Polystyren jako stavební materiál: Komplexní přehled

Polystyren je jedním z nejběžnějších plastových materiálů, se kterými se můžete setkat v každodenním životě i ve stavebnictví. Díky své lehkosti, izolačním vlastnostem a snadnému tvarování našel uplatnění v mnoha oblastech - od jednorázových obalů až po zateplování domů. Společnost Izopol Dvořák má za sebou 30letou historii a zabývá se jak výrobou polystyrenového obalového materiálu, tak i toho stavebního. Polystyren má totiž široké uplatnění v mnoha oborech.

Typy polystyrenu a jejich vlastnosti

Polystyren je termoplastický polymer, který vzniká polymerací styrenu, bezbarvé kapaliny získávané z ropy. Zvolte správný typ polystyrenu.

Využívá se několik základních typů polystyrenu, každý s odlišnými vlastnostmi a uplatněním:

• Standardní polystyren (GPPS): Je tvrdý, křehký, čirý a průhledný polymer s vysokým leskem. Mezi hlavní přednosti standardního polystyrenu lze zařadit dobrou tvrdost, vynikající optické vlastnosti, mimořádnou průhlednost, malou nasákavost vody a velmi dobré elektrické a dielektrické vlastnosti. Vyrábějí se z něj kupříkladu výrobky pro zdravotnické a laboratorní účely, kelímky na jednorázové použití, obaly na CD, lahve, víka, podnosy a jídelní tácy, přepravky, nátěry na lesklé papíry atd.
• HIPS (nárazu odolný, houževnatý polystyren): Je kopolymer z butadien-styrenového kaučuku, který má nižší pevnost a tuhost, ale zvýšenou tažnost. Vlivem kaučukových částic je mléčně zakalený. Používá se na výrobky, jež mají odolávat nárazům jako například obaly a výrobky na jednorázové použití, spotřební elektronika, hračky, chladicí vložky a počítačové kryty, různé díly nábytku, ramínka na oděvy, kryty disků automobilových kol, krabice na potraviny, díly do chladniček apod.
• XPS (Extrudovaný polystyren): Pro výrobu extrudovaného polystyrenu se používá podobná surovina jako pro pěnový polystyren, rozdíl je ale v systému vypěňování. Extruzí (vytlačováním) taveniny GPPS za současného sycení vypěňovadlem vzniká materiál s minimální nasákavostí a velkou pevností. Uplatňuje se zejména jako tepelná izolace v přímém styku s vlhkostí (spodní stavba, inverzní ploché střechy) nebo izolace s vysokým zatížením (průmyslové podlahy, parkoviště, střešní terasy apod.). Své místo má rovněž ve výrobě obalů. Ačkoliv na první pohled vypadá stejně jako pěnový polystyren, odlišnosti lze spatřit v místě lomu, kdy XPS je na lomu hladký, kdežto pěnový polystyren má patrné jednotlivé buňky. Zároveň bývá často obarven například na růžovou nebo zelenou barvu.
• EPS (Expandovaný polystyren): Je vyroben z napěněných polystyrenových kuliček, přičemž samotný polystyren představuje jen cca 2 % objemu, zbytek tvoří vzduch. Kromě toho obsahuje také styrenové kopolymery a různé přísady (aditiva). Jeho vlastnosti jsou ovlivněny obsahem tzv. nadouvadel, nejčastěji pentanu. EPS má výborné izolační vlastnosti, proto je hojně využíván ve stavebnictví, a to buď jako tzv. fasádní polystyren nebo ve formě desek k tepelné či zvukové izolaci podlah. Pro své vlastnosti je taktéž ceněný v obalovém průmyslu, kde bývá součástí obalů křehkých předmětů jako tzv. ochranný obal tlumící nárazy při manipulaci a dopravě. Důležitou vlastností EPS je velmi nízká hustota (objemová hmotnost) pohybující se v rozmezí 11 až 35 kg/m3, kdy nejčastěji bývá 18 kg/m3.

