilindrii

din gips şi implicit determinarea vitezei de propagare prin

Page 27: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

27

cilindrii s-au utilizat două programe speciale utilizându-se

programul MATLAB, astfel: programul „Daqtest-2.m” este

pentru achiziţionare date, respectiv programul „Evaluare-1.m”

pentru afişare date şi trasare diagrame pentru determinarea

timpului.

TESTUL 1:

Cilindrul I.O. (fig.6.11) - este un gips pe bază de ipsos

alfa-85% şi perlit-15%, utilizat la pansamente şi corsete

ortopedice uşoare cu următoarele caracteristici tehnice:

- Timp de priză: început 8 min şi sfârşit 16 min

- Apa de consistenţă normală 116%

- Rezistenţa la încovoiere 0,7 N/mm2

- Rezistenţa la compresiune 2,75 N/ mm2

- Densitatea 0,72 g/cm3

Fig. 6.11. Diagrama pentru determinarea timpului de propagare pentru

cilindrul-I.O.[96]

În urma celor zece măsurători s-a obţinut un timp de

propagare mediu de 3,884·10-4

s. Ştiind cã distanţa între mărcile

tensometrice este de 460 mm se poate determina viteza de

propagare:

vI.O.= lI.O./tI.O.= 0,46/3,884·10-4

= 1184,34 m/s

Determinarea modului de elasticitate a cilindrului I.O.

se face cu relaţia:

EI.O.= v2

I.O.·ρI.O. = 1184,342·720=1,010 GPa

Page 28: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

28

TESTUL 2 :

Cilindrul C.A. (fig.6.12) - este un gips pe bază de ipsos

alfa-95% şi perlit-5%, utilizat la panouri casetate uşoare

fonoabsorbante şi termoizolante:

- Timp de priză: început 11 min şi sfârşit 20 min

- Apa de consistenţă normală 70%

- Rezistenţa la încovoiere 0,95 N/mm2

- Rezistenţa la compresiune 2,4 N/ mm2

- Densitatea 0,68 g/cm3.

Fig. 6.12. Diagrama pentru determinarea timpului de propagare pentru

cilindrul C.A. [96]

În urma celor zece măsurători s-a obţinut un timp de

propagare mediu de 3,589·10-4

s. Ştiind distanţa între mărcile

tensometrice se poate determina viteza de propagare:

VC.A.= lC.A./tC.A.= 0,46/3,589·10-4

= 1281,69m/s

Determinarea modului de elasticitate a cilindrului C.A.:

EC.A.=v2

C.A.·ρC.A. = 1281,692·680=1,117 GPa

6.3.Instalaţie pentru determinarea coeficientului de

absorbţie ale materialelor fono-absorbante

Pentru determinarea coeficientului de absorbţie ale

materialelor de construcţie pe bază de gips s-a utilizat o

instalaţie de măsurare formată din: un tub tip Kundt, un difuzor

de generare zgomot, microfon de captare semnal, un computer

pentru generare semnal, şi al doilea computer pentru

Page 29: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

29

înregistrare şi prelucrare. Legătura între microfon şi calculator

s-a făcut printr-o placă electronică de achiziţii date, iar

generarea zgomotului s-a realizat de la placa de sunet al celui

de-al doilea calculator printr-un program specializat

„Generare_sunet_m” din MATLAB pentru difuzor.

Prelucrarea semnalului care străbate proba de încercare

este preluat de un microfon şi transmis primului calculator prin

intermediul unei plăci de achiziţii date NIUSB6251.

Aceste semnale sunt înregistrate de la microfon cu

ajutorului programului MATLAB, printr-un program

specializat „Achiziţie_semnal_m”. Apoi prin intermediul unor

programe „Zgomote0”, „Zgomote1” şi „Zgomote2”, aceste

semnale sunt prelucrate şi finalizate prin diagrame spectrale.

În fig.6.13 si fig.6.14 este prezentată schema instalaţiei,

respectiv poza instalaţiei pentru determinarea coeficientului de

absorbţie la materialele din gips şi ipsos de modelaj pentru

panouri fonoabsorbante.

Fig. 6 .13. Schema instalaţiei de determinare a coeficientului de

absorbţie la materiale de construcţie [96]

Fig.6.14. Instalaţia de determinare a coeficientului de absorbţie pentru

materialele de construcţie [96]

Page 30: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

30

Tubul pentru verificare este din material plastic,

căptuşit în interior cu un material de catifea pentru a reduce la

minim reflexiile sonore în interiorul tubului. Pentru măsurători

s-au folosit două panouri: din gips şi ipsos fonoabsorbant, iar

rezultatele testului sunt prezentate mai jos

Rezultatele testelor dinamice pentru determinarea

modului de elasticitate pentru gips şi material fonoabsorbant,

utilizând instalaţia dinamică din figura 6.14 sunt prezentate în

tabelul 6.2, respectiv în fiura .6.16.

