Expandovaný polystyren (EPS): Vlastnosti, použití a význam v moderním stavebnictví

Expandovaný pěnový polystyren (EPS) patří k nejpoužívanějším typům tepelné izolace. Jedná se o izolační hmotu, bez které v současné době nelze postavit energeticky hospodárné stavby. Polystyren patří mezi nejpoužívanější izolační materiály, a to především díky vynikajícím tepelněizolačním vlastnostem a cenové dostupnosti. Ve stavebnictví se polystyren úspěšně používá desítky let a od svého vzniku v polovině 20. století prošel velkým vývojem. Dnes na trhu narazíte na polystyreny vyráběné různými technologiemi a s rozličnými vlastnostmi.

Co je expandovaný polystyren (EPS)?

Expandovaný polystyren je vyráběn jako bílé izolační desky, které mají řadu výhod. Označuje se zkratkou EPS a číslem, které vyjadřuje napětí v kPa při 10% stlačení. 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.

Pěnový EPS polystyren vzniká polymerací styrenu. Vynikající tepelněizolační vlastnosti má díky svým buňkám, které obsahují vzduch. Za jeho vznik vděčíme především chemikovi a inženýrovi Fritzovi Stastnemu, který vynalezl způsob výroby pěnových polystyrenových kuliček už před rokem 1949.

Výroba expandovaného polystyrenu

Expandovaný polystyren (EPS) se vyrábí vypěňováním pevných perlí zpěňovatelného polystyrenu působením syté vodní páry do bloků, které se následně řežou na jednotlivé desky. Během tohoto procesu zvětší perle svůj objem na dvaceti až padesátinásobek původního objemu a uvnitř každé perle vznikne velmi jemná buněčná struktura.

Základní surovinou pro výrobu expandovaného polystyrenu je zpěňovatelný polystyren, který je ve formě perlí obsahujících zhruba 6 až 7 % pentanu jako nadouvadla. Tyto perle se vyrábějí suspenzní polymerací monomeru styrenu a jsou k dostání v několika velikostních skupinách od 0,3 do 2,8 mm. V závislosti na konkrétní aplikaci se použije vhodná velikost perlí.

Čtěte také: Metody montáže provětrávaných fasád

Zpěňovatelný polystyren se předpěňuje působením syté vodní páry v předpěňovacích zařízeních. Následně se předpěněnými perlami vyplní prostor formy, která má ve stěnách parní trysky. Působením syté vodní páry dojde k pevnému spojení jednotlivých buněk a vytvoření kompaktního bloku, jenž odpovídá tvaru formy. Při výrobě fasádního EPS, kde má forma tvar kvádru, je vyrobený EPS blok po vyzrání rozřezán teplým odporovým drátem na desky, které se následně zabalí a expedují. Výroba obalů z EPS probíhá stejným způsobem, liší se pouze tvarem forem.

Pentan a styren patří mezi látky, které se běžně vyskytují v přírodě. Styren lze nalézt dokonce i v mnoha potravinách. Pentan lze zase nalézt v přírodě, který se vytváří např. působením mikroorganismů.

Vlastnosti expandovaného polystyrenu

Expandovaný polystyren má řadu vlastností. Nejdůležitější vlastností je však nízká tepelná vodivost, která závisí na objemové hmotnosti, obsahu vlhkosti a teplotě desek. Díky nízké tepelné vodivosti má vynikající tepelně-izolační vlastnosti. EPS má výborné izolační vlastnosti, proto je hojně využíván ve stavebnictví. Mezi další vlastnosti expandovaného polystyrenu patří:

• tvarová stabilita
• pružná a trvalá deformace při zatížení tlakem
• pevnost v tahu a ohybu
• tepelná vodivost
• dynamická tuhost
• změna rozměrů
• nasákavost
• odolnost proti stárnutí

Důležitou vlastností EPS je velmi nízká hustota (objemová hmotnost) pohybující se v rozmezí 11 až 35 kg/m³, kdy nejčastěji bývá 18 kg/m³.

Na součinitel tepelné vodivosti EPS má vliv obsah vlhkosti. S každým objemovým % obsahu vlhkosti roste tepelná vodivost o 3-4 % (měřeno na zkušebních tělesech o objemové hmotnosti 16 kg/m³). Tato závislost nemá pro praxi žádný význam, protože praktický obsah vlhkosti správně instalovaných polystyrenových desek je zohledněn ve výpočtové hodnotě součinitele tepelné vodivosti. Nasákavost při dlouhodobém ponoření nepřesahuje 5 %.

