Titanzinek

Titanzinek, resp. zinek je přírodní mate­riál, který si přirozenou cestou vytváří ochra­nu před povětrnostními vlivy formou patinace povrchu, tj. patiny. Patina vzniká ve třech fázích. Nejprve reaguje zinek se vzdušným kyslíkem a vytváří na svém povrchu oxid zinku. Následně při působení vody (deště) se vytvoří hydroxid zinku a společnou reakcí s oxidem uhličitým ze vzduchu vznikne na povrchu hustá, pevně lnoucí a vodou nerozpustná vrstva zásaditého uhličitanu zinečného – patina. Ta se na povrchu titanzinku přirozeně obnovuje. Období vzniku patiny se nedá přesně určit a závisí na intenzitě a pravidelnosti střídání dešťových srážek. Průběh patiny můžeme sledovat pouze u leskle válcovaných materiálů.

Druhy titanzinku

Ve stavebnictví se využívají dva druhy titanzinku. Jak již bylo zmíněno, jedním z nich je leskle válcovaný, který má povrch v základním surovém stavu a patina se na něm vytvoří přirozeným působením povětrnostních vlivů. Může mít nepravidelný charakter, hlavně v období tvorby.

Dalším je materiál již předzvětralý (předzvětralý modrošedý a předzvětralý břidlicově šedý). To znamená, že patina na povrchu je vytvořena řízeným procesem ve výrobě. Patina má jednolitý, pravidelně se opakující charakter, který nelze očekávat od patiny, jež vzniká na povrchu leskle válcovaného materiálu. Oba druhy lze používat pro všechny aplikace, pouze u leskle válcovaného materiálu se nedoporučuje použití na svislých konstrukcích.

Určování kvality

Samotná kvalita titanzinku je popsána v základní normě ČSN EN 988, která je zároveň i harmonizovanou normou EU. Výrobci, kteří chtějí svoje produkty vyzdvihnout na vyšší úroveň, se přihlašují k dodržování zúžených kvalitativních kritérií např. pod názvem Quality Zinc podle TÜV Rheinlad.

Zúžení kritérií v praxi znamená, že slitina může obsahovat pouze dílčí část limitů pro legující prvky. Např. mědi může být ve slitině podle ČSN EN 988 0,08 až 1 % a při zúžení pouze 0,08 až 0,17 %, rozdíl minimálně 0,83 %. Podobné je tomu i u titanu.

Zúžené limity podporují záruku mechanickopevnostních vlastností a stejnorodost výsledné patiny v průběhu celého výrobního procesu bez ohledu na dobu odběru. Kvalita sama o sobě je dána i charakterem výrobního procesu, protože se jeho jednotlivé části na ní významně podílejí. Pro dodržení nejvyššího standardu je nutno zkoumat i rovnoměrné rozložení legujících prvků ve slitině právě proto, že jejich podíl ve slitině je velmi malý.

Kombinování výrobků od různých výrobců

Každý výrobce vyrábí podle jiných vnitřních norem, a proto se kombinace tohoto typu nedoporučují. Není to problém samotného materiálu, ale spíše jeho složení. Jak již bylo uvedeno, právě podíl mědi ovlivňuje výslednou barvu patiny. Zjednodušeně lze říci, že co výrobce, to jiný podíl a následně i jiná barva povrchu. Problém pak vzniká např. u pohledových oplechování, u kterých má každý díl jinou barvu. K záměně dochází více u lesklých materiálů než u předzvětralých, kde je barva zřejmá na první pohled.

Základní zásady

Při samotném navrhování nebo realizaci stavebních celků s použitím titanzinku je nutno dbát na dodržování základních zásad pro zpracování tohoto materiálu.

Důležité jsou zejména:

• správná volba tloušťky a rozvinuté šířky materiálu vzhledem k charakteru použití,
• návrh správné střešní skladby se zohledněním účelu použití stavby;
• volba optimálního podkladu pro střechu a pro fasádu;
• zohlednění délkové roztažnosti podle rozměrů střechy (fasády) a zásad pro zpracování;
• dodržování opatření vyplývajících ze sklonu střechy;
• při sklonu střechy 3º až 7º platí nutnost použití tzv. dodatečných opatření, což znamená aplikaci těsnicího pásku do drážky a použití pojistné hydroizolace ve skladbě. Forma pojistné hydroizolace je buď v podobě difuzně otevřené fólie na krokvích, nebo v podobě strukturní oddělovací vrstvy přímo pod krytinou;
• při sklonu od 7º se doporučuje použití pojistné hydroizolační vrstvy ve skladbě;
• v horských oblastech platí zásada, že pro střechy se sklonem do 20º platí stejná pravidla jako pro střechy se sklonem 3° až 7º v normální oblasti. Při sklonu nad 20º pouze doporučuje těsnit studené okraje střech;
• omezené použití leskle válcovaného materiálu v místech, na kterých nemůže přirozeně a rovnoměrně vzniknout patina, nebo tam, kde patinace trvá hodně dlouho (např. u fasád);
• volba techniky krytí podle typu realizace jak z estetických, tak z funkčních důvodů;
• používání pouze doporučených způsobů spojování, např. drážkování, pájení apod.

Na fasádě a střeše Riverside Museum od Zahy Hadid byl použit titanzinek, jehož odolnost proti korozi zajišťuje patina, vyvíjející se přirozeným zvětráváním.

Základní techniky krytí

Dvojitá stojatá drážka – nejběžnější způsob drážkování při použití titanzinkového plechu pro krytí střech. Použití pro sklony od 3º. Maximální rozvinutí krytinových pásů 670 mm. Standardní délka krytinových pásů do 10 m.

Úhlová stojatá drážka – tento způsob drážkování je použitelný u střechy od sklonu 30º, ale v praxi se pro tento účel využívá minimálně. Větší uplatnění nachází při realizaci kovových fasád. Opláštění může být buď vodorovné, nebo svislé. Rozvinuté šířky krytinových pásů jsou do 570 mm a standardní délky do 4 m.

Lištové systémy – způsob drážkování vychází z původního zpracování hutního zinku. Lištovým systémem na střeše zvýrazníme profily drážek, a tím i tvar celé střechy. Profily drážek jsou mnohem viditelnější než u klasického krytí na dvojitou stojatou drážku. Mezi starší systémy patří např. německá a belgická lišta. Oba se aplikují ručně. Lištové systémy jsou použitelné pro střechy se sklonem od 3º a zároveň i pro fasádní opláštění (u tohoto způsobu pouze svisle).

Další zásady vyplývají z daného typu objektu. Pro každý objekt platí trochu jiné detaily, které by však v každém ohledu měly být slučitelné s ČSN, interními zásadami pro zpracování vydanými výrobcem a klempířskými pravidly vydanými cechem klempířů a pokrývačů.

Životnost materiálu

Životnost titanzinku je okolo 80 až 100 let. Povrch materiálu se pravidelně obnovuje a jeho roční úbytek závisí na prostředí, ve kterém je umístěn. Ve městech, kde je agresivnější prostředí, představuje roční úbytek okolo 4 mikronů, na horách je to pouze 2 mikrony. Pro stavební celky s vyšší užitnou hodnotou, jako jsou střechy, fasády apod., se doporučuje použití značkových produktů, u kterých je možné si ověřit výrobce a zjistit jeho status na českém trhu.

Ing. Martin Link
Foto: Rheinzink ČR, s. r. o.
 
Autor pracuje jako technický poradce ve společnosti Rheinzink ČR, s. r. o.