Tabel 6.2: Datele măsurării din figura 6.16 [96]

Hz/.dB

50 100

150

200

250

375

500

625

750

875

1000

1125

1250

Refer

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

Gips

89.06

92.48

120

93.1

71.48

81.74

72.67

52.06

77.87

42.63

44.88

78.4

60.52

F-A 88.79

85.67

114.6

71.64

43.63

63.64

47.58

31.51

55.37

13.8

23.96

58.3

41.53

Fig. 6.16. Diagrama spectrală a sunetului prin tub raportat la un sunet

de referinţă:Referinţă-linie neagră, Panou gips-linie albastră, Panou

fonoabsorbant-linie roşie [96]

Page 31: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

31

Pentru determinarea coeficientului de absorbţie a

materialelor de construcţie pe bază de gips se va folosi relaţia: 2

1

A

B (6.4)

Unde: A-amplitudinea maximă a undei, iar B-amplitudinea

absorbită a undei. În cazul nostru, A-este amplitudinea undei

care trece prin tub fără placă de material (Referinţă), iar B-este

amplitudinea undei care trece prin placa de material introdusă

în tub (gips, material fonoabsorbant).

În urma aplicării formulei asupra măsurătorilor

obţinute, în tab.6.2 s-au înregistrat o serie de valori ale

coeficientului de absorbţie al gipsului, respectiv material

fonoabsorbant în funcţie de frecvenţă., ale căror valori sunt

prezentate în tab.6.3, iar diagrama în fig.6.17.

Tabel 6.3. Coeficienţi de absorbţie gips şi material fonoabsorbant [96] Co

Ab

α

α50 α100 α15

0

α200 α250 α375 α500 α625 α750 α875 α100

0

α112

5

α125

0

Gi

ps

0.2

06

0.1

45

0.

44

0.1

33

0.4

89

0.2

23

0.4

72

0.7

29

0.3

95

0.8

18

0.7

98

0.3

85

0.6

34

F-

A

0.2

12

0.2

66

0.

33

0.5

13

0.8

18

0.5

95

0.7

74

0.9

01

0.6

93

0.9

81

0.9

42

0.6

60

0.8

27

Fig.6.17. Diagrama coeficientului de absorbţie la gips şi material

fonoabsorbant Series 1-Gips, Series 2-Fonoabsorbant [96]

Page 32: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

32

6.4. Instalaţie pentru testarea panourilor fono-absorbante

în mediu deschis

Aceste teste au avut ca scop testarea panourilor

fonoabsorbante din ipsos de modelaj în mediu deschis şi

posibilitatea utilizării lor pe viitor ca panouri fonoabsorbante

pentru zone de interes public etc. Pentru testare s-a construit un

stand format din 6 panouri fonoabsorbante şi s-au folosit două

calculatoare: unul pentru generare semnal şi altul pentru

achiziţia şi interpretarea zgomotelor care trec prin aceste

panouri (fig.6.18 şi fig.6.19).

Fig. 6.18. Instalaţie pentru testarea comportării panourilor

fonoabsorbante în mediu deschis [96]

Fig. 6.19. Aspecte din timpul testării panourilor fonoabsorbante în

mediu deschis [96]

Page 33: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

33

Măsurătorile s-au făcut concomitent cu înregistrarea

datelor prin calculator, cu Sonometru digital tip CENTER332

(Data Loger Sound Level Meter) din Taiwan (fig.6.20).

Fig. 6.20 Măsurători panouri fonoabsorbante utilizând instalaţia de testare şi

înregistrarea zgomotelor suplimentar cu sonometru digital CENTER 332 [96]

Instalaţia pentru studierea comportării panourilor

fonoabsorbante în mediul deschis utilizează în general acelaşi

sistem de generare - achiziţii date utilizate pentru determinarea

coeficientului de absorbţie prezentat în subcapitolul anterior.

Prima parte a testelor a urmărit studierea comportării

panourilor fonoabsorbante faţă de o sursă de zgomot situată la

diverse distanţe faţă de standul de testare. Astfel difuzoarele au

fost aşezate la 0.5m distanţă în faţa standului de încercare, iar

microfonul de înregistrare la 0.5m în spatele standului. Apoi

distanţa a fost modificată la 1m şi 1,5m respectând aceleaşi

condiţii de generare semnal zgomot genreat de placa de sunet a

primului calculator.

Interpretarea rezultatelor s-a făcut cu programul

„Zgomote0a3” utilizând MATLAB, a căror valori de ieşire au

fost exprimate în volţi (V), respectiv cu sonometrul CENTER

332 în dB, pentru a evidenţia eventualele atenuări ale

intensităţii semnalului sonor la trecerea sunetului prin standul

de testare prin varierea frecvenţei sunetului, respectiv a

distanţei sursei de zgomot faţă de panourile fonoabsorbante.

Page 34: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

34

Rezultatele testului sunt prezentate în figura 6.21,

respectiv figura 6.22, iar în tabelul 6.4 şi tabelul 6.5 se prezintă

datele măsurării pentru determinarea coeficientului de

absorbţie şi se indică diagramele din figura 6.21.

Tabelul 6.4. Datele măsurării prin calculator [96]

Hz/ V

50 100

150

200

250

375

500

625

750

875

1000

1125

1250

Ref 0.0084

0.027

0.037

0.030

0.050

0.097

0.011

0.097

0.077

0.072

0.049

0.017

0.038

0.5m

0.007

0.018

0.022

0.010

0.017

0.049

0.078

0.071

0.047

0.048

0.019

0.012

0.016

1.0m

0.0029

0.0063

0.010

0.0057

0.0057

0.0160

0.033

0.046

0.0354

0.0135

0.0169

0.0118

0.0125

1.5m

0.0022

0.0041

0.0045

0.0053

0.0047

0.0048

0.0123

0.0177

0.0194

0.0061

0.0066

0.0074

0.0048

Fig. 6.21. Diagramele de măsurare a panourilor fonoabsorbante cu

ajutorul instalaţiei şi interpretarea rezultatelor prin calculator

utilizând programul ”zgomote0a3” în volţi,centralizate în Tab. 6.4 [96]

Page 35: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

35

În tabelul 6.5. se indică datele măsurătorii cu sonometru

prezentate în diagramele din figura 6.22.

