Leksykon

Styropian EPS

Styropian (ang. ExpandedPolyStyrene, skrót EPS) - polistyren ekspandowany jest tworzywem sztucznym otrzymywanym poprzez spienienie (podgrzanie parą wodną) granulek polistyrenu. Pod wpływem temperatury granulki powiększają swoją objętość, w jego porach gromadzi się powietrze, które stanowi około 98% objętości materiału. Na ostateczną gęstość materiału ma wpływ ciśnienie pary oraz czas spieniania. Występuje w postaci płyt, kształtek i granulatów. 

Historia powstania styropianu EPS

 

W 1839 r. Eduard Simon, podczas swoich badań przypadkiem odkrył materiał polistyren. Hermann Staudinger (niemiecki chemik) w 1922 r.opublikował swoje teorie na temat polimerów, a w 1953 r. za swoje osiągnięcia w tej dziedzinie otrzymał nagrodę Nobla. W 1930 r. naukowcy z firmy Badische Anilin & Soda-Fabrik (BASF) opracowali metodę przemysłowej produkcji polistyrenu. Styropian, został wynaleziony 1950r., a rok później został wprowadzony do sprzedaży.

 

Podział styropianu stosowanego w budownictwie:

  • granulat luzem - do ocieplania miejsc trudno dostępnych,
  • kształtki styropianowe – np. jako szalunki tracone,
  • otuliny rurociągów,
  • płyty sztywne – z brzegami gładkimi lub frezowanymi,
  • płyty elastyczne – stosowane np. na ogrzewanie podłogowe,
  • pokryte płytą gipsowo-kartonową - używane przy budowie lekkich ścian działowych oraz systemów sufitowych,
  • płyty styropianowe laminowane płytą wiórową - przeznaczone np. do ocieplania stropów,
  • płyty laminowane papą – do wykonywania izolacji termicznej dachów bezpośrednio pod pokrycia papowe(laminowana jednostronnie) lub o termoizolacji stropodachów niewentylowanych (laminowana dwustronnie),
  • kształtki spadkowe – do wykonywania spadków na dachu płaskim, w celu odprowadzenia wody,
  • ozdobne kasetony.

 

Zastosowanie styropianu EPS

 

W zależności od rodzaju, styropian stosuje się w budownictwie jako różnego rodzaju izolacje, głównie jako izolację termiczną lub elementy izolacji akustycznej (wyłącznie od dźwięków uderzeniowych - jako warstwę akustyczną w konstrukcji podłogi pływającej), do ocieplania ścian, cokołów i spodu stropów w metodzie lekkiej mokrej (Bezspoinowy System Ociepleń). Zmielone odpady ze styropianu stosowane są jako granulat, przy produkcji lekkich materiałów budowlanych lub płyt izolacyjnych, tynków i zapraw izolacyjnych. Innym przykładem użycia odpadów styropianowych jest wykorzystanie go do polepszania właściwości gleby np. jako materiał drenażowy lub materiał spulchniający, do poprawy napowietrzenia i przepuszczalności wody w gruntach ciężkich. Styropian używa się również do produkcji opakowań.

 

Oznaczenie wyrobów ze styropianu EPS

 

Norma PN-EN 13163 Wyroby do izolacji cieplnej w budownictwie - Wyroby ze styropianu (EPS) produkowane fabrycznie – Specyfikacja, określa zasady klasyfikacji, właściwości i metody badań styropianu oraz sposób znakowania płyt styropianowych.

Kod oznaczenia wyrobu powinien być podany przez producenta i powinien zawierać następujące informacje (z wyjątkiem sytuacji, gdy nie ma wymagań dla danej właściwości):

EPS - skrót oznaczenia styropianu,

EN 13163 - numer normy,

Ti- tolerancja grubości, [mm],

Li - tolerancja długości, [mm],

Wi - tolerancja szerokości, [mm],

Sbi - prostokątność dla długości i szerokości, [mm/100mm],

Sdi - prostokątność dla grubości,

Pi - tolerancja płaskości, [mm],

DS(N)i - stabilność wymiarowa w warunkach laboratoryjnych,

DS (70,-)i - stabilność wymiarowa w określonej temperaturze,

DS (23,90) lub DS (70,90)i - stabilność wymiarowa w określonej temperaturze i wilgotności,

