Při současných cenách energií a dostupnosti technologií, které snižují platby za energie, se zateplování budov stává neoddiskutovatelným faktem. Pro efektivní rozhodování a volbu účinného řešení je však důležité mít dostatek informací. Málokdo ví, že i beton může být výborným tepelným izolantem, záleží to na jeho složení.
Ekostyrenbeton: Lehčený beton s polystyrenem
Smísením ekostyrenu s betonem vzniká takzvaný ekostyrenbeton, který je až 12krát lehčí než tradiční beton. Rychle tuhne a dosahuje až 30krát lepších tepelně izolačních vlastností. Nejdůležitější součástí lehčeného betonu zvaného ekostyrenbeton je materiál nazvaný Ekostyren. Za tímto tak trochu prapodivným názvem se přitom vlastně ukrývá „obyčejný“ polystyren. I když vlastně neobyčejný. Polystyren je totiž pro lehčené betony ideální materiál. Má uzavřenou strukturu a nenasákne vodu.
Výroba a vlastnosti ekostyrenbetonu
Pro vznik ekostyrenu nestačí jen polystyren, ale je potřeba i dalších přísad. Například se musí upravit polystyrenová drť chemicky upravit, aby byla v betonu dostatečně promíchána. Granule se musí smáčet, používají se i vysoušedla. V ekostyrenu není elektrostatický náboj, což je výhoda, při této úpravě se ze směsi odstraní pryč. Díky všem těmto úpravám můžete směs lehce míchat v běžných míchačkách nebo v míchadlech pro stavební hmoty. Po vylití se jednotlivé granule Ekostyrenu rozprostřou homogenně v celé vrstvě betonu. Ekostyren je tedy plnivem (přísadou) určenou do lehkých tepelně a zvukově izolačních betonů. Tato speciálně upravená drť pěnového polystyrenu se pak snadno mísí s vodou, cementem a pískem.
Ekostyren je vyráběn z recyklovaného odpadního polystyrenu. Výsledný beton je po vytvrdnutí netříštivý, požárně odolný (nesnadno hořlavý), hygienicky a ekologicky nezávadný a odolává hlodavcům a plísním. Tepelně izolační vrstvy z ekostyrenbetonu (lehkého betonu) jsou homogenní, jejich příprava je jednoduchá, aplikace bezodpadová a rychlá. Navíc se uplatní i na nerovných površích vodorovných konstrukcí, na které nelze položit prefabrikáty. Snadno tak nahradí polystyrenové desky, které nelze položit na nerovné povrchy.
Pro vytvoření ekostyrenbetonu budete potřebovat ekostyren, míchačku na stavební hmoty, vodu, cement a písek. Všechny tyto složky smícháte v ideálním poměru. Takto jednoduše vznikne lehčený beton, konkrétně ekostyrenbeton. Samotná práce s ekostyrenbetonem není složitá, pokud umíte pracovat s běžným betonem, nebude to nijak rozdílné. Vrstvu rozložíte na povrch a pomocí stahovací latě srovnáte. Takto vytvořený ekostyrenbeton můžete použít jako výplňovou vrstvu pro podlahy nebo stropy. Vyrovná, nezatíží a zateplí jakoukoli vodorovnou konstrukci včetně podlah.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
Tabulka níže uvádí příklady složení a vlastností ekostyrenbetonu:
| Objemová hmotnost (kg/m³) | Ekostyren (m³) | Cement (kg) | Písek 0-4 mm (kg) | Voda (litry) | Pevnost v tlaku (MPa) | Součinitel tepelné vodivosti (W/mK) | Hořlavost (stupeň) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 1,285 | 130 | 30 | 75 | 0,2 | 0,057 | B |
| 350 | 1,285 | 220 | 40 | 90 | 0,3 | 0,086 | B |
| 500 | 1,21 | 280 | 100 | 120 | 0,5 | 0,14 | A |
| 700 | 1,1 | 280 | 330 | 130 | 0,9 | 0,177 | A |
| 900 | 0,95 | 270 | 510 | 140 | 1,8 | 0,235 | C |
Využití ekostyrenbetonu
Ekostyrenbeton se používá jako tepelná izolace na různých stavbách - při výstavbách rodinných domů a jejich rekonstrukcích, při stavbách a rekonstrukcích domů bytových, škol, školek, administrativních budov, obchodních center a výrobních či skladových prostor. Ideální je tento materiál pro rekonstrukce a půdní vestavby, jelikož nezatěžuje stropní konstrukce, ale též pro spádové vrstvy plochých střech, jako výplňová tepelně izolační vrstva pro stropy, terasy, balkóny, lodžie a podlahy. Ekostyrenbeton je navíc vhodný tam, kde materiál po vytvrdnutí nesnese bodové zatížení, proto musí být shora opatřen jakoukoliv vrstvou, která roznese případné bodové zatížení do větší plochy. Touto vrstvou bývá zpravidla cementový potěr anebo anhydrit.