Tabelul 6.5. Datele măsurării cu Sonometru [96]

Hz/ dB

50 100

150

200

250

375

500

625

750

875

1000

1125

1250

Ref 61.3

74.3

75.4

74.1

77.8

84.4

87.2

86.9

83.8

86.3

88.5

86.5

84.2

0.5m

53.9

65.5

68.1

64.8

72.3

72.8

74.5

78.7

78.1

77.9

74.7

71.0

73.2

1.0m

48.8

58.0

58.9

59.4

64.1

64.3

68.8

68.4

71.9

73.4

67.0

69.2

61.2

1.5m

41.1

48.6

49.7

50.3

53.2

54.2

60.2

58.0

58.5

57.6

58.9

57.9

51.6

Fig. 6.22. Diagramele de măsurare a panourilor fonoabsorbante cu

ajutorul instalaţiei şi interpretarea rezultatelor prin Sonometru

CENTER 332 în dB, centralizate în Tabelul 6.5 [96]

Page 36: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

36

A doua parte a testelor s-a făcut utilizând aceleaşi

condiţii de măsurare din prima parte, dar s-au folosit mai multe

straturi de panouri fonoabsorbante (1 la 3 straturi), iar sursa de

zgomot a fost păstrată la 0,5m de standul de încercare.

Rezultatele testului sunt prezentate în fig.6.23 şi fig.6.24.

Tabelul 6.6. Datele măsurării prin calculator [96]

Hz/V

50 100

150

200

250

375

500

625

750

875

1000

1125

1250

Ref

0.0084

0.027

0.037

0.030

0.050

0.097

0.011

0.097

0.077

0.072

0.049

0.017

0.038

1strat

0.007

0.018

0.022

0.010

0.017

0.049

0.078

0.071

0.047

0.048

0.019

0.012

0.016

2strat

0.0037

0.011

0.012

0.0071

0.0087

0.031

0.045

0.042

0.0295

0.0267

0.0189

0.0072

0.0139

3strat

0.0023

0.0054

0.0053

0.0025

0.0041

0.0192

0.0249

0.016

0.012

0.0123

0.0041

0.0061

0.0048

Fig.6.23. Diagramele de măsurare a panourilor fonoabsorbante prin

variaţia straturilor cu ajutorul instalaţiei şi interpretarea rezultatelor

prin calculator cu ”zgomote0a3” în volţi, centralizate în Tab.6.6.[96]

Page 37: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

37

Rezultate măsurării prin calculator sunt prezentate în

tab.6.7 cele efectuate cu sonometrul şi diagrama din fig.6.22.

Tabelul 6.7. Datele măsurării prin calculator [96] Hz/dB

50 100

150

200

250

375

500

625

750

875

1000

1125

1250

Aer 61.3

74.3

75.4

74.1

77.8

84.4

87.2

86.9

83.8

86.3

88.5

86.5

84.2

1Strat

53.9

65.5

68.2

64.8

72.3

72.8

74.7

78.7

78.1

77.9

74.7

71.0

73.2

2Strat

52.1

61.0

62.1

62.2

66.7

67.7

67.6

73.4

73.4

70.9

73.9

70.3

71.2

3Strat

47.9

55.3

55.4

56.3

61.5

61.7

65.1

66.8

66.2

67.9

62.7

66.4

68.2

Fig.6.24. Diagramele de măsurare a panourilor fonoabsorbante cu

variaţia straturilor, cu ajutorul instalaţiei şi interpretarea rezultatelor

prin Sonometru CENTER 332 în dB, centralizate în Tabelul 6.7.[96]

6.5. Analiza măsurătorilor

Determinarea coeficientului elastic la gips şi

componenţii săi

În urma măsurătorilor s-a determinat viteza de

propagare a sunetului prin cilindrii de gips, care odată

introdusă în formula (6.3) determină modulul de elasticitate al

materialului.

Determinarea coeficientului de absorbţie a materialelor

fonoabsorbante

Page 38: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

38

Rezultatele măsurătorilor sunt prezentate în fig.6.16 şi

tab.6.2. Aceste valori au fost introduse în formula de calcul al

coeficientului de absorbţie (ecuaţia-6.3), obţinându-se o serie

de valori ale lui-α corespunzător frecvenţei date (tab.6.3). De

asemenea s-a realizat şi o diagramă a acestor coeficienţi pentru

cele două materiale studiate, prezente în fig.6.17.

Aceste rezultate obţinute au scos în evidenţă

proprietăţile fonoabsorbante ale ipsosului de modelaj de-a

lungul întregului interval de frecvenţă studiat.

Cele mai mari creşteri ale coeficientului de absorbţie a

ipsosului de modelaj fonoabsorbant faţă de gips au fost pentru

frecvenţele: 200Hz o creştere de 285%, la 375Hz o creştere de

166%, la 750Hz o creştere de 75% şi la 1125Hz o creştere cu

71%. De fapt aceste îmbunătăţiri ale coeficientului de absorbţie

pentru materialul fonoabsorbant a fost pe intervalul 200-

1250Hz mai mare cu peste 20%.

