Naukowcy z Politechniki Koszalińskiej zbadają, czy odpowiednio przetworzone odpady styropianowe można wykorzystać do produkcji pełnowartościowego materiału budowlanego. Chodzi o wyprodukowanie kompozytu cementowego, który posłuży do wykonywania podłóg i stropodachów. Dwa zadania badawcze, które nasza uczelnia zrealizuje we współpracy z jedną z koszalińskich firm, są finansowane z funduszy unijnych.

Polistyren ekstrudowany, zwany często styropianem XPS, to powszechnie stosowany w budownictwie materiał termoizolacyjny. Z uwagi na wysoką wytrzymałość na ściskanie, bardzo dobre właściwości termoizolacyjne i niską nasiąkliwość wodą jest często stosowany do izolacji ścian fundamentowych i podłóg. Zagospodarowanie odpadów styropianu stanowi jednak duże wyzwanie ze względu na jego objętość oraz trudności w zakresie utylizacji.

Nic więc dziwnego, że producenci styropianu, właściciele firm budowlanych i przedsiębiorcy zajmujący się recyklingiem głowią się jak z korzyścią dla środowiska zagospodarować odpady styropianowe. – Utylizacja tego materiału jest droga – przyznaje Tomasz Klein, właściciel firmy Składy Budowlane Klein w Koszalinie. – My na razie go mielimy i magazynujemy.

Przedsiębiorca ma jednak nadzieję, że sytuację wkrótce uda się zmienić. Wszystko dzięki wspólnym pracom, których podejmą się specjaliści z jego firmy oraz naukowcy z Wydziału Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji, a także z innych jednostek naszej uczelni. – Dzięki tym badaniom odpad styropianowy uzyska drugie życie – mówi Tomasz Klein.

Innowacyjny materiał do wykonywania podłóg

Chodzi o przygotowanie odpowiedniego materiału budowlanego, w postaci kompozytu cementowego, do produkcji którego zostanie wykorzystany zmielony styropian XPS.

Badania zostaną przeprowadzone w ramach dwóch zadań: projektu badawczego i usługi badawczej. Projekt badawczy dotyczyć będzie wykorzystania odpadów styropianowych do produkcji materiału, który będzie można zastosować do wykonywania podłóg (tytuł projektu „Przeprowadzenie prac B+R nad stworzeniem nowych posadzek lekkich z kompozytu cementowego na bazie styropianu odpadowego”).

- Zajmiemy się przygotowaniem technologii produkcji tego materiału. Zbadamy jego właściwości izolacyjne, ale też odporność na obciążenia statyczne i dynamiczne – podkreśla, kierujący pracami badawczymi, dr hab. inż. Jacek Domski, prof. PK, dziekan Wydziału Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji Politechniki Koszalińskiej, a zarazem kierownik działającej na tym wydziale Katedry Budownictwa i Materiałów Budowlanych.

Dodaje, że pierwsze doświadczenia z tak przygotowanym materiałem są obiecujące. Ułożenie instalacji budowlanych w podłogach wykonywanych z wykorzystaniem tradycyjnego styropianu, wymaga pracochłonnego docinania płyt. Kompozyt cementowy z dodatkiem odpadów XPS będzie wylewany na budowie, więc wypełni przestrzenie pomiędzy przewodami instalacyjnymi. A to ograniczy proces przygotowania tej warstwy podłogi.

Zastosowanie: w budownictwie przemysłowym i mieszkaniowym 

Usługa badawcza – o węższym zakresie badawczym – wiąże się natomiast z przeprowadzeniem badań materiału przeznaczonego do zastosowania w warstwie stropodachu (tytuł projektu: „Zakup usługi badawczo-rozwojowej związanej z opracowaniem nowego materiału budowlanego na bazie odpadów styropianowych do zastosowań w dachach budynków”). W tym przypadku sprawdzona zostanie przede wszystkim odporność kompozytu na wysokie i niskie temperatury oraz obciążenie długotrwałe.

W przypadku obu proponowanych materiałów badana będzie także nasiąkliwość i izolacyjność akustyczna. Naukowcy sprawdzą także ich ściśliwość, czyli zmianę grubości pod wpływem obciążenia.

Jak dodaje prof. Jacek Domski, założenie jest takie, by zarówno kompozyty do zastosowań w podłogach jak i w dachach znalazły zastosowanie zarówno w budownictwie przemysłowym jak i mieszkaniowym. Muszą więc spełniać rygorystyczne wymogi.

Realizacja projektu potrwa ponad dwa lata, usługa badawcza zostanie zrealizowana natomiast w ciągu szesnastu miesięcy. Właściciel firmy Składy Budowlane Klein zapowiada, że jeśli badania wypadną pomyślnie, produkcja materiałów budowlanych przygotowanych w oparciu o nową technologię ruszy jak najszybciej.

– Zdecydowaliśmy się na współpracę z Politechniką Koszalińską, bo to znana uczelnia o dobrej reputacji – podkreśla Tomasz Klein. – Mieliśmy już kontakty z uczelnią i z profesorem Jackiem Domskim. Wrażenia są bardzo dobre.

Oba zadania badawcze kwotą blisko 8 mln złotych dofinansowuje Unia Europejska w ramach programu regionalnego Fundusze Europejskie dla Pomorza Zachodniego 2021-2027. Wartość prac badawczych, które zrealizuje nasza uczelnia, wynosi ok. 1,8 mln zł.

Zdjęcia: Adam Paczkowski/Politechnika Koszalińska