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. Tento praktický průvodce vám pomůže využít potenciál polystyrenu na maximum.
Co je to polystyren a jaké druhy existují?
Polystyren je termoplastický polymer, který vzniká polymerací styrenu, bezbarvé kapaliny získávané z ropy. Základní forma polystyrenu je čirá a křehká - podobná plexisklu. Polystyren má široké spektrum využití napříč mnoha odvětvími. Zvolte správný typ polystyrenu. Potřebujete-li izolaci, sáhněte po pěnovém (EPS). Ve stavebnictví se používají různé typy polystyrenu:
- Standardní polystyren (GPPS): Je tvrdý, křehký, čirý a průhledný polymer s vysokým leskem. 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. Tuto hodnotu lze pak používat při různých výpočtech nebo odhadech, např. u přepravních nákladů, nároků na prostor apod.
Výroba pěnového polystyrenu EPS
Základní surovinou pro výrobu pěnového polystyrenu je tzv. zpěňovatelný polystyren, který se výrobcům dodává ve formě perlí. 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. Pěnový polystyren EPS se vyrábí napěňováním polystyrenových perlí vodní párou, bez použití škodlivých hnacích plynů. Materiál je zdravotně nezávadný, bez zápachu a odolný vůči vlhkosti, plísním i běžným stavebním chemikáliím.
Využití polystyrenu ve stavebnictví
Moderní stavební materiály musí splňovat mnoho různých požadavků. Trvanlivost, dobrá tepelná a zvuková izolace, odolnost proti bakteriím, plísním, vlhkosti a škůdcům i požární odolnost jsou jen některé z nich. Stavební polystyren EPS je lehký, pevný a tepelně izolační materiál z pěnového polystyrenu, který se široce používá ve stavebnictví pro zateplení fasád, podlah, střech, základů i stropních konstrukcí. V praxi pomáhá výrazně snižovat tepelné ztráty budov, spotřebu energie na vytápění a chlazení a tím i emise CO₂. Ve stavebnictví se používají různé typy EPS desek podle hustoty a pevnosti - od fasádních desek pro kontaktní zateplovací systémy, přes podlahové a střešní desky až po speciální soklové či perimetrické desky určené pro zateplení suterénů a základů. EPS je snadno opracovatelný, dá se řezat, frézovat a tvarovat, což urychluje montáž a snižuje náklady na realizaci zateplení. V kombinaci s dalšími izolačními materiály pomáhá vytvářet energeticky úsporné, komfortní a dlouhodobě odolné budovy.
Stavební systém Maxplus
Polystyren má mnoho využití, a to dokonce i pro stavbu obvodových stěn. Unikátní stavební systém Maxplus od společnosti IZOPOL Dvořád s.r.o. 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. 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. Tvarovky se vyrábějí v bílé a v šedé barvě.
Čtěte také: Vlastnosti modřínového stavebního dřeva
Postup betonáže se systémem Maxplus:
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.
Polystyrenbeton: moderní stavební materiál
Polystyrenbeton je jedním z nejmodernějších stavebních materiálů, který není ničím jiným než směsí betonu a polystyrenu. 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. 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. 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, ale pro stavbu nosných stěn se nehodí. Obvykle se používá vrstva o tloušťce, která není menší než 5 cm. Vrstva polystyrenového potěru obvykle schne cca 24 hodin.
Vlastnosti polystyrenbetonu:
- 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.
- 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.
- Výborná požární odolnost: Díky těmto vlastnostem polystyrenbetonové potěry se často používají tam, kde musí mít stavba dobrou požární odolnost. Polystyrenbeton je schopen odolat i když teplota dosáhne 1000 stupňů Celsia.
- Dobrá odolnost vůči škodlivým vlivům: Do skupiny škodlivých vlivů patří plísně, houby, hmyz a škůdci (např. potkani). Patří zde i vlhkost a voda. Stavební materiál polystyrenbeton je vůči všem těmto nepříznivým podmínkám mimořádně odolný. Je proto vhodný pro výstavbu budov vystavených takovým faktorům.
Díky výjimečným tepelným vlastnostem, zvukové izolaci a odolnosti vůči mnoha škodlivým faktorům se vyplatí polystyrenbeton při stavbě použít.
Stavba z polystyrenových panelů
Jistý stavebník v Ostravě byl nucen uvažovat o nástavbě své provozovny, ale jedním z problémů byla velmi malá nosnost původní nosné konstrukce. V této situaci mu byla nabídnuta nová technologie výstavby, pomocí polystyrenových panelů. 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.
Postup výstavby s polystyrenovými panely:
- 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. Takto se postupuje po celém obvodu i s případnou středovou stěnou.
- 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 (elektro, voda, kanalizace, topení) se zhotoví v podlaze nebo naopak ve stropu a přes strop.
- Krov a laťování je pak čistě tesařskou záležitostí, stejně jako je zhotovení pojistné hydroizolace a střešní krytiny záležitostí pokrývačskou.
- Pro zajištění dobrého vzhledu a k eliminaci vnějších tepelných mostů je v rámci technologie doporučeno nalepit ještě dodatečné zateplení v minimální tloušťce 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 průvzdušností - lze ji bez velkých finančních nákladů dosáhnout) se všemi vrstvami, běžnými pro zateplovací systémy, klempířské konstrukce a montáž pálené krytiny.
- 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 (zakládací, ukončovací fošny a u stěnového panelu nosné ocelové profily vodorovné i svislé) pomocí přídavné tepelné izolace i z vnitřní strany.
- Po dokončení všech prací na vnějším zateplení, fasádě, klempířských pracích, osazení oken a montáži krytiny střechy je nástavba hotová a již nikdo z vnějšího prostoru nezjistí, jakou technologií výstavba byla vlastně realizována.
Tipy pro práci s polystyrenem
Přizpůsobte tloušťku a hustotu použití. Ve stavebnictví záleží na součiniteli prostupu tepla. Správně řežte a tvarujte - použijte ostrý odlamovací nůž nebo horký drát pro čistý řez. Lze polystyren lepit? Ano, pomocí lepidel určených na plast. Vyzkoušejte polystyren jako efektivní a lehký materiál nejen ve stavebnictví, ale také při balení zásilek nebo výrobě dekorací.
Čtěte také: Žádost o stavební povolení
Na co si dát pozor:
- Použití špatného typu polystyrenu: Pěnový polystyren není vhodný na výrobu dekorací - láme se.
- Nedostatečné větrání při řezání: Styren může dráždit dýchací cesty.
- Podcenění požární bezpečnosti: Polystyren je hořlavý.
- Nevhodná recyklace: Ne každý druh polystyrenu je recyklovatelný stejně.
- Přetížení polystyrenových obalů: Polystyren dobře chrání, ale má svou nosnost.
Recyklace polystyrenu
Z environmentálního hlediska je pěnový polystyren EPS plně recyklovatelný. Odřezky a použité desky lze drtit a znovu využívat při výrobě nových EPS výrobků nebo jako příměs do lehčených betonů a dalších stavebních směsí. Díky tomu se snižuje množství odpadu a šetří primární suroviny. EPS je s ohledem na své jednoduché chemické složení dobře recyklovatelný, a to hned několika metodami. 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.
Metody recyklace EPS:
- Recyklace ve výrobní technologii: Odpadní EPS se 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 drtí: 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.
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.
Čtěte také: Stavební řezivo Brno: Průvodce
tags: #polystirenovy #stavebni #material #informace