Pentru gips cea mai mare valoare a coeficientului - α a

fost de 0,818 la 875Hz, respectiv 0.798 la 1000 Hz. De

asemenea gipsul a avut o comportare bună pe intervalul 200-

1250Hz, având un coeficient de absorbţie mediu αmed=0,508.

Pentru ipsosul special fonoabsorbant cea mai mare

valoare a coeficientului-α a fost de 0,981 la 875Hz, respectiv

0,942 la 1000Hz. Pe intervalul de frecvenţă 200-1250Hz

coeficientul mediu de absorbţie αmed=0,770.

În urma acestor analize se poate trage concluzia că

ipsosul special fonoabsorbant are proprietăţi fonoabsorbante

foarte bune pe intervalul de frecvenţă 200-1250Hz, cu

precădere la frecvenţe mari, iar gipsul un coeficient de

absorbţie mediu mai redus cu 52% faţă de ipsosul special

fonoabsorbant.

Testarea panourilor fonoabsorbante în mediu deschis

Testarea panourilor fonoabsorbante din ipsos special în

aer liber s-a făcut pe un stand format din 6 panouri. Testarea

propriu-zisă a avut două etape.

Page 39: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

39

În prima etapă s-a folosit standul format din 6 panouri

fonoabsorbante asupra cărora s-a exercitat o sursă de zgomot

aşezate la distanţe de 0,5m, 1,0m şi 1,5m de stand, iar

rezultatele măsurătorilor au fost ilustrate în figura 6.22 şi figura

6.23. Atât la măsurarea cu calculatorul cât şi cu sonometrul

electronic se poate observa faptul că panourile fonoabsorbante

au provocat o atenuare a zgomotului pe întreaga gamă de

frecvenţă. Astfel:

- Pentru distanţa de 0,5m între sursă şi stand atenuarea este

cuprinsă între -5,4dB şi -15,5dB, cu o medie de -9.6dB, cu

cel mai bun rezultat la 1125Hz .

- Pentru distanţa de 1,0m între sursă şi stand atenuarea este

cuprinsă între -12,5dB şi -23,5dB, cu o medie de -17,3dB,

cu cel mai bun rezultat la 750Hz şi 1250Hz.

- Pentru distanţa de 1,5m între sursă şi stand atenuarea este

cuprinsă între -20,2dB şi -32,6dB, cu o medie de -27dB, cu

cel mai bun rezultat la 1125Hz.

În a doua etapă s-au făcut măsurători cu sursa

poziţionată la 0,5m de stand, care a fost alcătuit din 1 strat, 2

straturi şi 3 straturi de panouri fonoabsorbante, iar rezultatele

măsurătorilor sunt ilustrate în fig.6.24 şi fig.6.25. Prin

utilizarea unui stand cu straturi duble, respectiv triple de

panouri fonoabsorbante s-a înregistrat o atenuare continuă a

zgomotului pe întreaga gamă de frecvenţă folosită. Astfel:

- Pentru stand format din 2 straturi de panouri

fonoabsorbante atenuarea este cuprinsă între -7,1dB şi -

18,6dB, cu o medie de -13,5dB, cu cel mai bun rezultat la

500Hz şi 1125Hz.

- Pentru stand format din 3 straturi de panouri

fonoabsorbante atenuarea este cuprinsă între -13,4dB şi -

25,4dB, cu o medie de -19,1dB, cu cel mai bun rezultat la

1000Hz.

În ambele teste s-au pus în evidenţă calitatea panourilor

fonoabsorbante la teste în aer liber, singura problemă fiind

Page 40: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

40

rezistenţa scăzută a panourilor la mediul umed. Pentru

utilizarea lor ca bariere sonore pe drumuri publice, sau în faţa

unor clădiri de interes public necesită protejarea suprafeţelor

panourilor cu un strat de dispersil.

În ce priveşte estetica panourilor fonoabsorbante pentru

utilizarea în exterior s-au făcut mai multe încercări, cele mai

reuşite au fost prin vopsirea lor cu desene în motive geometrice

prezentate mai jos:

Fig. 6.26. Stand fonoabsorbant format din 6 panouri utilizat la testarea

în aer liber [96]

Fig. 6.27. Simulare interior panouri fonoabsorbante [96]

Fig. 6.29. Panouri fonoabsorbante utilizate in exterior pentru protecţia

zonelor de locuinţe [96]

Page 41: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

41

6.6. Concluzii

Testele dinamice asupra materialelor utilizate la

fabricarea panourilor fonoabsorbante au avut ca scop principal

determinarea caracteristicilor elastice ale acestora. Pentru

aceasta au fost proiectate şi executate 3 instalaţii de investigare

dinamică:

- Instalaţie pentru determinarea caracteristicilor elastice ale

gipsului şi ale componentelor sale.

- Instalaţie pentru determinarea coeficientului de absorbţie

pentru materiale fonoabsorbante.

- Instalaţie pentru testarea panourilor fonoabsorbante în

mediu deschis.

Toate aceste teste dinamice aplicate materialelor pe

bază de gips şi ipsos de modelaj special cu proprietăţi

fonoabsorbante au fost foarte bune conducând astfel la

realizarea principalelor obiective ale tezei.

CAPITOLUL 7

CONTRIBUŢII ASUPRA TEHNOLOGIEI DE

FABRICAŢIE A MATRIŢELOR PENTRU TURNAREA

PANOURILOR FONOABSORBANTE

În vederea obţinerii panourilor fonoabsorbante din gips

este necesară proiectarea şi executarea matriţelor de turnare.