Pro lepší přehlednost uvádíme srovnávací tabulku jednotlivých typů polystyrenu:

Stavební systémy s polystyrenem

Systém ztraceného bednění Maxplus

Co se stavebnictví týká, firma Izopol Dvořák se zaměřuje především na výrobu stavebního systému Maxplus. Unikátní stavební systém Maxplus je založený na systému ztraceného bednění s oboustrannou izolací. Využívá skládané tvárnice z expandovaného pěnového polystyrenu, které lze libovolně kombinovat do požadované úrovně izolace. Jedná se tedy o výlisek, technickou tvarovku, která je sama o sobě velmi lehká. Jednotlivé tvarovky spojuje speciální zámkový systém a plastové příčky. Součástí jsou i koncové zátky a překladové díly. Z jednotlivých kusů se skládají stěny, které se na závěr upevní vlitím betonu. Skládačka se jistí železnou armaturou a ve finále se vylije betonem. Výsledkem je štíhlá monolitická stěna s železobetonovým jádrem, která je navíc odolná vůči vnějším vlivům. Tato technologie se nejvíce využívá pro jednoduchou výstavbu pasivních a energeticky úsporných domů. Číslo uvedené za názvem Maxplus určuje tloušťku stěny. Ta může být po padesáti od 100 mm do 300 mm. Výrobní rozměry jsou pak 1200 x 250 x 100 - 300 mm. „Rozměr je daný kvůli ekonomickým důvodům, musíte mít určitý rozměr, abyste měl minimální prořez při řezání fasádních desek,“ říká Přemysl Patzelt ze společnosti IZOPOL. Tvarovky se vyrábějí v bílé a v šedé barvě.

Čtěte také: Výhodný prodej prken v Lounech

Při klasické betonáži s tímto systémem je třeba dbát na opatrnost. „U klasické betonáže musíme myslet na to, že betonujeme do polystyrenového bednění, nemůžeme tedy přehánět rychlost betonáže, nemůžeme používat klasický vibrátor a musíme celkově být opatrnější. Při stavbě se také používá systém stojek, které eliminují nebezpečí rozpínání betonu a tím pádem i polystyrenu.“

Polystyrenové panely pro lehkou konstrukci

Žádný stavební odborník by si neměl nechat ujít příležitost seznámit se s novou technologií, ať už u domků rodinných či u staveb s širším využitím. U této technologie je základním předpokladem znalost budoucích potřeb stavebníka - před zahájením výroby musí být známy všechny otvory v nosných stěnách. Základní informací je, že se jedná o polystyrenové panely na výšku podlaží, s potřebou tzv. zakládací fošny, tloušťky minimálně 50 mm a ukončovací fošny tloušťky 150 mm. Vlastní celostěnové panely z polystyrenu, jsou vyztuženy ocelovými profily ve tvaru písmene "U". Velkou výhodou je zde skutečnost, že s ohledem na velmi nízkou hmotnost celé konstrukce, se nemusí z hlediska statiky zesilovat základy tak, jak by tomu bylo při nástavbě z klasických cihelných nebo tvárnicových materiálů. Nástavbou se objekt zvýší o jedno podlaží a druhé podlaží pak vznikne v podstřešním prostoru.