Monolitický izolační beton s lehkým kamenivem
Monolitický izolační beton s využitím kameniva na bázi expandovaného jílu zajišťuje žádoucí statické a požadované tepelně izolační hodnoty pro monolitické nosné tepelně izolační konstrukce. Pak se nemusí používat dodatečná izolace ani jakékoliv jiné úpravy povrchů. Docílené betonové povrchy jsou homogenní a jemně strukturované, není třeba je dále upravovat nebo dodatečně zušlechťovat.
Příklady aplikací
- Dům Patricka Gartmanna, Chur: Průkopníkem této technologie je švýcarský inženýr a architekt Patrick Gartmann, který je znám svou zálibou v betonu. K tomu, aby byl schopen realizovat svůj monolitický koncept, si architekt vybral izolační liaporbeton. Použitá receptura obsahovala lehké kamenivo Liapor a granulát z expandovaného skla Liaver. Použitý izolační liaporbeton má hodnotu tepelné vodivosti 0,32 W/(mK).
- Rodinný dům prof. Dr. sc. techn. Mika Schlaicha, Berlín: Další zajímavou aplikací této technologie je rodinný dům prof. Dr. sc. techn. Mika Schlaicha ve východní části Berlína, který v podstatě slouží jako testovací objekt k vědeckým účelům. Společně se svým týmem a v úzké spolupráci se společností Liapor vyvinul na Technické univerzitě v Berlíně ultralehký beton, který s kamenivem Liapor dosahuje vynikajících tepelněizolačních hodnot při objemové hmotnosti kolem 800 kg/m³. Pro výrobu betonu byl použit Liapor frakce 1-4 a 4-8 mm a drcený Liapor frakce 0-2 mm německé výroby, který dodatečně zvyšuje tepelně-technické vlastnosti betonu. Tento beton vykazoval velice dobré tepelněizolační vlastnosti - součinitel tepelné vodivosti 0,2 W/(mK). Ke snížení jinak nevyhnutelných smršťovacích trhlin byla jako výztuha použita skleněná vlákna. Tak se podařilo nejen vyřešit problémy s korozí výztuže, ale i zabránit tepelným mostům.
- Centrum Švýcarského národního parku v Zernezu: Další švýcarskou aplikací je nové centrum Švýcarského národního parku v Zernezu od architekta Valeria Olgiatiho. Zvláštností u této budovy je bílá barva, která byla dosažena použitím bílého cementu. Použitá receptura byla velmi podobná receptuře u domu Patricka Gartmanna.
Technologie výroby a aplikace monolitického izolačního betonu
Vylehčení betonu se provádí dvěma způsoby - lehkým kamenivem a napěněním cementové matrice. Co se týká lehkého kameniva, lze použít buď samotné kamenivo Liapor nebo kombinaci kameniva Liapor a Liaver. Liapor je kamenivo na bázi expandovaných jílů vypalované při teplotě 1200 °C. Liaver je minerální, ekologická surovina bez vláken s rovnoměrnou strukturou jemných pórů a z větší části uzavřeným povrchem. Příznačné pro Liapor i pro Liaver jsou nízké objemové hmotnosti materiálu, ze kterých vyplývají vynikající tepelně izolační vlastnosti. Tím pak může izolační liaporbeton dosahovat nízké objemové hmotnosti pod 1000 kg/m³. Pórovitost charakteristická jak pro Liapor, tak pro Liaver zabezpečuje výbornou tepelnou izolaci. Napěnění cementové matrice se docílí použitím napěňujících přísad.