Tehnologia de fabricaţie a matriţelor pentru turnarea panourilor

fonoabsorbante din gips cuprinde mai multe etape.

7.1. Fazele tehnologiei de fabricaţie a matriţelor pentru

turnarea panourilor fonoabsorbante din gips

A. Proiectarea matriţei

Faza de proiectare cuprinde proiectarea în 3D a matriţei

de turnare din Al, utilizând programul SolidWork 2008.

Matriţa de turnare a panoului fonoabsorbant din gips reprezintă

forma negativă a formei panoului fonoabsorbant.

Page 42: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

42

Matriţa este din aluminiu 6061, având dimensiunile de

gabarit 300x210x20mm, iar panoul fonoabsorbant va avea o

combinaţie de forme geometrice simple, prezentate în cap.4.

Fig.7.1. Model 3D al matriţei din Al Fig.7.2. Model 3D al matriţei de silicon

Pentru realizarea matriţei s-a ales prelucrarea acesteia

pe o maşină cu CNC. Programul tehnologic a fost realizat cu

ajutorul unui program CAM. Fazele realizării programului

sunt: alegerea semifabricatului, alegerea unei tehnologii de

prelucrare, alegerea originii piesei de prelucrat şi alegerea

sculelor pentru aşchiere.

Piesa proiectată în prealabil cu Solid Works se deschide

în fereastra de lucru a Solid CAM şi se aleg tipurile de operaţii

ce trebuiesc realizate. Se defineşte apoi noul CAMpart, în care

vor fi stocate toate fişierele modulului. Acest director poate fi

implicit, sau se poate crea unul nou. Semifabricatul se alege

astfel încât să aibă adaosuri de prelucrare pe toată suprafaţa ce

urmează a fi aşchiată.

Semifabricatul este un paralelipiped în care este înscrisă

piesa şi care este cu 2 mm mai mare pe axa - z pozitiv şi cu 10

mm mai mult pe z negativ. Pe celelalte direcţii se alege „0”,

adică semifabricatul este la dimensiunile piesei. După ce s-au

ales dimensiunile semifabricatului se definesc mai departe

„Stock model” (Semifabricatul) şi „Target model” (Piesa ţintă).

După ce au fost definite toate aspectele ce ţin de

pregătirea piesei pentru prelucrare se aleg, dintr-un tabel de

scule, sculele ce vor fi folosite pentru operaţiile de frezare,

Page 43: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

43

găurire, alezare etc. Solid CAM are în componenţa sa mai

multe posibilităţi de a prelucra o piesă. Succesiunea lor ţine

cont de etapele tehnologice ce au fost propuse pentru a putea fi

realizată piesa. În fig. 7.8 se pot urmări, în modul de

vizualizare „Solid Verify”. Sunt reprezentate doar prelucrările

de degroşare, „rough”, nefiind simulate şi operaţiile de

semifinisare sau finisare. Dacă simularea este satisfăcătoare, se

pot trece la detalii ce ţin de suprafaţa piesei (rugozitate,

toleranţe) şi se pot defini operaţiile de finisare iar apoi se

generează programul ce va fi încărcat în memoria

echipamentului maşinii unelte ce va executa piesa.

Fig. 7.8. Simularea succesiunii fazelor de prelucrare [96]

Programul CNC generat prin procedura CAD-CAM

descrisă anterior este prezentat în cap. ANEXE, la Anexa-7.

B. Execuţia matriţei

Pentru prelucrarea matriţei s-a utilizat centru de

prelucrare “Machining Center 550PN” din Italia, cu CNC tip

Sinumerik 3 de la firma Siemens, din cadrul Lab. de

Mecatronică al Fac. de Inginerie Managerială şi Tehnologică

din Universitatea Oradea.

Page 44: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

44

Fig. 7.9. Centrul de prelucrare „Machining Center 550PN” [96]

La prelucrare s-au utilizat următoarele caracteristici tehnice:

- Turaţia pentru degroşare-finisare: 500-800rot/min

- Avansul pentru degroşare-30mm/min

- Avansul pentru finisare.-15mm/min

- Principalele scule utilizate la prelucrare:

- Freză deget pentru contur: Ø6mm, Ø8mm şi Ø14mm

- Burghiu Ø8mm, Ø10mm şi Ø12mm

Fig. 7.10. Faze din timpul prelucrării matriţei din Al pe centrul de

prelucrare [96]

C. Prepararea gipsului pentru turnare

Materialul utilizat la turnare este un gips pe bază de

ipsos alfa-95% şi perlit-5%, utilizat la panouri casetate uşoare

fonoabsorbante şi termoizolante: Timp de priză: început 11min

şi sfârşit 20min; Apa de consistenţă normală 70%

D. Prepararea matriţei din silicon pentru turnarea gipsului

Matriţa (fig.7.11) este utilizată pentru formarea unei

măşti din silicon în care se va introduce gipsul pentru turnare.

Page 45: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

45

Fig. 7.11. Matriţa din Al obţinută prin prelucrare mecanică pe centrul MC

550PN [96]

Pentru a putea extrage forma de gips obţinută prin

turnare în matriţă este necesar obţinerea unei forme din

material plastic din silicon sau din cauciuc, care să permită

extragerea formei din matriţă.