Na základovou desku se položí fošna o šířce 150 mm a tloušťce 50 mm do polyuretanového lepidla a může se zahájit se stavbou. Jednotlivé panely jsou široké 1200 mm a jejich tloušťka je 150 mm - tyto se vsadí do spodního "U" profilu. Ocelová výztuž panelu, která je z obou stran, se nikde navzájem nedotýká - není zde tedy "tepelný most". Vzájemné spojení dvou panelů je rovněž pomocí polyuretanového lepidla - montážní pur pěny. Po základním svázání konstrukce se dodatečně zhotovuje další upevnění a to pomocí ocelových pásků a zatloukacích nýtků, jak na straně vnitřní, tak vnější. Dle sdělení výrobce je statikem spočítáno, že tento druh stavby může mít až tři nadzemní podlaží. Na závěr se celý panelový dům tzv. zpevní opět pomocí dřevěných fošen (rozměry 50/150 mm ve 3 vrstvách), které jsou v rozích vzájemně převázány a opět slepovány pomocí polyuretanového lepidla. Na tento tzv. věnec a pozednici zároveň se pak kladou vazné trámy, které plní funkci stropu (při větších rozpětích se konstrukce může podepřít ocelovými prvky uvnitř vlastní stavby). Vnitřní úpravy mohou být v podstatě libovolné - obložení sádrokartonem, dřevem či klasickými omítkami. Podstatná část potřebných rozvodů se zhotoví v podlaze nebo ve stropu. Pro zajištění dobrého vzhledu a k eliminaci vnějších tepelných mostů je v rámci technologie doporučeno nalepit ještě dodatečné zateplení v minimální tl. 50 mm. Tloušťka zateplení může být zvolena i větší, a tím se nejen dosáhne hodnot součinitele prostupu tepla "U" pro nízkoenergetické domy, ale může se dosáhnout hodnot pro pasivní domy. Tento typ technologie stavby nemá rovněž žádné problémy s průvzdušnosti - lze ji bez velkých finančních nákladů dosáhnout. Pro vnitřní konstrukce pak platí, že zvolení povrchu je již jen na stavebníkovi a jak je vidět na vnitřní tzv. nosné konstrukci, tak mohou být odstraněny tepelné mosty pomocí přídavné tepelné izolace i z vnitřní strany.

Polystyrenbeton

Moderní stavební materiály musí splňovat mnoho různých požadavků. Polystyrenbeton je moderní stavební materiál, který se stal velmi populárním. Jedná se o speciální směs složenou z polystyrenových granulí, vody a cementu. Celek je spojen speciální chemickou látkou, která má vazebné vlastnosti. Složení polystyrenbetonu je extrémně jednoduché. Polystyrenbeton může mít dvě formy. Prodává se především ve formě hotové směsi, která se míchá s vodou v míchačce na beton nebo pomocí míchadla stavebních směsí v menších nádobách. Je také možné zakoupit pouze polystyrenový granulát, který se pak ve vhodných poměrech kombinuje s dalšími přísadami. Pokud si chcete polystyrenový beton připravit sami, zvládnete to snadno! Stačí dodržet správné poměry, abyste získali výrobek s identickými vlastnostmi jako hotová směs. K výrobě potřebujete pouze cement, polystyrenový granulát, vodu a sadu kbelíků nebo míchačku na beton.

Vlastnosti a použití polystyrenbetonu

Vlastnosti polystyrenbetonu jej činí mimořádně ceněným. Stavebníci si polystyrenbeton cení pro jeho jedinečné vlastnosti a rádi ho využívají v různých situacích. Díky svým vlastnostem se polystyrenbeton používá v různých fázích výstavby budov.

Čtěte také: Stavební řezivo Luštěnice: Přehled cen

• Nízká hmotnost: Polystyrenbeton má oproti tradičnímu betonu výrazně nižší hmotnost, a proto se hodí i pro konstrukce, kde je potřeba vytvořit nosné stropy s co nejnižší hmotností. Krychlový metr polystyrenbetonu váží po úplném vyschnutí cca 150 kg, což je až 12krát lehčí než klasický beton. Proto je tento inovativní materiál vynikající při renovaci starých budov, kde je hmotnost materiálu značný význam.
• Dobrá zvuková izolace: Zvuková izolace polystyrenbetonu je výrazně lepší než u srovnatelných stavebních materiálů.
• Dobrá tepelná izolace: Polystyrenbetonový potěr je schopen izolovat teplo desetkrát lépe než tradiční beton. Pro zlepšení tepelných vlastností se používá grafitový expandovaný polystyren (EPS) s vyšším tepelným odporem.
• Výborná požární odolnost: Polystyrenbeton je schopen odolat i když teplota dosáhne 1000 stupňů Celsia. Požárně odolné vlastnosti polystyrenbetonu jsou důležité i pro starší konstrukce.
• Odolnost vůči škodlivým vlivům: Stavební materiál polystyrenbeton je vůči plísním, houbám, hmyzu, škůdcům, vlhkosti a vodě mimořádně odolný. Je proto vhodný pro výstavbu budov vystavených takovým faktorům.

