Mi az a könnyübeton?

Könnyűbeton készítése EPS darálékkal: A fenntartható építés jövője

Mi is az a könnyűbeton?

A könnyűbeton egy speciális betontípus, amely jelentősen könnyebb a hagyományos betonnál, mégis kielégítő szilárdságú. A könnyűbeton 3 fő összetevője a víz, a cement és a polisztirol gyöngy és/vagy darálék.

Az EPS (expandált polisztirol) darálék hozzáadásával olyan anyagot kapunk, amely nemcsak könnyű, hanem kiváló hőszigetelő tulajdonságokkal is rendelkezik.

Miért válaszd az EPS darálékos könnyűbetont?

Kiemelkedő hőszigetelés

A magas levegő tartalmú polisztirol darálék a betonban minden ismert hátrányos tulajdonságát elveszíti, és fantasztikus hőszigetelő képességet biztosít. Ez azt jelenti, hogy jelentősen csökkentheted a fűtési költségeidet, mert a falak sokkal jobban tartják a meleget télen és a hűvöst nyáron.

Páraáteresztő képesség

A nagy pórustartalma révén a könnyübeton nagyon jó páraáteresztő képességgel rendelkezik, vagyis a szigetelt födém jól szellőzik. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy nem kell tartanod a penészedéstől vagy a nedvesedéstől.

Könnyű kezelhetőség

Az anyag könnyű volta miatt sokkal egyszerűbb a szállítás és a beépítés. Ez különösen fontos lehet, ha magad szeretnéd elvégezni az építkezést, vagy ha nehezen megközelíthető helyre kell szállítani az anyagot.

Környezetbarát megoldás

Az EPS darálék gyakran újrahasznosított anyagból készül, így választásoddal hozzájárulsz a környezet védelméhez. Az EPS (expandált vagy habosított polisztirol, közismert nevén hungarocell) számos területen alkalmazható, és újrahasznosítása jelentősen csökkenti a hulladékmennyiséget.

Az EPS beton csökkentett szénlábnyoma miatt környezetbarát építőanyagnak számít. Kedvelt felhasználási területe az un. zöld ház proejekteknek.  Az újrahasznosítható és újrahasznosított anyagokból származó EPS gyöngyök és vagy darálék használata összhangban van a fenntartható építési gyakorlattal. 

Hogyan készítsd el a könnyűbetont EPS darálékkal?

Szükséges anyagok:

• Portland cement (általában CEM I 42,5 vagy CEM II)
• EPS darálék (polisztirol őrlemény)
• Víz
• Adalékanyagok (szükség szerint)

Keverési arányok:

A pontos arányok függenek attól, hogy milyen szilárdságú és sűrűségű betont szeretnél készíteni. Általános útmutatóként:

• Cement: 300-400 kg/m³
• EPS darálék: 150-300 liter/m³
• Víz: cement tömegének 40-60%-a
• Adalékanyagok: szükség szerint

Elkészítési lépések:

1. Először keverd össze a cementet és az EPS darálékot szárazon, amíg egyenletes eloszlást nem érsz el.
2. Fokozatosan add hozzá a vizet, folyamatos keverés mellett. Fontos, hogy ne öntsd egyszerre a teljes vízmennyiséget.
3. Adalékanyagokkal akadályozzuk meg az EPS darálék felúszását a tökéletesen homogén polisztirolbeton előállításához.
4. A keverést addig folytasd, amíg teljesen egynemű masszát nem kapsz. Ez általában 3-5 percet igényel.

Magyar kutatási eredmények és szakirodalom

Hazai tudományos háttér:

BME Építőanyagok és Magasépítés Tanszék kutatásai: A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen folyó kutatás-fejlesztési projekt célja olyan új, nagy teljesítőképességű, előre gyártott, előfeszített, nagyszilárdságú normálbeton és szerkezeti könnyűbeton tartórendszer típuscsalád kifejlesztése volt. A kutatások a meglévő előnyök megtartása mellett új lehetőségeket tártak fel a könnyűbeton alkalmazásában.
Forrás: Kutatások - BME Építőmérnöki Kar

Magyar szakirodalom - Ezermester folyóirat: A Magyar szakirodalom szerint a könnyűbeton tulajdonképpen már 2000 évvel ezelőtt is használatban volt, amikor a rómaiak vulkánlávát, tufakőt és téglaport alkalmaztak adalékanyagként. A modern polisztirol adalékú könnyűbetonok fejlődése jelentős mérföldkő az építőipar történetében.
Forrás: Könnyűbetonok a gyakorlatban - Ezermester 2012/

