Zároveň růst produkce odpadu a jejich stále se zdokonalující způsob separace umožňují propojit tato dvě průmyslová odvětví za účelem vzniku vysoce hodnotných stavebních materiálů využívajících průmyslové recykláty.

Růst produkce polyuretanových odpadů ve formě zbytkových tvrdých polyuretanových pěn o objemových hmotnostech 30 - 50 kg.m-3 generuje vhodné plnivo pro tepelně izolační omítky a nástřiky, nebo plnivo pro lehké betony. Společnost D&DAXNER Technology, s.r.o. ve spolupráci s Vysokou školou báňskou - Technickou univerzitou Ostrava, Institutem environmentálního inženýrství již problematiku tepelně izolačních omítek úspěšně dovedla do stavební praxe. Nyní probíhá transfer aplikovaného výzkumu právě v oblasti lehkých betonových hmot, kde plnivem, a tedy i plnou náhradou kameniva, je tvrdá polyuretanová pěna.

Tvrdá polyuretanová pěna
Tvrdá až polotvrdá polyuretanová pěna s více jak 90 % uzavřených buněk je tepelně izolační materiál. Je to hmota prakticky nenasákavá a tudíž i hydroizolační, přesto má schopnost difúze vodních par. Její hlavní přednost spočívá v mimořádně tepelně izolačních vlastnostech. Součinitel tepelné vodivosti se pohybuje v závislosti na jejich typu mezi 0,02 až 0,03 W/m.K. Tato hmota je odolná vůči agresivním prostředím, zředěným kyselinám a alkáliím, minerálním olejům a rozpouštědlům. Není napadána hlodavci ani jinou faunou. Je tvarově a rozměrově stálá, nesublimuje a její trvalá tepelná odolnost se pohybuje mezi -200 °C a +140 °C. Její odolnost proti zahoření je závislá na formách retardace.

Tepelně izolační polyuretanová omítka Daxner®
Tepelně izolační polyuretanová omítka Daxner® byla vyvinuta za podpory dotace ze státního rozpočtu formou projektu výzkumu a vývoje v programu IMPULS s evidenčním číslem FI-IM5/015. Od roku 2009 společnost D&DAXNER Technology, s.r.o. započala již průmyslovou výrobu suché tepelněizolační polyuretanové omítky.
Proč volit tepelně izolační polyuretanovou omítku Daxner®?
- umožňuje přirozený odvod vlhkosti z interiéru budov, nižší pracnost při realizaci zateplení;
- omítku lze aplikovat ručně nebo pomocí strojního nanášení;
- při renovaci a dodatečném zateplení lze aplikovat polyuretanovou omítku přímo na hrubozrnné omítky typu bryzolit;
- zvyšuje celkový tepelný odpor stavby při zachování prostupu par stěnou.

Polyuretanbeton

Zcela specifické postavení mezi lehkými betony mohou zaujmout betony plněné drceným polyuretanem. Tento zcela nový materiál splňuje všechny požadavky kladené na moderní stavební hmoty. Fyzikálně mechanické vlastnosti betonu plněného polyuretanem jsou uvedeny v tab. 2.

Lehký beton na bázi polyuretanu je nový stavební materiál, který je schopen nahradit současné lehké betony. Vyznačuje se především tím, že:
- Uzavírá vzduch v drceném polyuretanu. Takto uzavřený vzduch udržuje ve hmotě větší množství tepla, snižuje tedy tepelnou vodivost materiálu a dává mu i nízkou objemovou hmotnost. Obalením zrna polyuretanu pojivem je dána tomuto jinak hořlavému materiálu i jeho nehořlavost v této kombinaci.
- Polyuretan lze dávkovat v různém zrnitostním složení, čímž lze předem určit strukturu betonu a betonovou směs namíchat v libovolných poměrech s reprodukovatelnými hodnotami. Škála stavebně zajímavých možností je od extrémně lehkých (plovoucích ve vodě) až po konstrukčně použitelné lehké betony.
- Nedochází k segregaci jednotlivých složek ve směsi do hodnoty vodního součinitele 1,2.