Tento lehký, ale odolný a pružný stavební materiál se používá především jako stropní výplň a vyrábí se z něj i podlahové potěry. Při izolaci základů a provádění potěrů vyrovnávajících podlahu bude polystyrenbeton výborným řešením. Polystyrenbeton lze použít v průmyslové i bytové výstavbě. Obvykle se používá vrstva polystyrenbetonu o tloušťce, která není menší než 5 cm. Vrstva polystyrenového potěru obvykle schne cca 24 hodin.

Omezení použití polystyrenbetonu

Polystyrenbeton je jedinečný stavební materiál, ale nelze jej vždy použít. Tento moderní a odolný materiál nebude fungovat v každé situaci. V případě nosných stěn jej raději nepoužívejte, a to jak při zateplení, tak při stavbě nosníků. Na druhou stranu styrobeton není nejvhodnějším materiálem pro stavbu a izolaci nosných stěn. Tento materiál se nehodí jako výplň konstrukčních prvků.

Všeobecné použití EPS ve stavebnictví

Izolace novostaveb a rekonstrukcí

Rodinný dům, bytový dům, průmyslová hala nebo historická budova - každá budova má specifické požadavky stanovené předpisy na dodatečné zateplení, ale i na tvorbu obvodového pláště u novostaveb. U novostaveb se poslední vrstva s pěnovým polystyrenem (EPS) považuje za povrchovou úpravu. U nových budov je návrh ETICS přesnější a pro projektanta jednodušší z hlediska stanovení tepelného výsledku, protože jsou známy všechny vrstvy izolované konstrukce. Při dodatečném zateplování starších budov je důležitý stavební průzkum, který určí, z jakých vrstev se stavební konstrukce skládá a jak lze ETICS s tepelnou izolací bezpečně doplnit do původní konstrukce, a to i z hlediska statických požadavků. I v tomto ohledu má ETICS s extrudovaným polystyrenem (EPS) bezkonkurenční výhody díky své hmotnosti a možnosti definovaného kotvení v konstrukci obvodové stěny. Pěnový polystyren (EPS) je při renovacích budov velmi oblíbený díky své snadné aplikaci, nízké hmotnosti a vynikajícím tepelně izolačním vlastnostem. Použití izolace z EPS může výrazně snížit spotřebu energie na vytápění, a tím ušetřit náklady na provoz budovy.

Energetická účinnost a náklady

Pěnový polystyren (EPS) pozitivně ovlivňuje celkové náklady na renovaci a výstavbu tím, že výrazně snižuje provozní náklady na vytápění a chlazení budovy. Díky své dostupnosti a nízké ceně také nepředstavuje vysoké počáteční náklady. U nových budov jsou požadavky na tloušťku pěnového polystyrenu (EPS) z hlediska energetické účinnosti přísnější a doporučuje se vyšší tloušťka izolace (20 až 30 cm).

Vhodnost pro různé typy staveb

Pěnový polystyren (EPS) je vhodným tepelněizolačním materiálem i pro historické budovy, a to v závislosti na jejich účelu použití podle legislativních předpisů. Ano, pěnový polystyren (EPS) se často používá pro dočasné stavby, kontejnerové domy a modulární stavby. Ano, pěnový polystyren (EPS) se často používá k izolaci průmyslových budov a skladů, kromě skladů hořlavých kapalin a hořlavých plynů. Díky svým tepelným vlastnostem pomáhá udržovat stabilní vnitřní teplotu, čímž snižuje náklady na vytápění a chlazení. Ano, pěnový polystyren (EPS) je vhodný i pro izolaci dřevostaveb. Ano, pěnový polystyren (EPS) se často používá při izolaci průmyslových hal, skladů a výrobních objektů. Díky své nízké hmotnosti a vynikajícím tepelněizolačním vlastnostem pomáhá snižovat náklady na vytápění a chlazení v těchto velkých budovách.