Při technologii výroby, ukládání a ošetřování existují určité odlišnosti, které je třeba akceptovat, např. tak jako u jiných typů lehkých betonů s využitím lehkého pórovitého kameniva se jedná o vyřešení nasákavosti lehkého kameniva. Použitím předmáčeného lehkého kameniva se dosáhne stabilnějšího reologického chování čerstvého betonu a lépe se reguluje napěnění cementové matrice. Tento monolitický izolační beton lze ukládat badiemi. Nelze ho čerpat, čímž se zpomaluje samotná rychlost betonáže a musí se s tím tedy počítat již při návrhu samotné konstrukce. Doba zpracovatelnosti se podle okolních podmínek (zejména počasí) pohybuje od 60 do 90 minut. Zejména vysoké letní teploty nejsou vhodné. Aby byly splněny tepelně-technické požadavky, stěna z tohoto typu betonu musí být cca 60 cm silná. Velmi důležité je dodržovat technologickou kázeň při hutnění betonu ponornými vibrátory. Pokud se během vibrace vibrátor dotýká stěn bednění, dochází k vadám povrchu. Také kontakt s výztuží není vhodný. Po odformování se doporučuje povrch betonu opatřit kvalitním hydrofobizačním nátěrem.
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
Monolitický izolační beton s využitím kameniva na bázi expandovaného jílu zajišťuje žádoucí statické a požadované tepelně izolační hodnoty pro monolitické nosné tepelně izolační 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.
Pěnobeton POROFLOW
POROFLOW je litá vyrovnávací směs na bázi pěnobetonu, která má navíc izolační vlastnosti. POROFLOW nachází uplatnění v novostavbách i při rekonstrukcích. Cementová litá pěna je lehký silikátový materiál používaný jako vyrovnávací vrstva (např. na klenby), tepelná izolace (ploché střechy, místnosti nad nevytápěnými prostory), spádová vrstva na plochých střechách nebo jako náhrada pěnového polystyrenu. Materiál je vhodný všude, kde je třeba vyplnit hluché místo konstrukce bez nadměrného přitížení.
Do některých typů je přidáván drcený polystyren za účelem lepších tepelněizolačních vlastností a snížení objemové hmotnosti. Do nejlehčích typů pěn se používá jako plnivo recyklovaný drcený polystyren nebo polystyrenové perly, čímž se dále snižuje součinitel tepelné vodivosti. Jako plnivo se používají drobná kameniva frakcí 0-2 a 0-4 nebo u lehčích typů pěn polystyrenová drť. Dalšími složkami jsou voda a napěňovací přísada.
Vlastnosti a použití POROFLOW
„Pomocí litého pěnobetonu můžete velmi snadno a rychle tepelně izolovat i vyrovnat jakýkoliv podklad v podlahových systémech. Pěnobeton je možné použít bez ohledu na rozsah nerovností a výskyt instalačních rozvodů. Výsledná plocha je velmi kompaktní, bez spár, dutin a výškových zlomů,“ vysvětluje technolog Bronislav Sedlář ze společnosti CEMEX a dodává: „Pěnobeton vám vytvoří rovnou a homogenní plochu bez spár. Kromě podlahových systémů lze POROFLOW velmi dobře využít jako výplňový a současně tepelně izolační materiál u některých typů plochých střech. Lze jím také úspěšně vytvářet spádové izolační vrstvy po konzultaci s výrobcem (společností CEMEX). Díky své lehkosti nezatěžuje stavbu, což je velká výhoda zejména u rekonstrukcí starších objektů. Velmi dobře se POROFLOW uplatní v případě potřeby výplně různých hluchých prostor, kleneb, šachet apod. POROFLOW se nehutní, a protože je dostatečně tekutý, vyplní bez problému celý prostor, i když je velmi členitý. Nahrazuje v podstatě obsyp instalací pískem či jiným materiálem. Příkladem může být úprava okolí bazénů nebo jímek. Jedná se o velmi efektivní postup s dokonalým oblitím bazénové nádoby, navíc s tepelně izolačními vlastnostmi. Aplikace pěnobetonu nevyžaduje žádnou speciální přípravu. Je pouze nutné všechny předměty, které by mohly při zálivce „plavat“, připevnit k podkladu a případné netěsnosti podkladu utěsnit například montážní pěnou. Savé