XPS i izolacje fundamentów - właściwości styroduru

Czego dowiesz się z artykułu?

• Czy każdy styropian nadaje się do izolacji fundamentów?
• Jakie są właściwości styroduru, czyli XPS?
• Jaka jest podatność styropianu lub XPS na zawilgocenie?
• Wytrzymałość izolacji fundamentu - jaka jest różnica pomiędzy styropianem i styrodurem?
• Czy płyty styropianu i styroduru (XPS) izolują tak samo?

Każdy budynek trzeba odizolować od gruntu. Izolacja ma ograniczać ucieczkę ciepła oraz uniemożliwiać przenikanie do niego wody i wilgoci z podłoża. W związku z tym mówi się o izolacji cieplnej i przeciwwilgociowej. Jednak w praktyce to rozróżnienie okazuje się nieostre w przypadku styropianu (EPS) i styroduru (XPS).

W zasadzie to materiały termoizolacyjne, jednak w rzeczywistości mają one ciągły kontakt z wilgocią pochodzącą z gruntu, a niekiedy są nawet poddane naporowi wody. Wykonanie idealnej hydroizolacji jest bowiem w ich przypadku praktycznie niemożliwe. A trzeba sobie zdawać sprawę, że zawilgocony materiał termoizolacyjny przestaje być skutecznym ociepleniem. Dlatego właśnie w tych trudnych warunkach XPS (styrodur) okazuje się lepszy od styropianu, nawet tego przeznaczonego specjalnie na fundamenty.

Styropian

Styropian jest znany od wielu lat i wręcz dominuje na rynku. Powszechnie ociepla się nim ściany zewnętrzne (fasady), fundamenty, podłogi na gruncie, stropy i dachy płaskie. Tak naprawdę tylko w przypadku dachów skośnych ustępuje pola wełnie mineralnej (choć nie zawsze). Przy czym trzeba dodać, że występuje w wielu odmianach - różniących się wytrzymałością mechaniczną, odpornością na zawilgocenie (nasiąkliwością), izolacyjnością cieplną. Różnice są zaś na tyle duże, że np. najpopularniejszy styropian fasadowy nie nadaje się do izolacji podłóg, natomiast podłogowy do fundamentów. Chociaż w pewnych sytuacjach taka zamienność jest dopuszczalna i np. styropianu podłogowego - czyli o większej wytrzymałości mechanicznej oraz większej gęstości - można użyć zamiast fasadowego. Po prostu spełni on z pewnym zapasem minimalne wymogi.

Generalnie jednak użycie danego rodzaju styropianu niezgodnie z przeznaczeniem to proszenie się o kłopoty. Z tym że często będzie to bomba z opóźnionym zapłonem. Użyty na fundamenty zbyt miękki, mało spoisty i nadmiernie nasiąkliwy styropian będzie ulegał degradacji stopniowo. Jeżeli sprawdzi się jego stan po kilku latach, to okaże się, że można z niego wręcz wyciskać wodę i nadaje się do wymiany, gdyż mokry nie spełnia swojej podstawowej, termoizolacyjnej funkcji.

Nawet najlepszy styropian fasadowy nie nadaje się do ocieplania fundamentów. Kluczem do sukcesu jest zawsze stosowanie danego wyrobu zgodnie z przeznaczeniem. (fot. Termo Organika)

Styrodur, czyli XPS

Polistyren ekstrudowny, znany też jako XPS lub styrodur to materiał dość blisko spokrewniony ze styropianem. Chociaż obecny jest na polskim rynku od dobrych 20 lat to dotąd nie zdobył zbyt wielkiej popularności. Postrzegany jest raczej jako materiał do zadań specjalnych - lepszy od styropianu i stosowany tam, gdzie parametry styropianu okazują się niewystarczające. Jest w tym sporo racji, w tym sensie, że pod względem technicznym rzeczywiście wyraźnie góruje on nad swoim "starszym bratem". Główne przeszkody w jego upowszechnieniu się to zaś wyższa cena oraz nieznajomość. Nieco paradoksalnie, ta pierwsza bariera straciła w ostatnich latach na znaczeniu po prostu dlatego, że styropian bardzo podrożał. W efekcie różnica cen stała się mniejsza. Natomiast co do nieznajomości materiału to wciąż jest podobnie - niewiele potrafią o nim powiedzieć nie tylko inwestorzy i wykonawcy lecz nawet projektanci.

XPS cechują lepsze niż styropian wszystkie podstawowe parametry. Jest od niego znacznie bardziej wytrzymały mechanicznie (wysoka odporność na ściskanie), kilkukrotnie mniej nasiąkliwy, zaś izolacyjność cieplną ma na poziomie najlepszych odmian styropianu. Co bardzo ważne, chociaż XPS również występuje w różnych odmianach to różni je przede wszystkim wytrzymałość mechaniczna (odporność na ściskanie), przy tak samo niskiej nasiąkliwości oraz świetnej izolacyjności cieplnej. Z zastrzeżeniem, że jest to różnica pomiędzy wytrzymałością bardzo dobrą (i tak lepszą niż styropianu) oraz ekstremalnie wysoką.

