Co to jest styrodur i kiedy go stosować?
2020-09-16
Nowoczesne budownictwo i coraz częściej zmieniające się przepisy dotyczące domów energooszczędnych oraz budownictwa pasywnego wymuszają stały rozwój technologii w dziedzinie materiałów izolacyjnych. W wielu przypadkach obecnie dostępny styropian nawet o minimalnej przepuszczalności i wysokiej trwałości nie jest wystarczającą izolacją. Rozwiązaniem może być kolejny produkt powstały z polistyrenu, czyli styrodur.
Jak powstaje Styrodur?
Styropian zwany potocznie styrodurem jest jednym z produktów, który wykorzystywany jest w nowoczesnych domach. Produkt określany jest też nazwą polistyren ekstrudowany, a w branży budowlanej można spotkać określenie po prostu XPS. Podobnie jak styropian, wykonuje się go z granulek polistyrenu, które są spieniane parą wodną. W odróżnieniu od znanych powszechnie klasycznych płyt styropianowych gotowy wyrób nie zostaje wpuszczony do formy i cięty na arkusze. Masa trafia do ekstrudera, gdzie przy wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem jest przetłaczana przez kanały o wąskim przekroju a następnie formowana w gotowe płyty. Od tego procesu pochodzi nazwa materiału, czyli styropian ekstrudowany. Technologia ta jest droższa od standardowej produkcji styropianów ciętych z bloku co ma też przełożenie na finalną cenę produktu.
Sama technologia nie jest nowa i materiały przetwarzane są w ten sposób od niemal pół wieku. Za pomocą tegoż procesu znanego głównie z przetwarzania tworzyw sztucznych uzyskuje się unikalne właściwości płyt styroduru. W odróżnieniu od klasycznego styropianu poszczególne komórki lepiej do siebie przylegają, tworząc trwałą zbitą, zamkniętą powierzchnię. Wszystkie wielościenne komory są zamknięte, dzięki czemu zewnętrzna część płyt jest całkowicie gładka i przypomina produkty z tworzyw sztucznych.
Styrodur i jego właściwości
Ze względu między innymi na sposób produkcji płyty XPS określa się jako materiał izolacyjny nowej generacji? Determinuje to połączenie właściwości płyt, które w tym przypadku są niezbędne do określenia produktu dobrym izolatorem. Przede wszystkim płyty charakteryzują się wysoką izolacją termiczną. Współczynnik przenikania ciepła λ jest na poziomie 0,034 - 0,032 [W/mK] lub nawet niższym, co stawia ten materiał na podobnym poziomie, co najpopularniejsze dziś styropiany szare.
Wysoki poziom odporności na wilgoć jest jedną z bardzo ważnych atrybutów tej płyty. Jednolita i gładka, zamknięto-komórkowa powierzchnia płyt nie chłonie wody deszczowej czy wód gruntowych. Zapobiega to degradacji materiału i ogranicza rozwój mikroorganizmów na powierzchni płyt. Można wykorzystać ten materiał w miejscach narażonych na nieustanne działanie wilgoci. Deklarowane parametry nasiąkliwości (przy długotrwałym i całkowitym zanurzeniu) przedstawiamy poniżej:
przy gęstości 29-39 [kg/m³] ≤0,70 WL(T); przy gęstości 30-39 [kg/m³] ≤0,70 WL(T); aż do gęstości 35-47 [kg/m³] gdzie również ≤0,70 WL(T). Jak widać parametry nasiąkliwości wody są podobne niezależnie od grubości płyty XPS czy też jej twardości. Zawsze będą mniejsze lub równe 0,70 WL(T). Sprawia to, że wspomniany materiał przoduje pod tym względem nad innymi środkami stosowanymi do izolacji budynków. Styropian ekstrudowany dostępny jest też w formie płyt ryflowanych. Ich zewnętrzna strona ma frezowane rowki drenażowe, które ułatwiają odprowadzanie wilgoci. Nienasiąkliwe płyty mogą też stanowić lepszą izolację przeciwwilgociową w obrębie podpiwniczonych obszarów budynku niż styropiany fundamentowe hydrofobizowane nie wspominając już o płytach styropianowych fundamentowych ciętych z bloku. Mimo tak dobrych właściwości raczej nie stosuje się ich jako jedyne i samodzielne zabezpieczenie przed wilgocią. Absolutnie nie należy pomijać wykonania na wszystkich częściach podziemnych warstwy hydroizolacyjnej ciężkiej z pap termozgrzewalnych czy innych dostępnych systemów mas bitumicznych.
Niejako pośrednim efektem procesu produkcji styroduru, poprzez wytłaczanie pod ciśnieniem formowane płyty charakteryzują się dużą odpornością na ściskanie i uszkodzenia mechaniczne. Ich parametry wytrzymałościowe niejednokrotnie są wyższe, niż najtwardsze płyty styropianowe z grupy parking. Nie ulegają one tak łatwo uszkodzeniu podczas pracy z nimi czy montażu, ponieważ ich struktura znosi znacznie większe obciążenia i dużo trudniej ją rozkruszyć. Wytrzymują również działanie czynników obciążających cało powierzchniowo. W praktyce oznacza to, że polistyren ekstrudowany świetnie sprawdza się przy konstrukcjach narażonych na duże obciążenia. Przy gęstości gęstość 29-39 [kg/m³] ≥ 250 [kPa] (naprężenie ściskające przy 10% odkształceniu względnym). Przy najpopularniejszej gęstości 30-39 [kg/m³] i standardowych grubościach 40, 50, 80, 100, 120, 150 ≥ 300 [kPa], aż do najtwardszych parametrów ≥ 700 [kPa] osiągnięte przy gęstość 35-47 [kg/m³]. Do zalet należy zaliczyć także niewielką wagę poszczególnych płyt, łatwość transportu oraz montaż poszczególnych sztywnych elementów nawet w trudnych warunkach.
