Dálnice z polystyrenu: Staví se stejně jako pontonový most

Myšlenka využít polystyrenové bloky při stavbě silnic se datuje do roku 1972 a průkopníkem je Norsko. Netrvalo dlouho a polystyrenové bloky se začaly hojněji využívat i v dalších skandinávských zemích, po nichž následovaly Nizozemsko, USA a Japonsko. Abychom byli úplně přesní, řeč je o expandovaném polystyrenu, tedy EPS, jenž je uspořádaný do bloků pojmenovaných Geofoam. Asi nejvíce se tato technologie zapsala do povědomí

odborné široké veřejnosti v souvislosti se stavbou okruhu formule 1 v Číně. Ten je údajně celý postaven na polystyrenových blocích Geofoam. Jaké jsou jeho hlavní přednosti, kde se používá a proč je někdy lepší než klasické podloží? Na to jsme se zeptali projektanta Jiřího Drnce, velkého obhájce této stavební technologie.

Stavět dálnici z polystyrenu zní hodně zvláštně. Kde se s touto technologií můžeme u nás setkat?

Zatímco ve vyspělém světě se metoda Geofoam používá hojně, u nás jde zatím o ojedinělý projekt. Poprvé zde byl prezentován v roce 2002, tedy přesně 30 let po premiéře v Norsku. Rok nato se začalo s projektem stavby s využitím polystyrenu a v roce 2005 se po ní projeli první motoristé. Setkat se s ním můžete třeba na dálnici D1 mezi Vyškovem a Mořicemi u obce Ivanovice na Hané. V těchto místech stojí mimoúrovňová křižovatka z důvodu překlenutí údolí potoka Runza, jejíž vylehčený násyp je z expandovaného polystyrenu.

Jaké jsou přednosti využití polystyrenu při stavbě silničních náspů?

Polystyren jako takový je lehký. Zásluhou toho se výrazně sníží hmotnost náspu, čímž zároveň klesne zatížení podloží na minimum. Dále můžeme zmínit snadnou manipulaci, delší životnost silnice, vysokou pevnost a nepatrnou nasákavost. Z pohledu motoristů je předností fakt, že vozovka postavená na polystyrenových blocích v zimě nepromrzá.

Uplatňuje se tato technologie také v jiném odvětví než v silničním stavitelství?

Určitě. Třeba při stavbě železničních koridorů, a to dokonce mnohem častěji. Polystyrenové desky lze rovněž použít například při stavbě letištních ranvejí. V tomto případě se ale používá odlišný, takzvaný extrudovaný polystyren.

V jakých místech se při stavbě silnic či dálnic přednosti polystyrenových bloků nejvíce projeví? Kde je jejich použití přímo žádoucí?

Bloky Geofoam najdou uplatnění zejména tam, kde je nedostatečná únosnost zeminy. K tomu dochází, pokud je její základ písčitý či se rozhodnete

stavět na mokřinách. V případě použití konvenčních metod stavby by to znamenalo udělat širší násyp a tomu odpovídající větší množství materiálu.

Problém způsobuje fakt, že takto nestabilní podloží je potřeba neustále zasypávat. A to chce samozřejmě čas, navíc je to drahé.

Znamená to tedy, že uplatnění Geofoamu takovou stavbu zrychluje?

Přesně tak. Neustálé zasypávání počítá s takzvanou konsolidací násypu, což je vlastně postupné sesedání navážené zeminy. To může trvat až rok, urychlit se příliš nedá.

Dnes se hodně řeší životní prostředí. Neubližuje mu nějak polystyren uložený v zemi?

Ač se to na první pohled zdát nemusí, expandovaný polystyren je z ekologického hlediska považovaný za mimořádně ohleduplný materiál. Kupříkladu

nijak neohrožuje spodní vody. Dále nehnije, neplesniví a ani nevytváří živnou půdu pro mikroorganismy. Kuličky polystyrenu se dokonce občas

přidávají do půdy v zemědělství kvůli provzdušňování.

Co cenové hledisko? Jak si v tomto důležitém parametru tato technologie stojí v porovnání s konvenční?

V otázce nákladů záleží na tom, jak se to posuzuje. Když vezmeme přímé náklady na stavbu, vychází použití technologie Geofoam dráže. Pokud

byste ale zahrnuli celkové náklady, tedy třeba i dobu, během níž musejí motoristé daný úsek objíždět, nebo čekání na sesednutí navezené zeminy,

pak polystyrenové bloky vycházejí výhodněji.