Aby bylo dosaženo vyhovujících pevnostních parametrů betonové směsi na bázi tohoto materiálu, je nutné, aby polyuretan měl stanovenou odpovídající křivku zrnitosti. Zásadně totiž platí, že při určité objemové hmotnosti lehkého betonu na bázi polyuretanu je pevnost tím vyšší, čím je větší počet frakcí polyuretanu jako plniva.
Polyuretan jako plnivo pro lehké betony se v současné době dodává v zrnitostních frakcích 0/4, 4/8, 8/16 a 16/32 mm.

Skladba polyuretanbetonové směsi
Při přípravě polyuretanbetonové směsi je nutné si uvědomit, že jde o výrobu lehkého betonu, jehož objemová hmotnost se pohybuje v rozmezí 400 až 1000 kg.m-3, přičemž jednotlivé komponenty se velmi výrazně liší buď svými měrnými hmotnostmi nebo svým charakterem. Aby bylo možno v tomto případě získat homogenní směs, je třeba dosáhnout toho, aby částice polyuretanu byly pokryty adhezní vrstvou, která by působila jako pojivo mezi jednotlivými částicemi polyuretanu a ostatními hydraulickými minerálními pojivy.

Ukázky aplikací polyuretanbetonu

A) Prefování
Ve spolupráci s Prefou Brno, a.s., závod Kuřim byla odzkoušena aplikace prefování polyuretanbetonu o objemové hmotnosti čerstvé betonové směsi 1100 kg/m3. Namíchaná betonová směs v konzistenci sednutí kužele S3 (100 - 150 mm) byla dopravena do formy rozměru 3000x2000x150 mm prostřednictvím podvěsné rozvozové dráhy v bádii. V připravené formě již byla uložena armovací výztuž s krytím 30 mm viz obr. 1 a 2. Po naplnění formy polyuretanbetonem bylo provedeno zhutnění ponorným vibrátorem viz obr. 3 a srovnání horní vrstvy formy latí. Po 24 hod. následovalo vyjmutí panelu z formy z důvodu ověření manipulovatelnosti, viz obr. 4 a 5. Krychelná pevnost polyuretanbetonu ve stáří 24 hod. činila 2,9 MPa a po 28 dnech, kdy zkušební tělesa byla uložena ve vodním prostředí, činila 5,1 MPa.

B) Příprava transport polyuretanbetonu
Společnost D&DAXNER Technology, s. r. o. ve spolupráci se společností INSTAV bau s. r. o. zahájila průmyslovou výrobu polyuretanbetonových směsí v závodě Rokycany, Zbiroh a Hořovice. Takto připravené polyuretanbetony jsou nejčastěji dodávány zákazníkům o objemové hmotnosti 500 - 600 kg/m3, jako tepelně a akusticky izolační vrstva pod anhydritové samonivelační lité podlahy. Typická skladba konstrukce je uvedena na obr. 6. Vlastní záměs polyuretanbetonu probíhá klasickým způsobem v betonárně, zamíchaná směs je následně transportována na místo určení pomocí domíchávače. Konzistence polyuretanbetonu z hlediska uložení prostým výsypem se pohybuje ve stupních sednutí kužele S1 až S2. Pro čerpatelný polyuretanbeton se konzistence pohybuje ve stupni sednutí kužele S3 (100 - 150 mm). Reologii polyuretanbetonové směsi lze regulovat speciálně vyvinutým práškovým plastifikátorem DAXNER®

C) Polyuretanbetony dodávané jako suchá hotová směs
Polyuretanbeton lze dodávat jako suchou betonovou směs v pytlích viz obr. 7, určenou pro zamíchání v klasické spádové stavební míchačce. Vzhledem k vlastnostem polyuretanového plniva v polyuretanbetonu nedochází k setřesení a fragmentaci jednotlivých složek suché betonové směsi. Úplnou novinkou je postupné uvádění na trh polyuretanbetonů určených pro aplikace pomocí běžných strojních omítaček, kde pytlovaná suchá betonová směs je dávkována do strojní omítačky s integrovanou mísící zónou.

Autoři:
Jaromír Daxner
D&DAXNER Technology, s.r.o.

Ing. Vojtěch Václavík, Ph.D.
VŠB-TU Ostrava

D&DAXNER TECHNOLOGY s. r. o.
Těšínská 96, 710 00 Slezská Ostrava
tel.: 596 241 285, fax: 596 245 190
e-mail: daxner@daxner.cz, www.daxner.cz