Styropian ekstrudowany w standardzie dostępny jest często w nieco cieńszych płytach niż tradycyjny styropian. Zazwyczaj są to arkusze o grubości kilku centymetrów, sporadycznie przekraczają 10 cm. Płyty z reguły są w wymiarach 600 x 1250 mm lub wielokrotnościach. W zależności od producenta można zauważyć zróżnicowanie kolorystyczne, które jednak nie świadczy o odrębnych właściwościach poszczególnych produktów.
Zastosowanie styroduru
Niewielka grubość płyt połączona ze sporą sztywnością pozwala wykorzystywać polistyren do zadań specjalnych. Jak wspomniane zostało powyżej proces produkcji bardzo determinuje cenę materiału. Sprawia to, że styrodur nie jest stosowany powszechnie. Z uwagi na koszt raczej nie używa się tego materiału do izolacji prostych klasycznych elewacji, gdzie nadal dominuje styropian cięty z bloku głównie szary. Styropian XPS może być za to wykorzystywany w miejscach wymagających cienkiej termoizolacji lub narażonych na spore obciążenia mechaniczne czy użytkowe. Często umieszczany jest na elewacji pod panelami z tworzyw sztucznych, które widoczne są na nowoczesnych biurowcach lub budynkach administracyjnych. Stosuje się go także do izolacji podłogi w zakładach przemysłowych, gdzie ceniona jest jego odporność na ściskanie.
Niewielka waga styropianu ekstrudowanego często wykorzystywana jest do wykonywania izolacji fasad i dachów w budynkach zabytkowych o drewnianej konstrukcji. Styrodur można ułożyć w cieńszych warstwach niż styropian fasadowy osiągając przy tym ten sam bądź lepszy rezultat.. Z kolei w obrębie starych konstrukcji dachowych często lepiej się sprawdza niż wełna mineralna. Można z niego skorzystać także w przypadku renowacji fundamentów i podpiwniczonych części zabytkowych obiektów.
Materiał ten używany jest najczęściej do zabezpieczenia ścian fundamentowych oraz piwnicznych. W przypadku tych pierwszych polistyren XPS sprawdza się tu znacznie lepiej niż jego tańsze zamienniki ze względu na niewielki stopień nasiąkliwości. Wysoka odporność na ma bezpośrednie przełożenie na trwałość fundamentów. Jednakże dachy o konstrukcji odwróconej to inne miejsce, w którym styrodur nie ma sobie równych. Tu szczególnie istotna jest jego odporność na wilgoć, niechłonna ryflowana powierzchnia a także wytrzymałość na obciążenia. Na dachach w dzisiejszych nowoczesnych konstrukcjach umiejscowione są niezliczone stacje, klimatyzatory i instalacje. Bardzo często montaż obarczony jest dużym naciskiem punktowym gdzie tylko styrodur może sobie z nimi poradzić. W przypadku niesprawnego zadaszenia dużo ciepła ucieka przez dach, warto go więc dobrze zabezpieczyć. Izolacyjność na poziomie styropianów grafitowych, odporność na wilgoć są to cechy szczególnie ważne, gdyż mają one bezpośredni wpływ na szczelność i izolacyjność stropodachu. Płyty XPS służą do ocieplania głównie tych dachów, których izolację trzeba wykonać na warstwie uszczelniającej. Takie izolacje spotyka się w zielonych dachach na powierzchni garaży czy wieżowców. Co bardzo istotne, styrodur bardzo łatwo się zakłada, stanowi to dodatkowe ułatwienie podczas montażu w wyżej wymienionych lokalizacjach. Ciekawostką jest także fakt, że podczas wytwarzania producenci dodają do płyt składnik opóźniający palność materiału. Oznacza to, że w przypadku wystąpienia pożaru do zapłonu styroduru dochodzi dłużej, co znacznie zwiększa poziom bezpieczeństwa i podnosi szanse na skuteczną ewakuację.
Istnieje jeszcze jedna, mniej praktyczna, ale za to dla wielu bardzo ważna cecha, którą może pochwalić się styrodur. Chodzi o jego tzw. samogasnące właściwości. W praktyce oznacza to, że materiał nie podtrzymuje ognia, a w przypadku działania bardzo wysokich temperatur topi się i ulega zwęgleniu. Cechy te sprawiają, że polistyren ekstrudowany możesz w całości poddać recyklingowi – nie musisz więc obawiać się np. o to, że gdy wyrzucisz nadmiar materiału, przyczynisz się do nieodwracalnego zaśmiecania środowiska. To dobra wiadomość dla osób starających się żyć ekologicznie i dbających o bezpieczeństwo planety. To jedna z cech, za którą wielu użytkowników tak ceni polistyren.
Polistyren ekstrudowany, czyli potocznie styrodur, to rozwiązanie będące alternatywą dla styropianu, wełny mineralnej czy innych materiałów o podobnych właściwościach. Walory ekologiczne tego materiału na pewno przekonają świadomych użytkowników, choć warto pamiętać, że jest on droższy od jego zamienników ale czasem naprawdę warto się na niego zdecydować.