Jak si stojí EPS bloky po stránce životnosti? Nebude nutné je po čase rozebrat a nahradit novými?

V zásadě je životnost polystyrenových bloků neomezená. Jediné, co je dokáže narušit, je teplota vyšší než 100 °C, případně pokud byste na ně působili chemicky. A to se stát může, kdyby se na náspu tvořeném bloky EPS převrátil třeba kamion s naftou, která by se následně rozlila do okolí.

Co se s tím pak dělá?

Polystyrenové bloky kontaminované naftou ztratí své původní vlastnosti, takže se musejí vyměnit. To znamená rozebrat je a nahradit novými. Ovšem

i u klasického podloží tvořeného zeminou to může být problém, neboť by se měla odsanovat.

Co by se s kontaminovanými polystyrenovými bloky dělo dále? Použít už se asi nedají.

Bloky zasažené naftou se šetrně zlikvidují spálením.

Na kolik přibližně vyjde jeden polystyrenový blok EPS?

Bloky z pěnového polystyrenu existují ve třech provedeních, lišících se vlastnostmi, nikoliv rozměry. Počítejte zhruba 1200 až 1400 korun za metr krychlový.

Jak vidíte budoucnost technologie Geofoam v naší zemi? Bude se více prosazovat?

Byli bychom rádi. Polystyrenové bloky se samozřejmě primárně využívají u nezpevněného podloží, avšak lze je použít i jinde. Dnes se dělá rozšíření

naší nejstarší dálnice. Myslíme si, že pokud by se Geofoam uplatnil i zde, ač to není bezpodmínečně nutné, stavba by se tím výrazně urychlila.

Ale tohle rozhodnutí pochopitelně nezávisí na nás.

Kolik bloků EPS se používá

Při stavbě dálnic, ale i železničních koridorů se používají tři různé bloky z expandovaného polystyrenu (EPS). Kupodivu se neliší rozměry, nýbrž některými fyzikálními vlastnostmi. Jejich přehled uvádí tabulka na protější straně.

Něco málo o polystyrenu

Loni uplynulo přesně půl století od doby, kdy se u nás začal vyrábět polystyren. Patent na výrobu expandovaného polystyrenu vlastní od roku 1949 německá firma BASF společně s brněnským rodákem Fritzem Stastnym. Na českém území se vyrábí od roku 1963 v Kralupech nad Vltavou. Prvním typem produkovaného EPS se stala značka Krasten. „Z hlediska jakosti byl však s dnešními pěnovými izolanty neporovnatelný. Výrazná kvalitativní změna technologie přišla v roce 1973 pod jménem Koplen. A tu znají stavebníci dodnes,“ říká Pavel Zemene, předseda Sdružení EPS ČR.

Základní surovinou pro výrobu EPS jsou polystyrenové perle. Vyrábějí se suspenzní polymerací monomeru styrenu a existují v různých velikostech podle požadavků od 0,3 až po 2,8 mm. V první fázi výroby zvětší perle svůj objem na dvaceti- až padesátinásobek původní velikosti, a to působením syté vodní páry. Následují další procesy a na závěr je produkt tvarován ve formách. V nich perle změknou a dále se nafouknou. V uzavřeném prostoru se vzájemně svaří a vytvoří kompaktní blok. Následuje rozřezání teplým či studeným drátem na desky požadované velikosti.

Typy a parametry bloků EPS

Jiný názor na využití bloků EPS při výstavbě dálnic (Radovan Hrnčíř a Otakar Hornoch ze společnosti HBH Projekt)

Naše firma realizovala celkem dva podobné úseky. Prvním je převedení trasy dálnice D1 přes údolí potoka Runza v katastrálním úřadu Ivanovice na Hané. Druhý je rovněž na dálnici D1, přibližně o jedenáct kilometrů dále směrem na Kroměříž. Důvodem, proč se to moc nerealizuje, je cena – přibližně šestkrát vyšší než za běžný násyp. Dále přírodní podmínky, které toto řešení podmiňují. Takové komunikace vyžadují vysoký násyp na neúnosném podloží s dlouhou dobou konsolidace.

Autor: Tomáš Dusil, Svět motorů