Polystyren EPS lze přeměnit v praktický kuličkový polystyren, což je nejen ekologické, ale i ekonomické řešení. V našem článku vám ukážeme, jak jednoduchý tento proces může být a jaké má využití, zejména v oblasti lehkého betonu a moderního stavebnictví.
Co je polystyren EPS?
Polystyren EPS je zkratkou pro expandovaný polystyren, což je ten nejběžnější druh pěnového polystyrenu, který se používá ve stavebnictví. Nejčastěji se jedná o zbytky zateplovacích systémů a další izolační materiály. Může jít o různé obaly, zateplovací desky, nebo třeba staré polystyrenové rámy. Důležité však je, aby polystyren byl čistý a neobsahoval jiné materiály. A právě tento polystyren můžete v rámci recyklace proměnit v kuličkový polystyren.
Výroba polystyrenových kuliček
Pokud takový polystyren máte, vloží se do drtiče, který ho rozmělní na menší kousky. Druh drtiče a jeho nastavení závisí na požadované velikosti výsledných částic. Pokud chcete získat jednotlivé kuličky, je zapotřebí, abyste od nich oddělili větší kusy a prach. To se provádí pomocí sít a vzduchových separátorů. Někdy je nutné polystyren ještě očistit, třeba očistit od zbytků lepidel a jiných nečistot. Stejně jako při výrobě nového polystyrenu, i při jeho drcení, pomáhá zvlhčování vzduchu snížit statickou elektřinu. Situaci ještě zlepšíte, pokud při procesu použijete antistatické přísady.
Použití polystyrenových kuliček v betonu: Ekostyrenbeton (IZO-BALL)
Základem Ekostyrenbetonu je kuličkový polystyren, který se mísí s cementem a dalšími přísadami. Výsledný materiál je lehký, ale má vynikající tepelně izolační vlastnosti a je šetrný k životnímu prostředí. Ekostyrenbeton, jak se tomuto materiálu rovněž říká, nachází široké uplatnění ve stavebnictví, zejména při zateplování budov, vytváření podlah nebo jako výplň do lehkých konstrukcí.
Spotřeba IZO-BALLu při přípravě polystyrenbetonové směsi
Spotřeba IZO-BALLu při přípravě polystyrenbetonové směsi je přibližně 1:1, tedy právě tolik, kolik má být výsledný objem. To proto, že IZO-BALL jsou kuličky, mezi nimiž je tzv. mezikuličkový prostor. A právě tento volný prostor vyplní cement a písek.
Čtěte také: Jak polystyrenové kuličky ovlivňují vlastnosti betonu?
Příklad výpočtu spotřeby:
- Místnost o délce stěn 5 x 5 metrů = 25 m2.
- Vrstva výsledné polystyrenbetonové směsi bude 20 cm.
- Výpočet: 25 m2 x 20 cm = 5 m3 výsledné polystyrenbetonové směsi.
- Pro její přípravu tedy bude potřeba PŘIBLIŽNĚ 5 m3 IZO-BALLu, dle zvolené objemové hmotnosti.
Návod na přípravu
Celkový postup přípravy polystyrenbetonové směsi z IZO-BALLu je velice jednoduchý: vodu s cementem smísíme na cementové mléko, do kterého postupně přidáváme předepsané množství IZO-BALLu a písku. Celý proces míchání musí být dostatečně dlouhý, aby došlo ke správnému spojení všech složek.
Při pokládání směsi: Polystyrenbetonová směs z IZO-BALLu se snadno tvaruje, přenáší, rozhrnuje, upravuje, manipuluje. Lze ji pokládat ručně nebo za pomoci čerpadla. IZO-BALL dokáže velmi dobře držet vodu. Materiál, který je využíván jako pojivo polystyrenových kuliček s vodou, cementem a pískem, odpovídá náročným technologickým požadavkům pro přípravu kvalitní betonové směsi. Tímto materiálem je speciální pojivo, které má jedinečnou a velmi podstatnou vlastnost: dokáže na sebe velmi dobře vázat vodu. Díky této vlastnosti se výsledná betonová směs jeví jako suchá, a proto je skvěle manipulovatelná, tvarovatelná i čerpatelná. Tato sací vlastnost pojiva navíc dokáže naprosto eliminovat následky lidské chyby v případě přelití vodou.
Kde lze IZO-BALL zakoupit?