XPS charakteryzuje znikoma nasiąkliwość oraz bardzo duża wytrzymałość. Dlatego jest szczególnie polecany do izolacji ścian fundamentowych i płyt fundamentowych. (fot. Austrotherm)

Generalnie można przyjąć, że XPS - nawet tych "najsłabszych", jak na ten materiał odmian - nadaje się do zastosowania zamiast dowolnej odmiany styropianu - nawet takiej o podwyższonej wytrzymałości i/lub obniżonej nasiąkliwości. Spełni wszystkie wymagane w ich przypadku parametry, i to z dużym zapasem.

Tak naprawdę tylko izolacja ułożona wokół całych ścian i ław fundamentowych pozwala wyeliminować mostki termiczne. Ale do ułożenia pod ławami nadaje się wyłącznie XPS. Jego rodzaj powinien określić projektant. (fot. Swisspor)

Może cię zainteresować

Co jest potrzebne do produkcji cementu? Folia kubełkowa - gdzie jest niezbędna, jak stosować? Uwaga na grubość folii kubełkowej! Jak produkty z linii AQUAFIN® sprawdzają się w hydroizolacji budynku? Multifunkcjonalna hydroizolacja MB2K Hydroizolacje reaktywne - lepsza alternatywa dla mas bitumicznych Jaki system hydroizolacji fundamentów sprawdzi się w najtrudniejszych warunkach gruntowo-wodnych? Hydroizolacja fundamentów masami bitumicznymi

Zobacz więcej Zwiń

Zawsze sucha

Izolacja tradycyjnych fundamentów i płyt fundamentowych to specyficzne zastosowanie. Można powiedzieć, że to właśnie jedna z tych sytuacji, gdy potrzebujemy materiału do zadań specjalnych. Poza dobrą termoizolacyjnością wręcz konieczna jest bowiem bardzo wysoka odporność na wilgoć oraz podwyższona wytrzymałość mechaniczna.

Podatność styropianu lub XPS na zawilgocenie bada się w określonej normą procedurze testowej. Określa ją parametr oznaczany skrótem WL(T), czyli formalnie nasiąkliwość wody przy długotrwałym zanurzeniu. Dla styroduru typowa wartość to zaledwie 0,7%. Natomiast dla styropianu, nawet fundamentowych odmian (zwykle określanych jako hydro lub aqua) jest to 2-4%. Wprawdzie obie te wartości na pierwszy rzut oka i tak wydają się małe, jednak XPS jest tu mniej więcej 5 razy lepszy.

Warto podkreślić, że gdy mówimy o nasiąkliwości przy kontakcie z wodą słowo "długotrwałe" ma kluczowe znaczenie. Bowiem zarówno XPS jak i nawet zwykły styropian praktycznie nie wchłaniają wody, mając z nią jedynie chwilowy kontakt. To w zasadniczy sposób odróżnia je np. od wełny mineralnej, w przypadku której wystawienie choćby na krótki deszcz ma fatalne skutki. Jednak odporność na taką chwilową ekspozycję, chociaż istotna np. przy ocieplaniu fasad, jest zupełnie niemiarodajna, gdy izolujemy fundamenty lub płytę fundamentową. Przecież w takich miejscach kontakt z zawsze mniej lub bardziej wilgotnym gruntem będzie trwał całe lata. Trzeba więc liczyć się z tym, że ilość faktycznie wchłoniętej wody może być w tak długiej perspektywie znacznie większa, niż wynika to z laboratoryjnych, normowych pomiarów. Rzeczywista przewaga styroduru nad styropianem będzie więc jeszcze większa.

Z kolei to, czy izolacja cieplna faktycznie pozostanie sucha ma zasadnicze znaczenie dla jej skuteczności. Wszystko dlatego, że w materiale takim jak styropian i styrodur izolatorem jest tak naprawdę powietrze. Ucieczka ciepła jest ograniczona do minimum tylko wówczas, gdy to powietrze jest zamknięte w małych "komórkach", z których składa się płyta. Co się zaś stanie, jeżeli nasiąknie, choćby w niewielkim stopniu? Zamiast izolatora - w postaci drobin powietrza unieruchomionych wewnątrz pewnej struktury - będziemy mieć tam wodę. Ta zaś jest świetnym przewodnikiem ciepła. W końcu nie bez przyczyny właśnie wody używa się w instalacjach centralnego ogrzewania, żeby przekazać ciepło z kotła do grzejników.

Takie zawilgocenie możemy porównać do sytuacji, gdy mamy na sobie mokrą odzież. W suchej kurtce czy swetrze będzie nam przyjemnie i ciepło, w zawilgoconej już nie. Natomiast ciągły kontakt zwykłego styropianu z wilgotnym gruntem wokół fundamentów to jak dla nas chodzenie całymi dniami w deszczu. Czegoś takiego nie wytrzyma przecież nawet najlepsza, teoretycznie wodoodporna, kurtka.