Fig. 7.12. Matriţa din Al umplută cu Fig.7.13. Matriţa din silicon pentru

silicon pentru formarea formei silicon turnarea gipsului [96]

E. Turnarea gipsului în matriţa din silicon

Gipsul obţinut în faza precedentă este turnat în forma

din silicon, care este încadrată într-o ramă de lemn a cărui

înălţime este stabilită în funcţie de grosimea panou din ghips.

F. Extragerea şi uscarea panoului din gips obţinut prin

turnare

Forma turnată din ghips (fig.7.14) se extrage din matriţa

flexibilă din silicon şi apoi se aşează la uscare timp de 24-36 de

ore în vederea întăririi.

Page 46: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

46

Fig. 7.14. Modelul din gips turnat [96]

G. Uscarea

Uscarea se face natural, prin lăsarea la uscare la

temperatura camerei a modelului de gips turnat timp de 48ore.

H. Ambalarea

După uscare modelul este curăţat şi debavurat, dacă este

cazul, apoi este ambalat pentru protecţie şi transport.

7.2. Concluzii

În acest capitol s-a prezentat tehnologia de fabricaţie a

matriţelor pentru turnarea panourilor fonoabsorbante. Matriţa

din Al a fost proiectată utilizându-se un program CAD de tipul

SolidWork 2008, după care s-a utilizat un program CAM

pentru simulare, Solid CAM, program prezentat în Anexa-7.

Prelucrarea propriu-zisă s-a făcut pe centrul de

prelucrare “Machining Center 550PN” din Italia, cu CNC tip

Sinumerik 3 de la firma Siemens. Rezultatele obţinute în urma

turnării au fost foarte bune, ceea ce poate fi o soluţie viabilă

pentru fabricarea matriţelor din Al utilizate în acest scop.

CAPITOLUL 8

CONCLUZII GENERALE

Tema tezei de doctorat cu titlul ”Panouri

fonoabsorbante pentru atenuarea zgomotului în medii interioare

ambientale” a avut ca scop o cercetare aprofundată în ceea ce

priveşte panourile fonoabsorbante şi fenomenele legate de

Page 47: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

47

fenomenul de absorbţie a zgomotelor, prin studierea esteticii

panourilor şi găsirea unor reţete şi compoziţii noi de materiale

fonoabsorbante, care să se concretizeze prin proiectarea şi

executarea unor instalaţii pentru determinarea caracteristicilor

mecanice şi elastice ale acestor materiale.

În urma obiectivelor prezentate în cap.2 şi pe parcursul

întregii lucrări de cercetare se pot trage următoarele concluzii

generale, referitoare la realizarea acestor obiective, ale

contribuţiilor şi originalităţii autoarei tezei, al modului de

valorificare a rezultatelor cercetării, astfel:

A. Realizarea obiectivelor tezei:

Obiectivele tezei de doctorat, prezentate în capitolul 2

au stat permanent în atenţia autoarei tezei, fiind realizate în

totalitate, astfel:

Studiul asupra cercetărilor actuale în domeniul panourilor

fonoabsorbante şi al fenomenelor legate de absorbţia

zgomotelor este prezentat pe larg în cap.1;

Cercetări experimentale pentru obţinerea de compoziţii

noi pe bază de ipsos-α de modelaj cu proprietăţi

fonoabsorbant sunt prezentate în cap.3 (subcap.3.2-3.5);

Tehnici de vopsire şi soluţii originale de îmbunătăţire a

esteticii panourilor fonoabsorbante sunt prezentate în

cap.4 (subcap 4.3);

Metode şi teste utilizate pentru determinarea

caracteristicilor tehnice al materialelor fonoabsorbante în

cap.5 (subcap.5.1, 5.2);

Măsurători şi teste experimentale ale panourilor

fonoabsorbante sunt prezentate pe larg în cap.6

(subcap.6.2, 6.3, 6.3);

Realizarea de programe de măsurare şi achiziţii date

necesare pentru utilizarea instalaţiilor dinamice necesare

studierii panourilor fonoabsorbante şi determinării

Page 48: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

48

caracteristicilor mecanice şi elastice ale sale, prin

utilizarea programului Matlab sunt descrise în cap.6 şi

prezentate pe larg în Anexe.

Proiectarea şi executarea unei matriţe metalice în vederea

turnării panourilor fonoabsorbante este prezentat în cap.7.

B. Contribuţii personale şi originale:

Prin dezvoltarea tematicii largi, ce face subiectul acestei

teze de doctorat, autoarea a adus o serie de contribuţii

personale şi originale, dintre care amintim:

Starea percepţiei vizuale asupra panourilor şi designul

panourilor fonoabsorbante;

Reţete de obţinere a compoziţiilor pe bază de ipsos de

modelaj;

Elaborarea şi obţinerea ipsosului de modelaj din piatră de

gips utilizând metoda de încălzire prin microunde;

Procesul de fabricare a compoziţiilor pe bază de ipsos de

modelaj cu proprietăţi fonoabsorbante; Contribuţii privind proiectarea şi realizarea unei instalaţii

pentru determinarea constantelor elastice ale materialelor

de construcţii;

Contribuţii privind proiectarea şi realizarea unei instalaţii

pentru determinarea coeficientului de absorbţie fonică ale

materialelor de construcţii, prin metoda undelor staţionare

şi a tubului Kundt;

Realizarea unei instalaţii pentru testarea panourilor

fonoabsorbante în mediul deschis şi comportarea acestora

la diverse amplitudini ale nivelului de zgomote, precum şi

varierea distanţei dintre sursă şi peretele fonoabsorbant.

