EPS-blokken

Geëxpandeerd polystyreen, EPS, is een zeer licht ophoogmateriaal. Veruit het lichtste dat in deze publicatie wordt behandeld. Vanwege de droge volumieke massa van slechts 15 tot 40 kg/m³, afhankelijk van het type, kan met EPS in veel situaties een evenwichtsconstructie worden ontworpen. Belangrijk is om in de bouwfase voldoende gewicht, bijvoorbeeld door middel van een zandlaag, op het EPS aan te brengen om wegwaaien en opdrijven te voorkomen. Ook in de gebruiksfase moet rekening worden gehouden met (tijdelijke) hoge grondwaterstanden tot aan maaiveld. In het verleden werd het type EPS aangeduid met de volumieke massa. Tegenwoordig wordt EPS conform NEN-EN 14933, aangeduid met de korteduurdruksterkte bij 10% vervorming. Een EPS 100 heeft in dit geval een korteduurdruksterkte van 100 kPa. EPS met een druksterkte van 100 of 150 wordt het meest toegepast als licht ophoogmateriaal.

In een petrochemisch proces wordt uit aardolie de styreenmonomeer gevormd die de basis vormt voor EPS. Door toevoeging van pentaan wordt expandeerbaar polystyreen gemaakt. Dit zijn bolletjes polystyreen waarin het pentaan is opgesloten. De bolletjes polystyreen worden vervolgens blootgesteld aan stoom van circa 100 °C, waarbij het pentaan expandeert (gasvorming). Bij afkoeling wordt het grootste gedeelte van het pentaan vervangen door lucht. In deze productiestap wordt 98% holle ruimte gecreëerd in het bolletje polystyreen. Vervolgens wordt bij stoom van circa 120 °C het EPS in de gewenste vorm en dichtheid geproduceerd. Veelal wordt EPS-SE in bouwtoepassingen gebruikt, waarbij SE staat voor brandvertragend gemodificeerd. Zonder toevoeging van een brandvertrager is EPS brandbaar.

EPS kan 15 tot 20% hergebruikt worden in nieuwe EPS-blokken. EPS met gerecycled materiaal heeft dezelfde civieltechnische en milieuhygiënische eigenschappen als nieuw EPS. Vanwege het hergebruik van oud materiaal heeft EPS met gerecycled materiaal een gunstiger milieuprofiel dan nieuw EPS. Het EPS met gerecycled materiaal kan diverse kleuren of een gespikkeld patroon hebben. De kleur of het patroon zegt niets over het percentage gerecycled materiaal. De kleur is een producenteigen keuze met de bedoeling zich te onderscheiden van het gangbare wit.

EPS heeft een zeer lage stijfheidsmodulus en een lagere draagkracht dan andere lichte ophoogmaterialen. Daardoor is het niet geschikt als funderingsmateriaal. EPS kan alleen als ophoogmateriaal worden toegepast. Bij het ontwerp moet bijzondere aandacht worden geschonken aan de maximale drukspanning in de bouwfase en de gebruiksfase. Bij een te hoge drukspanning door het (bouw)verkeer en het eigen gewicht van de wegconstructie kan het EPS worden beschadigd. De beschadigingen zorgen niet alleen voor vervormingen van het materiaal, maar ook voor een afname van de stijfheidsmodulus en een toename van de wateropname. Om beschadigingen als gevolg van te hoge drukspanning te voorkomen, moet op het EPS, vóór het aanbrengen van de verharding, een lastspreidende laag van zand en/of funderingsmateriaal, met een dikte van 0,4 tot 1,0 m, worden aangebracht. Wanneer een lastspreidende betonnen afwerklaag, met een dikte van circa 150 mm, op het EPS wordt aangebracht, de zogenoemde Noorse methode, kan direct op deze laag een funderingslaag worden aangelegd of de verharding. De betonnen afwerklaag kan ook bestaan uit schuimbeton, minimaal 0,5 m.

Op het EPS is de klankbodem voor de verdichting van granulair materiaal beperkt. Daardoor moet voor granulaire materialen boven het EPS een tot 75% lagere stijfheidsmodulus worden aangehouden.

EPS vertoont kruipgedrag in de tijd onder gelijkblijvende belasting. De grootte van de kruip wordt bepaald door de verhouding van de druksterkte van het EPS en de grootte van het eigen gewicht van de wegconstructie. In afwijking van bedraagt de maximale kruip 0,7% (EPS 200) tot 0,9% (EPS 100) van het initiële volume gedurende 50 jaar, waarvan circa 0,2% optreedt tijdens de bouwfase bij een wegconstructie van 1,0 m.

De horizontale wrijvingscoëfficiënt tussen de EPS-blokken bedraag 0,5, waardoor de opneembare horizontale wrijvingskracht gelijk is aan 0,5 maal het eigen gewicht van de wegconstructie.

In wegconstructies met EPS en een open verharding moet aandacht worden besteed aan de afwatering. Water kan in dit geval alleen door de naden tussen de blokken worden afgevoerd. Als het EPS ter bescherming is ingepakt in een folie tegen chemische aantasting, is ook dit niet mogelijk. Voor het afvoeren van het indringende hemelwater kan een drainagesysteem worden aangelegd. Behalve aan de afwatering moet bij EPS ook aandacht worden besteed aan maatregelen voor de fundatie van lichtmasten en portalen en aan het creëren van plantvakken voor bomen en inpassing van kabels en leidingen.

In tabel 8.2.7, overgenomen uit , staan de meest relevante materiaaleigenschappen voor EPS.