podklady se doporučuje těsně před realizací pokropit vodou. Doporučená minimální výška aplikované vrstvy by měla být od 40 mm. Směs pěnobetonu se postupně nalévá do požadované výšky vrstvy a do roviny se následně srovná lehkým pohybem natřásací, většinou duralové, latě. Dodejme, že POROFLOW nepotřebuje žádné dilatační spáry. Povrch čerstvě nalité směsi je nutné ochránit před vodou a rychlým nerovnoměrným odpařením záměsové vody. Naopak v horkých letních měsících je dobré druhý den povrch POROFLOW ošetřit jemným proudem vody (mžením), aby se tak eliminoval vznik možných mikrotrhlinek. Položená směs za běžných podmínek je pochůzná do 72 hodin. POROFLOW je lety prověřený materiál, který přináší uživateli celou řadu výhod. Přestože se jedná o mokrý proces, je rychlost pokládky pěnobetonu vysoká - za jeden den lze realizovat až 1500 m² plochy. Kromě toho, že je pěnobeton tvarově snadno přizpůsobitelný a vytváří rovný povrch nezávisle na podkladu, poskytuje ochranu podlahovým rozvodům. Navíc je paropropustný, vykazuje dlouhodobou tvarovou stálost a z pohledu požární odolnosti je zařazen do třídy A1. Ve vyzrálém stavu jde o zdravotně nezávadný výrobek, který je dobře recyklovatelný. Materiály POROFLOW jsou vyráběny přímo na betonárnách společnosti CEMEX, a to v několika modifikacích. Na stavbu jsou přiváženy v libovolném množství autodomíchavači jako hotový produkt připravený ke zpracování.
Izolace pod podlahou: Klíč k úsporám a komfortu
Špatná izolace pod potěrem způsobí tepelné ztráty, kondenzaci a v nejhorším případě praskání podlahy. Tepelná izolace pod podlahou je téma, na které se lidé při plánování stavby ptají pozdě - až když mají projekt, výkaz výměr nebo hotové rozvody. Přitom výběr správného materiálu a tloušťky izolace přímo ovlivňuje energetické ztráty domu, komfort podlahového topení a životnost potěru.
Čtěte také: Jak správně izolovat betonovou podlahu?
Izolace pod podlahovou deskou plní tři funkce najednou. Za prvé zabraňuje tepelným ztrátám do základových konstrukcí nebo nevytápěného suterénu. Za druhé umožňuje efektivnější funkci podlahového topení - bez izolace by teplo odcházelo dolů místo nahoru. Pravidlo 80/20: Bez dobré izolace pod podlahovým topením míříte až 40 % tepelného výkonu do betonu a zeminy - ne do místnosti.
Chyby při izolaci podlahy
- Příliš tenká izolace pro úsporu výšky: 30 mm EPS místo 80 mm ušetří na výšce, ale zvýší tepelné ztráty o 40-60 %.
- Špatný typ EPS (měkký): EPS 70 nebo „obalový" polystyren se pod zátěží deformuje.
- Izolace bez parozábrany v suterénu: izolace je suchá, ale kapilární vlhkost ze základů proniká přes desky do potěru.
- Zapomenuté dilatační pásky: potěr se opírá o stěnu nebo izolaci bez pásky a praská u krajů.
Doporučení pro izolaci podlahy
Před nákupem izolace si nechte zpracovat energetický štítek nebo alespoň jednoduchý výpočet R-hodnoty od projektanta. Záleží na poloze podlahy:
- Přízemí nad nevytápěným suterénem nebo zeminou: min. 100 mm EPS 100 nebo 80 mm XPS.
- Patro nad vytápěnou místností (jen kročejová izolace): 20-40 mm.
- Pod podlahovým topením: min. 50 mm EPS pro topení nebo 40 mm PIR pro výškou omezenou situaci.
Ano, EPS 100 S Stabil nebo EPS 150 je standardní volba pod anhydrit. Důležitá je únosnost - EPS musí mít dostatečnou pevnost v tlaku (min. 100 kPa pro obytné prostory). Pro podlahové topení je EPS pro topení (s hliníkovou fólií nebo rastrovým povrchem pro uchycení trubek) nejpopulárnější volbou - praktická a cenově dostupná. PIR je výhodný, kde je výšková rezerva malá (dosáhnete stejného R-hodnoty při menší tloušťce). Separační PE fólie (min. 0,05 mm) jde na izolaci před litím anhydritu nebo cementového potěru. Zabrání vnikání zálivky do spár izolace, umožní volný pohyb potěru při dilataci a slouží jako parozábrana.
