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El poliestireno expandido o EPS es un material plástico espumado utilizado en el sector de la construcción, como aislamiento termo-acústico y material de aligeramiento y relleno de estructuras en edificación y obra civil.

La idoneidad del material para sus múltiples usos está ligada a sus propiedades físico-químicas y biológicas. Libro blanco del EPS y Propiedades del EPS

Propiedades químicas

El EPS es en realidad un 98% de aire capturado dentro del 2% de una matriz plástica celular (poliestireno), esto confiere al material una elevada resistencia térmica y una baja densidad.

El resultado es un producto estable, químicamente inerte y compatible con el resto de elementos de los sistemas constructivos, garantizando así unas prestaciones constantes durante toda la vida útil de la obra.

La elevada inercia química hace que el poliestireno expandido sea estable frente a la mayoría de productos químicos (con la excepción de ácidos concentrados al 100%, disolventes orgánicos como acetona, esteres, etc., hidrocarburos alifáticos saturados, aceite de diesel, y carburantes).

Propiedades biológicas

El poliestireno expandido no constituye un substrato nutritivo y, por tanto, no es atacado por los microorganismos.

El EPS no tiene ninguna influencia medioambiental perjudicial, no emite lixiviados y por tanto no afecta a la calidad del terreno ni a las aguas subterráneas.

Su estabilidad e inercia biológica queda demostrada por el hecho de que los productos de EPS se utilizan con total seguridad en la fabricación de artículos de envase destinados al contacto alimentario.

Propiedades físicas

De la composición química del EPS y el posterior proceso de transformación, se derivan un conjunto de propiedades higrotérmicas y mecánicas que dan cumplida respuesta a los requisitos de las obras.

Entre estas propiedades se destacan:

1) Densidad (UNE-EN 1602)

Los productos de poliestireno expandido se caracterizan por su baja densidad, siendo extraordinariamente ligeros. Esta característica del material facilita su manipulación y puesta en obra, evitando la sobrecarga de las estructuras.

En función de la aplicación las densidades se sitúan en el intervalo que va desde los 10 kg/m3 hasta los 50 kg/m3.

2) Conductividad y Resistencia térmica (UNE-EN 12667 y UNE-EN 12939)

Los productos y materiales de poliestireno expandido (EPS) presentan un bajo coeficiente de conductividad térmica lo que les confiere su excelente capacidad de aislamiento térmico frente al calor y al frío.

Esta buena capacidad de aislamiento térmico se debe a la propia estructura del material que, esencialmente, consiste en aire ocluido dentro de una estructura celular conformada por el poliestireno.

Además, cuando las exigencias son muy elevadas, o en el caso de aplicaciones donde el espesor del aislante sea limitante, se utiliza el EPS gris o EPS de alta resistencia térmica que, mediante la utilización de aditivos absorbentes de infrarrojos, permite obtener el mismo aislamiento con un menor espesor del material.

3) Resistencia mecánica

La estructura celular proporciona al EPS una elevada resistencia a los esfuerzos mecánicos.

Esta resistencia se evalúa generalmente a través de las siguientes propiedades:

3.1 Resistencia a la deformación bajo carga (UNE-EN 1605)

3.2 Resistencia a la flexión (UNE-EN 12089)

La resistencia del EPS a las tensiones de flexión asegura una buena cohesión del material manteniendo su integridad durante la aplicación y a lo largo de su vida útil. La norma UNE-EN 12089 exige un valor mínimo para esta propiedad de 50 kPa.

3.3 Fluencia a la compresión (UNE-EN 1606)

Indica la deformación bajo una carga específica en relación con el tiem¬po que, en el caso del EPS, adopta valores bajos frente a cargas elevadas.

4) Estabilidad dimensional (UNE-EN 1603 y UNE-EN 1604)

Por la particular estructura celular del EPS y su fabricación, tanto en bloque como en moldeo, una vez estabilizado convenientemente, el material mantiene sus dimensiones estables incluso sometido a cambios bruscos de temperatura.

La variación dimensional debida a la influencia térmica, se evalúa a través del coeficiente de dilatación térmica que, para los productos de EPS, es independiente de la densidad y se sitúa entre 0,05 y 0,07 mm•m•ºC. A modo de ejemplo una plancha de aislamiento térmico de poliestireno expandido de 2 metros de longitud y sometida a un salto térmico de 20º C experimentará una variación en su longitud de 2,0 mm a 2,8 mm.

5) Resistencia a la humedad. Absorción de agua (UNE-EN 12087 y UNE-EN 12088)

El poliestireno expandido no es higroscópico. Incluso sumergiendo el material completamente en agua, los niveles de absorción son mínimos con valores que oscilan entre el 1% y el 3% en volumen (ensayo por inmersión después de 28 días). Además, los nuevos desarrollos en las materias primas proporcionan productos con niveles de absorción de agua todavía más bajos.

6) Estabilidad frente a la temperatura

A bajas temperaturas el comportamiento del EPS es excepcional sin que sus propiedades se vean afectadas EPS (excepto las variaciones dimensionales por contracción).

A elevadas temperaturas el límite de uso se sitúa alrededor de los 100ºC para acciones puntuales, y alrededor de los 80ºC para acciones continuadas y con el material sometido a una carga de 20 kPa.

Propiedades de reacción al fuego (UNE-EN 13501-1)

La declaración de las propiedades de reacción al fuego de un producto de construcción es obligatoria para el marcado-CE, según se establece en el Reglamento (UE) 305/2011, y debe ajustarse a una de las seis Euroclases características de reacción al fuego: Clase A (productos no combustibles), Clase B (productos poco combustibles), Clases C, D, E (productos combustibles) y Clase F (valores no declarados).

La reacción al fuego de los materiales aislantes se evalúa mediante un ensayo realizado sobre el producto “desnudo” (tal y como se comercializa), y se clasifica conforme a las Euroclases. Para su uso en edificación, el EPS incorpora un aditivo retardante de fuego que otorga al producto la Euroclase E.

No obstante, el comportamiento al fuego de cualquier material de construcción va a estar íntimamente ligado a las condiciones finales de uso (un producto y un producto en su aplicación final suelen tener diferente comportamiento y clasificación), dependiendo, no sólo de la naturaleza química del material sino, en mayor medida, de su ubicación en la obra.

En edificación, un aislamiento nunca estará expuesto al fuego sino colocado entre otros elementos que conforman la unidad constructiva. Por este motivo la clasificación al fuego del material “desnudo” pasa a tener una relevancia secundaria, siendo importante declarar también la euroclase de reacción al fuego del producto en la aplicación final prevista.

En este caso, el conjunto poliestireno expandido más revestimiento (enlucido de yeso, mortero de cemento o placa de yeso laminado), obtiene una Euroclase B.

Por otra parte, cuando se evalúa y declara la reacción al fuego de un elemento constructivo, a la clase de reacción al fuego se suma la información sobre la producción de humo (subclases s1, s2 y s3 de menor a mayor producción de humos) y la producción de gotas o partículas inflamadas (subclases d0, d1 y d2 de menor a mayor producción de gotas o partículas inflamadas).

Normalmente el EPS está protegido del fuego por los materiales que lo rodean y sólo se verá afectado cuando todo el edificio esté envuelto en llamas. En estos casos, el EPS se contrae debido al calor, pero no arde y la cantidad de humo es limitada. Además, la toxicidad del humo negro liberado es considerablemente menor que en el caso de otros materiales de uso común.

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