BSi - wytrzymałość na zginanie, [kPa],

CS(10)i - naprężenia ściskające przy 10% odkształceniu, [kPa],

DS(N)i - stabilność wymiarowa w warunkach laboratoryjnych,

DLT(i)5 - odkształcenie przy określonym obciążeniu ściskającym i temperaturze,

Tri - wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do powierzchni czołowych,

CC(i1/i2/y) σc - pełzanie przy ściskaniu,

WL(T)i - długotrwała nasiąkliwość wodą przy całkowitym zanurzeniu,

WL(P)i - długotrwała nasiąkliwość wodą przy częściowym zanurzeniu,

WD(V)i - długotrwała Absorpcja wody przez dyfuzję,

FTCIi - odporność na rozmrażanie i zamrażanie po długotrwałej nasiąkliwości wodą przy całkowitym zanurzeniu,

FTCDi - odporność na rozmrażanie i zamrażanie po długotrwałej nasiąkliwości wodą przez dyfuzję,

SSi - wytrzymałość na ścinanie,

GMi - moduł sprężystości,

MUiorZi - przenikanie dyfuzyjne pary wodnej,

SDi - sztywność dynamiczna,

CPi – ściśliwość.

„i” wskazuje odpowiednią klasę lub poziom.

 

Właściwości cieplne styropianu EPS

 

W przypadku wyrobów ze styropianu o równomiernej grubości producent powinien deklarować wartość oporu cieplnego RD oraz jeśli jest to możliwe wartość współczynnika przewodzenia ciepła λD. W przypadku wyrobów w kształcie np. stożka o nierównomiernej grubości deklaruje się współczynnik przewodzenia ciepła λD. Wartości współczynnika przewodzenia ciepła wyrobów ze styropianu EPS kształtują się na poziomie λD od 0,030 do 0,045 [W/mK]. Od wartości współczynnika przewodzenia ciepła zależy grubość zastosowanego ocieplenia.

 

Ognioodporność styropianu EPS

 

Styropian EPS stosowany w budownictwie powinien mieć klasę reakcji na ogień co najmniej E. Podczas rozwiniętego pożaru styropian, przy dużych ilościach materiałów palnych pali się silnym kopcącym płomieniem, wydzielając toksyczne gazy. W związku z tym nie należy wbudowywać styropianu w połączeniu z materiałami palnymi np. drewnianą więźbą dachową. Styropianem można ocieplać budynki do wysokości 25m.

 

Izolacyjność akustyczna styropianu EPS

 

W przypadku styropianu producenci nie muszą deklarować współczynnika pochłaniania dźwięku αw. Jako element izolacji akustycznej stropów może być stosowany wyłącznie styropian elastyczny. Sztywność dynamiczna styropianu elastycznego w zależności od grubości 15-45mm kształtuje się na poziomie od 10MN/m3 do 30 MN/m3

 

Właściwości mechaniczne styropianu EPS

 

Deklarowany przez producenta poziom naprężenia ściskającego przy 10%  odkształceniu płyt kształtuje się na poziomie CS(10) 60 do CS(10) 200 kPa. Dla typu EPS S, nie określa się naprężeń ściskających przy 10% odkształceniu, gdyż jest przeznaczony do zastosowań, gdzie nie jest wymagana zdolność do przenoszenia obciążeń. W przypadku styropianów przeznaczonych do ocieplenia budynków metodą „lekką – mokrą”, ze względu na działanie wiatru na elewację ważna jest wartość wytrzymałości na rozciąganie (TR). Wartości wytrzymałości na rozciąganie płyt styropianowych najczęściej wynoszą od  TR 80 do TR 100 kPa.

 

Trwałość styropianu EPS

 

Styropiany są odporne na mróz- całkowicie nasycony parą wodną poddany 300 cyklom zamrażania i odmrażania nie powinien wykazywać spadku wytrzymałości na ściskanie większego niż 10%.

Styropian jest nieodporny na rozpuszczalniki (poza alkoholem etylowym), oraz na ultrafiolet z promieniowania słonecznego, które powoduje żółknięcie i kruszenie tworzywa. Jest chętnie niszczony przez gryzonie.


 

Normy i przepisy budowlane