Formule matematice adaptate pentru determinarea

constatelor elastice ale materialelor de construcţii cu

proprietăţi fonoabsorbante;

Page 49: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

49

Contribuţii privind realizarea tehnologiei de fabricaţie a

matriţelor din Al utilizate la turnarea panourilor

fonoabsorbante;

Realizarea de programe de achiziţii date şi interpretare

rezultatelor utilizate la cele două instalaţii dinamice de

investigare a materialelor din familia gipsului, utilizând

programul MATLAB:

o Anexa-2: Program pentru generarea sunetelor de

referinţă pentru măsurări panouri şi tuburi;

o Anexa-3: Program de achiziţii date pentru măsurări

de zgomote;

o Anexa-4: Program principal prelucrare date măsurări

panou şi tub;

o Anexa-5: Subprogram zgomote-1;

o Anexa-6: Program de achiziţii date pentru măsurări

ale vitezei de propagare a sunetelor în ghips utilizând

timbre tensometrice-Daqtest-2.m.

Realizarea programului de simulare pentru prelucrarea

matriţei din Al, utilizând programul Solid CAM:

o Anexa-7: Tehnologia de prelucrare matriţei din Al

pentru echipamentul FANUC prin simulare.

Tehnologia de fabricaţie a matriţelor pentru turnarea

panourilor fonoabsorbante din gips.

Panouri fonoabsorbante utilizate în săli şi pe şoselele din

vecinătatea zonelor de locuit, prin simulare.

C. Modul de valorificare a tezei:

S-au realizat două instalaţii pentru determinarea

modulului de elasticitate, respectiv ale coeficientului de

absorbţie pentru materiale de construcţie din familia

gipsului, care au rămas în Laboratoarele de cercetare din

cadrul Facultăţii de Inginerie Managerială şi Tehnologică

de la Universitatea din Oradea.

Page 50: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

50

S-au depus două brevete la OSIM în 2008, privitor la

aceste cercetări sub îndrumarea d-nei Prof.univ.dr.ing.

Mariana Arghir de la Universitatea Tehnică din Cluj-

Napoca:

1. Arghir, M., Ungur, P.A., Ungur, P., Mihăilă, S.,

Lezeu, I., (2008), “Compoziţie pentru Placi, Panouri

si Tavane Casetate Uşoare, Poroase, Fonoabsorbante

si Termoizolante”, Brevet de Invenţie depus la OSIM.

2. Arghir, M., Ungur, P.A., Ungur, P., Mihăilă, S.,

Lezeu, I., (2008), “Compoziţie pentru Pansamente si

Corsete Ortopedice Uşoare si Poroase”, Brevet de

Invenţie depus la OSIM

S-au publicat peste 20 de lucrări ştiinţifice la diverse

conferinţe interne şi internaţionale, precum şi în analele

universităţii din Oradea, volume de prestigiu internaţional

indexate ISI sau în BDI.

D. Direcţii viitoare de cercetare:

Ca urmare a rezultatelor bune obţinute la determinarea

caracteristicilor elastice ale panourilor fonoabsorbante şi

studierea comportării lor în medii deschise, aceste cercetări vor

putea fi continuate pentru aplicarea lor la condiţii de exterior de

tip bariere fonice pentru trafic etc.

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

[1]. Amza, G., Rîndaşu O.V.,Dumitru, G., Amza, M., Gheorghe, C., “Tratat

de Tehnologia Materialelor”, Ed. Academiei Române, Bucureşti, (2002).

[2]. Arghir, M., Ispas, V., Stoian, I, Blaga, F., Borzan, C., “Ecologia

Transportului de Suprafata in Aglomerarile Urbane”, Editura Didactica si

Pedagogica, Bucuresti., (2008).

[3]. Arghir, M., Ispas, V., Caraciun, F., Stoian, I, Blaga, F., Borzan, C.,

“Monitorizarea Zgomotului Traficului Rutier”, Editura Didactica si

Pedagogica, Bucuresti, (2008)

[4]. Asuquo, U.E., Obisung E. O. and Faithpraise, F. O.,” Sound Absorbing

Properties of Different Density Local Acoustic Materials”, Educational

Research J., Vol. 1(2) pp. 039-041, March , (2010).

Page 51: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

51

[6]. Balart, R., Lopez, L., Nadal, A., “Introduction a la ciencia e ingineria

de polimeros”, Alfagrafic Editor, Alcoy, Spania, (2001),

[9] Carvalho, M.A., et.al., “Microstructure and Mechanical Properties of

Gypsum Composites Reinforced with Recycled Cellulose Pulp” Journal of

Material Research, Vol.11, No.4, pp. 391-397, (2008).

[22]. Muehleisen, R.T., “Measurement of the Acoustic Properties of

Acoustic Absorbers”, Illinois Institute of Technology, (2007).

[23]. Nanu, A., Marcusanu, A., “Tratat de Tehnologii Neconventionale.

Prelucrarea Materialelor Neconventionale”, Ed. Art Press, Timisoara,

(2005).