Nawet pokrycie ocieplenia zewnętrzną izolacją przeciwwilgociową i wykonanie drenażu nie oznacza, że nie będzie ono mieć kontaktu z wodą i wilgocią. (fot. Aco)

Wytrzymała izolacja

Mechaniczna wytrzymałość termoizolacji nie jest tak samo ważna w każdym przypadku. Traktuje się ją jako cechę drugorzędną w przypadku ocieplania elewacji (ścian nadziemia). Nabiera znaczenia gdy trzeba ocieplić ściany fundamentowe, zaś w przypadku izolacji płyt fundamentowych, podłóg na gruncie oraz dachów płaskich jest już parametrem zasadniczym. Wszystko dlatego, że w tych ostatnich przypadkach na materiał wywierany jest już bardzo duży nacisk. Przecież gdy jest to płyta fundamentowa to właśnie na izolacji cieplnej spoczywa cały ciężar budynku.

Izolacja cieplna pod płytą fundamentową zawsze jest bardzo mocno obciążona. Stosowanie najwyższej jakości materiału to w tej sytuacji konieczność. (fot. Swisspor)

Najważniejszym wskaźnikiem wytrzymałościowym jest parametr CS(10), czyli formalnie wytrzymałość na ściskanie przy 10% odkształceniu względnym. Mówiąc prościej, jest to miara odporności styropianu na zgniecenie. CS(10) opisuje to, jak duży nacisk jest potrzebny, żeby sprasować płytę o 1/10 jej pierwotnej grubości, np. z 10 do 9 cm. Zwykle przyjmuje się, że np. w przypadku podłóg na gruncie, nie powinno to być mniej niż 80 kPa. Chociaż, oczywiście, wyższe wartości są jak najbardziej pożądane. W przypadku XPS jest to znacznie więcej, najczęściej spotykaną odmianę charakteryzuje CS(10) na poziomie 300 kPa, ale są nawet wersje 700 kPa.

Pod tym względem różnica pomiędzy styropianem i styrodurem jest więc także bardzo duża. Można przy tym zauważyć pewną raczej niepokojącą tendencję. Jeszcze kilka lat temu styropiany fundamentowe zwykle charakteryzował parametr CS(10) 150 kPa, natomiast obecnie jest to raczej 100 kPa, zdarza się zaś nawet 80. Czyli w to szczególne miejsce trafia styropian po prostu mechanicznie słabszy, bardziej miękki, a najpewniej również o mniejszej gęstości. Zaś robienie tego rodzaju oszczędności przez producentów budzi już obawy o jakość wyrobów. Praktyka natomiast dowodzi, że twardszy materiał izolacyjny jest po prostu lepszym i bezpieczniejszym wyborem, nawet jeżeli z projektu nie wynikają w tym względzie jakieś szczególne wymogi. Większa wytrzymałość to przecież chociażby wyższa odporność na przypadkowe uszkodzenia przy montażu, zasypywaniu ziemią itd.

Ciepła

Izolacja termiczna powinna skutecznie chronić przed ucieczką ciepła. A dokładniej mówiąc ją ograniczać, gdyż nie da się jej całkiem zablokować. Współczynnik przewodzenia ciepła lambda (λ) w przypadku XPS wynosi ok. 0,035 W/(m·K), czasem jest nieco niższy. To bardzo dobra (niska) wartość, ale podobną, a niekiedy nawet niższą, osiągają płyty szarego styropianu fundamentowego. Nie należy jednak dać się złapać w swoistą pułapkę, polegającą na zwracaniu uwagi tylko na izolacyjność cieplną danego materiału. Przecież to, że dwie płyty - jedna ze styropianu, druga ze styroduru - izolują tak samo, nie znaczy jeszcze, że niczym się nie różnią!

Niska lambda to tylko jedna z pożądanych cech materiału do izolacji fundamentów. Nie wolno zapominać, że znajdzie się on w szczególnie trudnym środowisku. (fot. Knauf Therm)

Nie bez przyczyny pisaliśmy wcześniej o nasiąkliwości oraz wytrzymałości mechanicznej (na obciążenia). W szczególnym miejscu, na fundamentach lub pod płytą fundamentową, mają one ogromne znaczenie. Teoretycznie świetny jako izolator styropian o niskiej lambdzie w rzeczywistości wcale nie będzie aż tak dobry, jeżeli ulegnie zawilgoceniu lub uszkodzeniu. Trzeba zaś pamiętać, że izolacja układana właśnie w takich miejscach ma szczególny charakter jeszcze z tego względu, że jej poprawienie lub wymiana na ścianach fundamentowych jest trudna, zaś pod płytą w ogóle niemożliwa. Stosując dobry, odporny i trwały materiał izolacyjny, kupujemy więc spokój na lata.

Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: Swisspor