Geopianka EPS – zastosowanie
Przykładem innowacyjnego materiału do budowy nasypów dróg jest stosowana od 30 lat w Stanach Zjednoczonych geopianka EPS – bloki ze spienionego polistyrenu ekspandowanego o niskiej gęstości pozornej o wymiarach: długość – od 2 do 5 m, szerokość – ok. 1 m oraz grubość – od 0,1 do 1 m
Wymagania wobec tego materiału zostały opisane w normie ASTM D 6817 „Wymagania dla geopianki ze sztywnego komórkowego polistyrenu”. Autor publikacji wprowadził nazwę geopianka na określenie bloków ze spienionego polistyrenu EPS, ponieważ przyjęły się już takie nazwy, jak: geomembrany, geokompozyty, geotekstylia w odniesieniu do wyrobów produkowanych na bazie polimerów oraz stosowanych do budowy różnorodnych obiektów inżynieryjnych.
Materiał geopianki jest ok. 100 razy lżejszy od większości mineralnych materiałów kruszywowych oraz ok. 20 razy lżejszy od alternatywnych materiałów zasypowych o niskiej gęstości. Tak duże różnice w masie wyrobu sprawiają, iż geopianka EPS jest bardzo atrakcyjnym materiałem wypełniającym i konstrukcyjnym możliwym do wykorzystania w robotach ziemnych, przy fundamentowaniu i w konstrukcjach oporowych.
Przede wszystkim jednak geopianka EPS stosowana jest do budowy nasypów w celu redukcji nacisków na niestabilny grunt lub do szybkiej budowy dróg bez stosowania specjalnej pomocniczej konstrukcji współpracującej z podłożem gruntowym. Ponadto geopianka EPS jest wykorzystywana do: wyrównywania osuwiska na zboczu, obniżania bocznego nacisku gruntu na zachowane stare struktury budowli, przyspieszania możliwości rozpoczęcia budowy obiektu poprzez szybkie przygotowanie trasy dojazdowej lub do minimalizowania zwiększającego się nacisku gruntu na przyczółek mostu.
Klasycznymi przykładami budowy dróg ekspresowych z wykorzystaniem geopianki EPS są: centralna magistrala w Bostonie w stanie Massachusetts oraz międzystanowa autostrada I-15 w Utah. Przykłady wykorzystania geopianki EPS w budownictwie lądowym przedstawiono na rys. 1–5.
Zalety materiału
Ponieważ gęstość geopianki EPS wynosi od 15 do 30 kg/m³, nie jest wymagane stosowanie na terenie budowy ciężkiego sprzętu do robót ziemnych, a materiał w kształcie bloków można łatwo przenosić lub przycinać ręcznie. Osłonięte przed czynnikami środowiskowymi oraz atmosferycznymi za pomocą geomembran lub geotekstyliów bloki z geopianki EPS mogą być ustawiane w trybie awaryjnym w celu poprawy zabezpieczeń przeciw erozji brzegów lub obwałowań.
Ponadto materiał może być zabudowywany w niekorzystnej pogodzie, zachowuje bowiem stabilność wymiarów w zmiennych warunkach temperatury i wilgotności.
Normy europejskie dotyczące wyrobów z polistyrenu
Polski Komitet Normalizacyjny, Komitet Techniczny nr 211 ds. wyrobów do izolacji cieplnej w budownictwie w 2007 r. wprowadził do stosowania dwie normy europejskie PN-EN 14933 oraz PN-EN 14934 o wspólnym tytule „Wyroby do izolacji cieplnej i lekkie wyroby wypełniające do zastosowań w budownictwie lądowym i wodnym”.
Normy te dotyczą wyrobów z ekspandowanej i ekstrudowanej pianki polistyrenowej o symbolach EPS i XPS. Należy przypuszczać, iż w niedługim czasie zostaną ustanowione w Europie również normy dotyczące wymagań technicznych wobec geopianek stosowanych w budownictwie lądowym i wodnym. W Stanach Zjednoczonych norma określająca zastosowania styropianu EPS została wprowadzona i nosi nazwę ASTM D 7180 „Wytyczne do stosowania geopianki z ekspandowanego polistyrenu w budownictwie lądowym”.
Po wdrożeniu norm PN-EN 14933 i PN- -EN 14934, według obowiązującej dyrektywy 89/106/EWG „Wyroby budowlane”, producent może wprowadzić na rynek wyrób z geopianki EPS. Może się jednak zdarzyć, iż nie znajdzie dla niego odbiorcy, ponieważ, jak wspomniano, do tej pory nie określono warunków eksploatacji polistyrenu spienionego w budownictwie lądowym lub wodnym.
Norma PN-EN 14933 dotyczy wyrobów z EPS, które mogą być stosowane w budownictwie lądowym i wodnym jako lekki materiał wypełniający lub chroniący przed działaniem mrozu. Innymi zastosowaniami wyrobu będą: redukcja bocznego ciśnienia gruntu na ścianę nośną lub podporę mostu, obniżenie obciążenia wywieranego na układaną bezpośrednio w gruncie rurę, zredukowanie nacisku na niestabilny grunt, amortyzacja drgań itp.
Podobnie norma PN-EN 14934 dotyczy wyrobów z XPS, które można stosować do izolacji przeciw oddziaływaniu mrozu na nasypy kolejowe, drogi oraz obszary obciążone ruchem, do lekkich wypełnień redukujących pionowe i poziome ciśnienie gruntu oraz do innych ogólnych inżynieryjnych zastosowań.
Na podstawie obowiązujących unijnych przepisów każdy wprowadzony do obrotu wyrób budowlany z EPS lub XPS powinien spełniać wymagania podstawowe określone w dyrektywie.
Są to: tolerancje wymiarów i kształtów, stabilność wymiarowa w warunkach normalnych, naprężenie ściskające oraz reakcja na ogień. Wszystkie wyniki badań dla każdej właściwości powinny być lepsze niż wartość deklarowana lub jej równe. W drugiej kolejności zalecane jest spełnienie wymagań dla właściwości, które limitują zastosowanie wyrobu do ściśle określonego celu.
Dotyczy to: stabilności wymiarów w określonych warunkach cieplno-wilgotnościowych, odkształcenia w określonych warunkach obciążenia i temperatury, wytrzymałości na zginanie, ściśliwości, przewodności cieplnej, absorpcji wody, odporności na zamrażanie i odmrażanie, współczynnika oporu dyfuzyjnego pary wodnej oraz odporności na cykliczne obciążenia. Na każdym wyrobie, którego zgodność została ustalona, producent ma prawo do stosowania znaku zgodności CE.
.jpg)