Čtěte také: Využití stavebního řeziva Odry

Recyklace polystyrenu

Polystyren je rozšířeným plastovým materiálem s celou řadou forem a možností využití. Jelikož se polystyren používá také jako obalový materiál, končí odpad z něj i v obecních systémech. Odtud se předává k dalšímu zpracování a při splnění některých podmínek může být úspěšně recyklován, neboť dobrá recyklovatelnost je jednou z výhod tohoto materiálu.

Odpady z GPPS a HIPS obvykle končí ve žlutých kontejnerech na sběr plastů, odkud putují na dotřiďovací linky. Na ručních dotřiďovacích linkách se zpravidla nedotřiďují na úroveň samotného polymeru, ale většinou jsou součástí směsných plastů určených k regranulaci nebo intruzi do forem. Automatizované linky však dokážou PS snadno dotřídit jako samostatný materiál a nabízet ho k dalšímu využití.

EPS je s ohledem na své jednoduché chemické složení dobře recyklovatelný, a to hned několika metodami. Závažnou komplikací pro recyklaci EPS je přítomnost inhibitorů hoření ve fasádním pěnovém polystyrenu. Před rokem 2015 se běžně používal hexabromcyklododekan (HBCD, nebo též HBCDD), u něhož existuje silné podezření na karcinogenní vlastnosti a škodlivost pro životní prostředí, a proto bylo jeho používání zakázáno. Nicméně zejména ve starším fasádním polystyrenu, typicky v tom, který je doposud součástí opláštění budov, se stále vyskytuje. Zpracovatelé odpadního polystyrenu nemohou HBCD odstranit běžnými způsoby, a proto EPS, který jej obsahuje, nepřijímají.

Metody recyklace EPS

• Recyklace ve výrobní technologii: Pro recyklaci ve výrobní technologii se odpadní EPS dodává volně ložený nebo mírně drcený. Recyklací EPS ve výrobní technologii se u nás zabývá většina výrobců EPS, ačkoli v řadě případů zpracovávají vlastní výrobní odpady.
• Regranulace: EPS lze regranulovat klasickými recyklačními postupy. Výsledným produktem je rPS granulát, jenž má vlastnosti a použití obdobné s GPPS. Pro regranulaci se EPS dodává obvykle drcený a za studena lisovaný do hranolů nebo tavený do ingotů, a to zejména z důvodu snižování přepravních nákladů. EPS pro regranulaci musí být maximálně čistý, a to z důvodu citlivosti recyklační technologie zejména na přítomnost stavebních hmot. V ČR jsou provozovány technologie na regranulaci PS včetně EPS a XPS.
• Výroba EPS drti: Výroba EPS drti je v ČR poměrně rozšířená metoda, která není technologicky náročná. Pomocí drtičů se rozbije struktura EPS až na úroveň jednotlivých buněk (kuliček). Vzniklý materiál se používá pro stavebně izolační zásypy, foukané izolace nebo jako příměs do lehčených a izolačních betonů. K recyklaci se EPS dodává volně ložený, XPS se touto metodou nezpracovává. Zpracovatelské kapacity na EPS jsou v ČR dostatečné a dokážou pojmout veškerý vytříděný EPS. Je však třeba mít na paměti, že hlavním odbytištěm recyklovaného EPS je stavebnictví, které pravidelně prochází výkyvy stavební výroby.

tags: #polystirenovy #stavebni #material #informace

Oblíbené příspěvky:

• Použití a vlastnosti PU tmelu
• Výběr komody z masivu pro dětský pokoj
• Vlastnosti a aplikace pryskyřice na dřevěné podlahy
• využití dřevěných hranolů při stavbě střechy
• Průvodce výběrem revizní šachty