Čtěte také: Využití lehčeného betonu s polystyrenem

Výhody expandovaného polystyrenu

Expandovaný polystyren je vyráběn jako bílé izolační desky, které mají řadu výhod. Mezi hlavní výhody patří:

• Vynikající tepelná izolace: Nízký součinitel tepelné vodivosti λ (lambda) zajišťuje efektivní ochranu proti únikům tepla.
• Nízká hmotnost: Snadná manipulace a instalace, ideální pro kutily i profesionály.
• Cenová dostupnost: EPS patří mezi nejdostupnější izolační materiály na trhu.
• Široká škála použití: Vhodný pro zateplení fasád, střech, podlah, stropů a příček.
• Recyklovatelnost: EPS je možné recyklovat a opětovně využít.
• Snadná opracovatelnost.

Nevýhody expandovaného polystyrenu

• Nižší pevnost v tlaku: EPS je méně odolný vůči mechanickému namáhání a dlouhodobému zatížení.
• Vyšší nasákavost: V porovnání s XPS je EPS náchylnější k absorpci vlhkosti, což může snižovat jeho izolační schopnosti.
• Horší odolnost vůči organickým rozpouštědlům: EPS může být poškozen některými organickými rozpouštědly.

Použití expandovaného polystyrenu

EPS má výborné izolační vlastnosti, proto je hojně využíván ve stavebnictví. Využívá se při zateplování nejen fasád, ale také střech, podlah, příček, soklů a dalších stavebních konstrukcí. Pro stavební účely se používá EPS 70 až 150.

Typické použití EPS:

• Kontaktní zateplovací systémy (ETICS): EPS s různými povrchovými úpravami pro zateplení fasád.
• Zateplení šikmých střech: EPS desky se používají pro izolaci mezi krokvemi a pod krokvemi.
• Zateplení podlah: EPS desky se pokládají pod betonovou mazaninu pro tepelnou izolaci podlahy.
• Zateplení stropů a příček: EPS desky se používají pro zvukovou a tepelnou izolaci stropů a příček.

EPS 70 se uplatňuje v zateplovacích systémech a jako spodní vrstva tepelné izolace nepochůzných plochých střech. EPS 100 se nejčastěji používá právě do plochých střech jako vrchní vrstva tepelněizolačních vrstev plochých střech nebo jako izolace do podlah s malou zátěží.

Fasádní pěnové polystyreny se používají pro vnější kontaktní zateplovací systémy - ETICS. Polystyrenové desky na fasády se označují písmenem F a vyrábí se v různých tloušťkách. Pro standardní izolaci fasády se obvykle používají polystyrenové desky o tloušťce 50-160 mm. U fasádního EPS polystyrenu se kladou vysoké nároky zejména na rozměrovou přesnost, aby byla možná pokládka bez mezer, a tedy bez vzniku tepelných mostů.

Čtěte také: Vlastnosti cementového lepidla na polystyren

Polystyren označený písmenem S je stabilizovaný, což znamená, že nemění své rozměry. Stabilizace se provádí uskladněním (odležením) po výrobě, čímž dojde k jeho dotvarování. Po krátkém odležení polystyren vykazuje jen minimální změny v rozměru po nařezání.

Výrobci dnes nabízí řadu typů polystyrenu, které mají zlepšené vlastnosti nebo speciální úpravy. Vedle tradičních bílých polystyrenových desek tak narazíte například na šedé polystyrenové desky, které mají díky nanočásticím grafitu lepší izolační vlastnosti. Existují také perimetrické a soklové desky různých barev, které mají nízkou nasákavost a vysokou pevnost v tlaku.

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.

V případě potřeby dalšího upevnění polystyrenu, například při montáži na stěnu, se používají hmoždinky nebo hřeby speciálně určené pro polystyren. Pro řezání polystyrenu použijte řezačku na polystyren.

Recyklace expandovaného polystyrenu

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.

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.

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. Výroba ingotů je technologicky náročnější a méně rozšířená, naopak drcení a lisování provádí celá řada svozových firem. 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 drtě je v ČR poměrně rozšířená, avšak v západní Evropě téměř neznámá 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.

Ať už potřebujete pěnový, nebo extrudovaný polystyren, vždy je potřeba vybrat takový, který je pro své vlastnosti vhodný ke konkrétnímu způsobu využití.

tags: #expandovaný #polystyren #izolace #vlastnosti #použití

Oblíbené příspěvky:

• Zednické práce Ústí nad Labem - kompletní přehled cen
• Umyvadlo na desku z betonu
• Montáž OSB desek krok za krokem
• Výhodný prodej lamino desek
• Betonová deska: spolehlivý základ pro váš zahradní domek