IZO-BALL lze zakoupit v široké síti prodejen se stavebními materiály, skoro úplně ve všech dobrých stavebninách do vzdálenosti cca 130 km od Liberce, nebo přímo v Nové Vsi u Liberce. Lze si také objednat hotovou betonovou směs přímo v nejbližší betonárně.
Vlastnosti a použití lehkého betonu
Lehký beton zahrnuje širokou škálu technologií od mezerovitých betonů, napěněných až po hutné konstrukční betony vylehčené lehkým kamenivem. Tento článek je zaměřen na lehké betony vylehčené lehkým průmyslově vyráběným kamenivem, které jsou nejvíce rozšířenými a používanými betony ve střední Evropě, v severských zemích, v Rusku a dalších.
Čtěte také: Jak se recyklují polystyrenové kuličky?
Lehké kamenivo
Lehké kamenivo (dle normy ČSN EN 13055) je dnes používáno v širokém rozmezí objemových hmotností od 50 kg/m3 u expandovaného perlitu po 1 000 kg/m3 u např. popílkového kameniva, ale také v širokém rozmezí pevností a velikostí zrn. Suroviny pro výrobu lehkého kameniva jsou přírodního původu (jíly, břidlice, lupky) i na bázi vedlejších průmyslových produktů (polétavý popílek, ložový popílek, vysokopecní struska). Také se používá syntetické organické kamenivo. Průmyslově vyráběná lehká kameniva mají oproti přírodním lehkým kamenivům výhodu větší stálosti svých deklarovaných vlastností. Jejich historie sahá až na počátek 19. století a nejčastěji se vyrábí tepelným zpracováním. Nejznámější a nejvyužívanější lehké kamenivo v Evropě je kamenivo na bázi expandovaných jílů, známé také jako keramzit. Tato kameniva lze vyrábět i bez tepelného zpracování, např. za studena sbalkovaná popílková kameniva.
Výhody a nevýhody lehkého betonu
Základní výhodou použití lehkého betonu je snížení zatížení konstrukcí a s tím spojené snížení nákladů celé stavby. Lehké betony jsou využitelné v oblasti monolitických konstrukcí pozemních, občanských a dopravních staveb, stejně tak i pro výrobu prefabrikovaných dílců pro stejné určení. Lehké betony lze použít jako prosté, vyztužené a do jisté míry i předpjaté.
Mezi nevýhody lehkého betonu patří např. křehkost lehkého betonu v případě hutných konstrukčních betonů s vyššími pevnostmi (díky vysoké pevnosti cementové pasty), vyšší teplota během zrání betonu díky hydrataci cementu (vysoká tepelná jímavost lehkého betonu) a nižší odolnost vůči lokálnímu koncentrovanému břemenu, které se vyskytuje v ukotvení při předpínání. A dále z hlediska technologie výroby nasákavost lehkého kameniva způsobuje komplikace při míchání a ukládání betonu čerpáním.
Aplikace lehkého betonu v praxi
Prefabrikace
Lehký beton je bezesporu vhodný pro prefabrikaci, jejíž největší předností je rychlá výstavba a omezení mokrých procesů na stavbě na minimum, nižší přepravní náklady související se snížením hmotnosti stavebních prvků a dobré tepelněizolační a akumulační vlastnosti. V této oblasti je dobře známé využití ve sportovních stavbách. Příkladem může být Volkswagen Arena ve Wolksburgu v Německu, kde byl použit lehký samozhutnitelný beton LC25/28 D 1,6 pro některé dílce (zejména vrchní ochoz areny), a Mercedes Benz Arena ve Stuttgartu. Dále např. Westpack stadion ve Wellingtonu na Novém Zélandu, což bylo první použití lehkého konstrukčního betonu na Novém Zélandu.