[25]. Pop, P.A., Ungur, P.A, Caraban, A., Marcu, F., “The Contributions

Regarding the Use of Microwave to Obtain Modeling Gypsum for Phonic-

Absorbent Construction and Orthopedic Materials”, AIP Conference

Proceedings, Vol.1181, pp.334-344, American Institute of Physics,

Springer, ISBN 978-0-7354-0722-0, ISSN 0094-243X, Melville, New York,

Jan. USA, (2010)

[26]. Pop, P.A., Ungur, P.A, Lazar, L., Marcu, F, “The Aspects About of

Objectively Appraisals of Modeling Gypsum Quality and Composites of

Phonic-Absorbent and Orthopedic on Base of Gypsum”, , AIP Conference

Proceedings, Vol.1181, pp.345-352, American Institute of Physics,

Springer, ISBN 978-0-7354-0722-0, ISSN 0094-243X, Melville, New York,

Jan. USA, (2010)

[41] Ungur,P.A., Mihaila, I., Pop,P.A., Marcu, F.,”Interior Sound Ambient

Insulation”, Annals of the Oradea University, Fascicle of Management and

Technological Engineering, Vol. IX (XIX) 2010, pp., CD_ROM Ed., pp.

1.76, Editor University of Oradea, ISBN 1583-0691, (2010).

[42]. Ungur, P.A., Mihaila, I., Marcu, F., “Testing Equipment for Sound

Absorbing Panel in Outdoor Environment”, The 14th Int.Conference of

Nonconventional Tech. 5-7 Nov. 2009, Oradea, Revista de Tehnologii

Neconventionale, Nr.1/2009, Ed. Politeh. Timisoara, pag.100-103, (2009).

[43]. Ungur, P.A., Mihaila, I., Marcu, F., “The Technologial Process of

Manufacturing Special Pottery Plaster”, The 14th Int. Conference of

Nonconventional Tech. 5-7 Nov, 2009, Oradea, Revista de Tehnologii

Neconventionale, Nr.3, 2009, Ed. Politehnica Timisoara, pag.89-92, (2009).

[44]. Ungur, P.A., Mihaila, I., “The Painting of Phonic-Absorbent

Ceilings”, Annals of the Oradea University, Fascicle of Management and

Technological Engineering, Vol. VIII (XVIII) 2009, pp.149, CD_ROM Ed.,

pp.879 - 883, Editor University of Oradea, ISBN 1583-0691, (2009).

Page 52: UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE arhiva- · PDF filematrice este ipsosul de modelaj, iar ca ranforsant uşor granulele de polistiren expandat şi pulberile ceramice de perlit

52

[45]. Ungur, P.A., Mihaila, I., “Using of Microwaves in Fabrication

Process of Modeling Gypsum Plaster”, Annals of the Oradea University,

Fascicle of Management and Technological Engineering, Vol. VIII (XVIII)

2009, pp.252, CD_ROM Ed., pp.1473 -1478, Editor University of Oradea,

ISBN 1583-0691, (2009).

[46]. Ungur, P.A., Mihaila, I., “The Possibility of Obtaining Plaster

Through Heating Gypsum Ore with Energy”, Annals of the Oradea

University, Fascicle of Management and Technological Engineering, Vol

VII (XVII) 2008, pp.114, CD_ROM Ed., pp.665 -669, Editor University of

Oradea, ISBN 1583-0691,(2008).

[47]. Ungur, P.A., Mihaila, I.., “Aspects Over Viewing Friction Phenomena

Upon Composite Plastic Material”, Annals of the Oradea University,

Fascicle of Management and Technological Engineering, Vol. VI (XVI)

2007, pp.296, CD_ROM Ed., pp.1742 -1744, Editor University of Oradea,

ISBN 1583-0691, (2007).

[48]. Ungur, P.A., Mihaila, I., “The Technological Problematic of Guide

Marks in Thermoplastic Composite Materials”, Annals of the Oradea

University, Fascicle of Management and Technological Engineering, Vol.

VI (XVI) 2007, pp.297, CD_ROM Ed., pp.1745 -1749, Editor University of

Oradea, ISBN 1583-0691,(2007).

[49]. Ungur-Marcu, A.P., Mihaila, I., Pop, P. A., Ungur, P., Albu, A.,

“Molding Calcined Gypsum-Based Composite Material For Sound-

Absorbing Panels Destined To Reduce Environmental Noise”, Conf.”Inter-

Ing 2007”, 15–17 November 2007, Tg-Mures, pp. I-39-1-I-39-4, (2007).

[50]. Ungur-Marcu A.P., Mihaila, I., Pop, P. A., Ungur, P., “Bloated

Polystyrene Waste Recovery and Recycling by Means of Mechanical

Breakage and Grinding”, Conf.”Inter-Ing 2007”, 15–17 November 2007,

Tg-Mures, pp. I-40-1-I-40-4,(2007).

[55]. Vanherwegen, L., “New Concepts for Turnouts in Urban Rail Transit

Infrastructures”-Quit City Transport, pp.1-9, getfile.pdf.,(2007).

[57]. Zhou, H., Li, B., L., Huang G.S., He, J., “A Novel Composite Sound

Absorber with Recycled Rubber Particles” Journal of Sound and Vibration

304 (2007), pp.400–406, Editura Elsevier,(2007).

[61]. *** SR EN 13273-1, Gypsum Binder and Gypsum Plaster. Part 1:

Definitions and Requirements, Romanian Standard from ISO, Dec.2005,

Bucuresti, (2005).

[62]. *** SR EN 13273-2, (2005), Gypsum Binder and Gypsum Plaster.

Part 2: Test Methods, Romanian Standard from ISO, Bucharest, Iunie,

Bucuresti, (2005).