A polisztirolbeton fejlődése Magyarországon: A magyar források szerint a BASF cég tudósa fejlesztette ki a polisztirolbetont, röviddel az expandált polisztirol létrehozása után. 1967 végén új tanulmányok készültek a költségek csökkentésére és a gyárthatóság javítására. A habosított polisztirol fokozatosan felváltotta a többi könnyű ásványi adalékanyagot.
Forrás: Polisztirol beton története - Magyar építőipari lexikon

Tudományos kutatások és bizonyított eredmények

Nemzetközi tanulmányok és források:

Mechanikai tulajdonságok kutatása: Egy 2020-as tanulmány kimutatta, hogy az EPS betonból 800-1800 kg/m³ sűrűségű és 10-25 MPa nyomószilárdságú anyag készíthető a durva és finom adalékanyag részleges EPS gyöngyökkel való helyettesítésével. A kutatás azt is bebizonyította, hogy a finom szilika por jelentősen javítja az EPS gyöngyök és a cement közötti kötést.
Forrás: Ultra-Lightweight EPS Concrete: Mixing Procedure and Predictive Models for Compressive Strength - Civil Engineering and Architecture, 2020

Szemcseméret hatása a szilárdságra: Tudományos vizsgálatok kimutatták, hogy az EPS könnyűbeton nyomószilárdsága jelentősen növekszik a polisztirol gyöngyök méretének csökkentésével, azonos betonsűrűség mellett. Ez fontos információ a megfelelő EPS darálék kiválasztásához.
Forrás: Particle size effect on EPS lightweight concrete compressive strength - ResearchGate, 2005

Átfogó teljesítmény értékelés: Az American Concrete Institute (ACI) 213R szerint a könnyűbeton sűrűsége 1350-1900 kg/m³ között van, nyomószilárdsága pedig nem kevesebb mint 17 MPa. Ez a szabvány alapja az EPS betonok minősítésének.
Forrás: Review of concrete with expanded polystyrene (EPS): Performance and environmental aspects - ScienceDirect, 2022

Cement és EPS arány optimalizálás: Kutatási eredmények szerint az EPS gyöngyök arányának növelése jelentős nyomószilársági csökkenést eredményez a kontroll mintához képest - 49%-os csökkenés 4%-os EPS gyöngy aránynál (cement tömegéhez viszonyítva). Ez hangsúlyozza a pontos keverési arányok fontosságát.
Forrás: Effect of cement and EPS beads ratios on compressive strength and density of lightweight concrete - ResearchGate, 2007

Gyakorlati alkalmazások és esettanulmányok:

Útépítési alkalmazás: Kísérleti alkalmazás során új típusú betonkorlát (NCB) tervezését és tesztelését végezték el EPS betonból, amely az ellentétes forgalmi sávokat elválasztja az utakon. Ez bizonyítja az anyag praktikus alkalmazhatóságát infrastrukturális projektekben.
Forrás: Experimental application of EPS concrete in the new prototype design of the concrete barrier - ScienceDirect, 2016

Hőszigetelési teljesítmény: Számos tanulmány foglalkozott az EPS betonok keverési terv optimalizálásával a hőszigetelési teljesítmény maximalizálása érdekében, mivel az építőipar és építkezési szektor a globális villamosenergia-fogyasztás közel 55%-át teszi ki.
Forrás: Lightweight structural cement composites with expanded polystyrene (EPS) for enhanced thermal insulation - ScienceDirect, 2019

Felhasználási területek és nemzetközi referenciák

Ideális alkalmazások és bizonyított esetek:

• Hőszigetelő rétegek: Lapostetők, födémek hőszigetelésére
• Térkitöltések: Üregek, aknafalak mögötti térkitöltésre
• Könnyű válaszfalak: Nem teherhordó falszerkezetek építésére
• Alapozások: Könnyű építmények alapozására

Alkalmazási példák:

Infrastrukturális projektek: Az EPS darálékos könnyűbeton sikeresen alkalmazható útburkolat alatti kitöltésekhez, fagyvédő altalajhoz, valamint vasúti pályaágyazat anyagaként. Magasépítésű épületek és nagy fesztávolságú hidak építésénél is előszeretettel használják, ahol a szerkezet önsúlya kritikus tényező.