Monolitický pohledový tepelněizolační beton
Lehký beton lze použít jako monolitický pohledový tepelněizolační beton pro ztvárnění velmi zajímavých staveb. Monolitický izolační beton s využitím kameniva na bázi expandovaného jílu zajišťuje žádoucí statické a požadované tepelněizolační hodnoty pro monolitické nosné tepelněizolační konstrukce, u kterých se nemusí používat dodatečná izolace ani jakékoliv jiné úpravy povrchů. Od parotěsných zábran, izolace nebo omítky se naprosto upouští. Stavební fáze se tak zkracuje na odstranění bednění a vysušení stavebního prvku. Monolitickou konstrukci je třeba navrhnout tak, aby zabránila tvorbě tepelných mostů. Docílené betonové povrchy jsou homogenní a jemně strukturované, není třeba je dále upravovat nebo dodatečně zušlechťovat. Doporučuje se ale povrch opatřit hydrofobním nátěrem na beton, a to nejen kvůli vytvoření povrchu odpuzujícímu vodu, ale také z důvodu snížení špinavosti povrchu pohledového betonu. Tento druh betonu patří z hlediska technologie výroby, ukládání a ošetřování mezi náročnější aplikace, je tedy nutné na tento fakt brát zřetel již při přípravě stavby.
Čtěte také: Nosiče pro vany a sprchové vaničky
Využití v bytové a občanské výstavbě
V oblasti čerpaného monolitického betonu se lehký beton využívá od drobných rekonstrukcí starých budov (zejména do konstrukcí stropů a podlah) až po výstavbu výškových budov.
- Rodinný dům E20 v Pliezhausenu, Německo (2016): Kompaktní dům ve tvaru krystalu, který získal mnoho cen. Jednoplášťová fasáda tloušťky 500 mm byla vyrobena z lehkého betonu LC12/13 D 1,2 s využitím lehkého kameniva velikosti zrna 0 - 4 a 4 - 8 mm. Na fasádní stěny a strop bylo použito cca 120 m3 lehkého betonu.
- Domy v Žebětíně u Brna, Česká republika (2008): První dům z lehkého pohledového betonu s kamenivem Liapor v ČR. Použitý lehký beton měl ve vysušeném stavu objemovou hmotnost 900 až 950 kg/m3 s pevností minimálně 9 MPa a součinitelem tepelné vodivosti 0,24 W/mK.
- Rodinný dům v Praze-Kunraticích, Česká republika (2013): Druhá významná aplikace pohledového tepelněizolačního betonu v ČR, použitá nejen na stěny, ale i na stropní konstrukci.
- Nový kazatelský seminář na zámku Wittenberg, Německo (2017): Vznikl vybudováním sedmi kvádrů z lehkého betonu na hradní střeše. Celkem bylo zhotoveno z přibližně 650 m3 lehkého betonu třídy LC12/13 D1,2.
- Požární stanice Vierschach, Itálie: Pro obálku bylo použito cca 568 m3 červeně probarveného lehkého betonu LC16/18 v kvalitě pohledového betonu. Objemová hmotnost betonu je maximálně 1 250 kg/m³ a tepelná vodivost λ těsně pod 0,4 W/mK.
Výškové budovy a komerční stavby
- Bank of America Tower, New York: Pro podlahy byl použit lehký beton se struskou (kamenivo Solite), aby se minimalizovala hmotnost a dosáhlo požadovaných protipožárních vlastností. Více než 30 000 m3 lehkého betonu bylo čerpáno rychlostí vyšší než 60 m3/h.
- Salesforce Tower, San Francisco (2018): Pro podlahy byl použit lehký beton s kamenivem na bázi expandované břidlice s tlakovou pevností 35 MPa po 28 dnech a s pevností v tahu za ohybu 4,5 MPa po 56 dnech.
- Sídlo společnosti Alnatura-Campus v Darmstadtu (2019): Statickou bezpečnost největší hliněné fasády v Evropě zajišťují základové prvky (sokly a kotevní kroužky) z lehkého betonu s využitím lehkého kameniva na bázi expandovaného jílu Liapor.
Lehký beton v dopravních stavbách a pro ochranu dešťových vod
Lídrem v oblasti použití lehkého betonu v dopravních stavbách jsou bezesporu v Evropě severské země a dále Severní Amerika, kde se lehký beton bez problémů používá v konstrukcí dopravních staveb. Lehký beton v podobě mezerovitého betonu se také začíná uplatňovat jako drenážní beton v oblasti ochrany dešťových vod. Cílem vývoje vodopropustných betonů je navrhnout nejen složení, ale i technologii zpracování a ukládání betonu tak, aby se dala použít jako vrchní pojížděná vrstva vozovek, parkovišť či pochozích ploch.