Perlit jako izolační vrstva
a/ Zásyp podloží expandovaným perlitem
Použitím perlitu jako izolátoru dosáhneme snížení počtu vrstev podlahy. Pískové lože, betonový podklad a tepelná izolace - to vše je nahrazeno jednou vrstvou expandovaného perlitu. Perlit tak snižuje dobu realizace podlahy na zemině i její cenu. K výrobě izolační vrstvy se používá Perlit EP-180 v hydrofobizované verzi. Expandovaný perlit má velmi dobré izolační vlastnosti, je to materiál přírodního původu, nehořlavý a chemicky netečný. Je odolný proti plísním a houbám. Nesídlí v něm hmyz ani hlodavci.
Způsob provedení:
- Před zahájením prací na podlaze je potřeba odstranit horní vrstvu půdy (humus) a poté rozvést všechny podzemní inženýrské sítě.
- Takto připravený podklad zasypte perlitem a rozhrňte jej rovnoměrně po celé ploše. Tloušťka vrstvy perlitu je obvykle 10-30 cm.
- Perlit nejprve zhutněte ručním deskovým pěchovadlem.
- Poté položte izolaci proti vlhkosti v podobě stavební fólie o tloušťce 0,2 mm. Fólie musí vyčnívat na stěny místnosti minimálně 20 cm nebo musí být napojena na vodorovnou izolaci stěn.
- Další etapou je vyztužování. Za tímto účelem použijte síťku s tloušťkou tyče 4-6 mm a rozměrem oka 10x10cm.
- Po vyztužení perlitovou vrstvu ještě jednou zhutněte např. pomocí lehkého mechanického deskového pěchovadla.
- Dále se nanáší vrstva betonové mazaniny o tloušťce min. 6 cm. Po vyschnutí betonu lze přistoupit k vlastní pokládce podlahové krytiny.
b/ Perlitový beton jako izolační vrstva podlahy na zemině
Jiným způsobem, jak izolovat podlahu od zeminy je využití perlitového podkladu (perlitového betonu) místo suchého perlitového zásypu. Perlitový beton není potřeba zhutňovat. Ihned po ztuhnutí podkladu lze nanést perlitovou mazaninu jako podklad pod podlahovou krytinu.
Způsob provedení:
- Před zahájením prací na podlaze je potřeba odstranit horní vrstvu půdy (humus) a poté položit stabilizační vrstvu písku o tloušťce 5-15 cm.
- Po zhutnění písku položíme izolaci proti vlhkosti - např. v podobě stavební fólie o tloušťce 0,2 mm. Fólie musí vyčnívat na stěny do výšky min. 10 cm nebo musí být napojena na vodorovnou izolaci stěn.
- Před zahájením pokládky tepelně izolační vrstvy je nutné podél všech stěn položit dilatační pásky např. z polystyrénu nebo podél stěny připevnit elastickou pásku. Jejich úkolem je oddělit podklad a podlahové vrstvy od stabilních konstrukčních prvků budovy, což zabrání praskání vrstvy mazaniny a umožní jí expandovat. Páska nebo pásy z polystyrenu musí vyčnívat do výšky vrstvy mazaniny.
- Na takto připravený podklad lze nanést tepelně izolační vrstvu v podobě perlitových betonů. Tloušťka tepelně izolační vrstvy (TB 1 + TB 2) je obvykle 15-25 cm.
- Pro minimalizaci rizika vzniku trhlin ze smrštění doporučujeme použít rozptýlenou výztuž mazaniny přidáním polypropylenových vláken (délka vláken 6-12 mm).
- Zlepšení aplikačních vlastností perlitové mazaniny lze dosáhnout přidáním plastifikátoru do betonu. Do podkladu pod perlitovou mazaninu se nepřidávají vlákna ani plastifikátor.
- Pokládka perlitové mazaniny musí být provedena podle stanovených pracovních postupů, stejně jako v případě tradičních betonových podlah.
tags: #tepelna #izolace #dratkobetonu