Lakóépítési projektek: Kutatások kimutatták, hogy az EPS gyöngyöket tartalmazó cement alapú anyagok használata 30%-kal gyorsabb építést tesz lehetővé a hagyományos könnyűbeton blokk rendszerekhez képest, ami jelentős gazdasági előnyöket eredményez. Az EPS beton blokkok használata körülbelül 30%-kal csökkentette az anyagköltségeket és 65%-kal a kivitelezési időt.

Terhelhetőség különböző sűrűségek szerint:

Nagyobb, vagy pontszerű terhelés kielégítésére 500 kg/m3 vagy 700 kg/m3 testsűrűségű, vagy akár terheléselosztó kavicsbeton réteg is alkalmazható.

Mire NEM alkalmas az EPS darálékos könnyűbeton?

Kerülendő felhasználási területek:

• Teherhordó szerkezetek: Nagy statikai terhelésű oszlopok, gerendák esetében
• Vízzel érintkező szerkezetek: Alapfal vízszint alatt, medencék
• Magas hőmérsékletnek kitett felületek: Kandallók, kémények közvetlen közelében
• Kopásnak kitett felületek: Padlóburkolat alatti rétegként csak megfelelő védőréteggel

Fontos figyelmeztetések:

• Ne használd 70°C feletti hőmérsékletnek kitett helyeken
• Kerüld az állandó vízzel érintkező alkalmazásokat
• Nagy pontszerű terhelések esetén kiegészítő megerősítés szükséges

Technikai paraméterek

Várható tulajdonságok sűrűség szerint:

300-400 kg/m³ sűrűség:

• Nyomószilárdság: 1,5-3 MPa
• Hővezetési tényező: 0,08-0,12 W/mK
• Alkalmazás: Hőszigetelő rétegek

500-600 kg/m³ sűrűség:

• Nyomószilárdság: 3-6 MPa
• Hővezetési tényező: 0,12-0,16 W/mK
• Alkalmazás: Könnyű válaszfalak, térkitöltések

700-800 kg/m³ sűrűség:

• Nyomószilárdság: 6-10 MPa
• Hővezetési tényező: 0,16-0,20 W/mK
• Alkalmazás: Terheléselosztó rétegek

Minőségi EPS darálék beszerzése

Az építkezés sikerének kulcsa a megfelelő minőségű alapanyagok használata. Fontos, hogy olyan EPS darálékot választasz, amely:

• Megfelelő szemcsenagyságú
• Mentes a szennyeződésektől
• Megfelelő sűrűségű
• Építőipari követelményeknek megfelelő

Ha keresed a megfelelő EPS darálékot projektedhez, érdemes megbízható forrásból beszerezni, ahol szakmai tanácsot is kapsz a felhasználáshoz.

Rendeld meg ITT a könnyübetonhoz szükséges EPS adalékot »

Gazdaságossági szempontok

Költségmegtakarítás lehetőségei:

• Szállítási költségek: Könnyebb anyag = olcsóbb szállítás
• Munkadíj: Egyszerűbb beépítés = kevesebb munkaidő
• Energiaköltségek: Jobb hőszigetelés = alacsonyabb fűtés/hűtés költség
• Alapozás: Könnyebb szerkezet = kisebb alapozási igény

Hosszú távú előnyök:

A kezdeti befektetés hamar megtérül az energiamegtakarításokon keresztül. Egy jól elkészített EPS darálékos könnyűbeton szerkezet évtizedeken át biztosítja a kiemelkedő hőszigetelést.

Az EPS darálékkal készített könnyűbeton egy sokoldalú, környezetbarát és gazdaságos megoldás lehet építkezésedhez. A nemzetközi tudományos kutatások és gyakorlati alkalmazások egyértelműen bizonyítják hatékonyságát és megbízhatóságát. Megfelelő felhasználás mellett kiváló hőszigetelő tulajdonságokat biztosít, miközben könnyű kezelhetőségével megkönnyíti a munkát.

Azonban fontos, hogy tisztában legyél a korlátokkal is: nem alkalmas teherhordó szerkezetek esetében és speciális körülmények között további védelem szükséges. A kulcs a megfelelő tervezésben és a minőségi alapanyagok használatában rejlik.

Ha úgy döntesz, hogy kipróbálod ezt a modern építőanyagot, biztosítsd, hogy minőségi EPS darálékot használj, és szükség esetén kérj szakmai tanácsot a pontos keverési arányokhoz és beépítési technológiához.

!Ez a cikk tájékoztató jellegű, konkrét építkezés előtt mindig konzultálj építőmérnökkel vagy szakemberrel.