Recyklace polystyrenu a výzvy v ČR
Objem odpadu z pěnového polystyrenu
Každoročně se v tuzemsku vyhodí přibližně 7500 tun odpadu z pěnového polystyrenu (EPS). Osmdesát procent z toho tvoří obaly z pěnového polystyrenu a 1500 tun čisté polystyrenové odřezky ze staveb. Až 20 procent celoročního objemu polystyrenu se podle Sdružení EPS ČR v kontejnerech ocitá krátce po rozbalení vánočních dárků.
Problémy s tříděním a řešení
Ačkoli se polystyren dobře recykluje, tato vlastnost se podle sdružení rapidně zhoršuje, když se znečistí. A to se často děje ve žlutých popelnicích. Sdružení EPS ČR proto už několik let prosazuje zavedení nádob na separovaný sběr odpadního polystyrenu. Instalace speciálních kontejnerů je krok správným směrem, protože je důležité, aby polystyren nekončil na skládkách. Objem tohoto odpadu bude přitom postupně narůstat, protože staré izolační materiály, které měly jen osm centimetrů, se budou postupně měnit za zhruba dvaceticentimetrové.
Společnost Eko-kom, která provozuje celorepublikový systém třídění, recyklace a využití obalového odpadu, radí polystyren dávat do žlutých kontejnerů. Stavební polystyren a velkoobjemový prokladový polystyren mohou lidé odložit do sběrných dvorů, odkud je komodita následně předána k dalšímu zpracování. Eko-kom snahu sdružení vítá, ale upozorňuje, že obalů z pěnového polystyrenu je na trhu z pohledu hmotnosti minimální množství. Pouhá dvě procenta ze všech prodejních obalů uvedených na trh byla loni z tohoto materiálu.
Hodnota recyklovaného polystyrenu
Cena polystyrenu na trhu je stabilní a spíše roste. Zatímco „zašpiněný“ polystyren lze zpeněžit maximálně za 3000 korun za tunu, u čistého kompaktního materiálu se jedná o 580 až 730 eur za tunu (tedy až 17 500 korun). Výrobci dokážou polystyren recyklovat dobře. Problém je, že v třídičkách často nevědí, jak s ním naložit a že je o něj zájem, proto končí ve výmětu. Materiál tvoří z 98 procent vzduch, proto má dobré předpoklady k recyklaci.
Přehled aplikací lehkého betonu
| Typ stavby | Lokalita | Použitý lehký beton | Charakteristika |
|---|---|---|---|
| Sportovní aréna | Volkswagen Arena, Wolksburg, Německo | LC25/28 D 1,6 | Dílce vrchního ochozu arény |
| Sportovní aréna | Mercedes Benz Arena, Stuttgart, Německo | Neuvedeno | Využití lehkého betonu |
| Sportovní stadion | Westpack stadion, Wellington, Nový Zéland | Lehký konstrukční beton | První použití lehkého betonu na Novém Zélandu |
| Rodinný dům | E20, Pliezhausen, Německo | LC12/13 D 1,2 (zrna 0-4 a 4-8 mm) | Jednoplášťová fasáda 500 mm, cca 120 m3 |
| Atriové domy | Žebětín u Brna, Česká republika | Liapor (900-950 kg/m3, 9 MPa, 0,24 W/mK) | Monolitický pohledový beton |
| Rodinný dům | Praha-Kunratice, Česká republika | Pohledový tepelněizolační beton | Stěny i stropní konstrukce (530 mm) |
| Kazatelský seminář | Zámek Wittenberg, Německo | LC12/13 D1,2 (cca 650 m3) | Sedm kvádrů na střeše hradu (UNESCO) |
| Požární stanice | Vierschach, Itálie | LC16/18 probarvený červeně (568 m3) | Pohledový beton, objemová hmotnost max. 1250 kg/m³, λ < 0,4 W/mK |
| Výšková budova | Bank of America Tower, New York, USA | Lehký beton se struskou (Solite) | Podlahy, minimalizace hmotnosti, protipožární vlastnosti |
| Výšková budova | Salesforce Tower, San Francisco, USA | Lehký beton s expandovanou břidlicí (35 MPa po 28 dnech) | Podlahy |
| Kancelářská budova | Alnatura-Campus, Darmstadt, Německo | Liapor LC12/13 D 1,4 | Sokly a kotevní kroužky pro hliněnou fasádu |
tags: #polystyrenove #kulicky #cervene #a #zlate #informace