Каждый строительный материал имеет свою историю изобретения и применения. Чем дольше известен материал, тем достовернее сведения о продолжительности его эксплуатации, о том, что происходит с ним в течение длительного срока, о его достоинствах и недостатках.
В семействе кровельных материалов наиболее проверенными временем (кроме, конечно, тростниковых крыш) являются черепичные и металлические покрытия (медь и цинк). Цинк применяется в строительстве уже с XVIII в. Уникальные антикоррозионные свойства цинка ценились как неоспори¬мое достоинство этого материала. Однако чистый цинк имеет вместе с тем низкую пластичность, хрупок и легко ломается на изгибах, что затрудняет работу с ним и требует специального обучения и большого практического опыта кровельщиков. В связи с этим долгое время велись работы по усовершенствованию этого материала, и в конце 1960-х гг. был создан новый сплав с более высокими механическими и антикоррозионными свойствами – цинк-титан.
Цинк-титановый сплав состоит из электролитно полученного мелкого цинка и легирующих добавок из титана и меди (или алюминия), увеличивающих его пластичность и жесткость. Легирующие элементы содержатся в сплаве в количестве 0,06–0,20 % и выполняют функции модификаторов структуры. Медь и алюминий придают материалу необходимую пластичность, а титан повышает коррозионную стойкость. Медь увеличивает предел прочности материала при растяжении, титан увеличивает сопротивление ползучести, а сочетание обоих химических элементов уменьшает коэффициент расширения. Эти тщательно выверенные добавки также позволили получить длинные листы или ленты, которые обеспечивают эстетическое и практическое превосходство над цинковыми листами.
Широкое применение цинк-титана в строительстве обусловлено его физическими и химическими свойствами и потребительскими качествами, такими как высокая коррозионная стойкость, экологическая чистота и привлекательный внешний вид. Будучи пластичным материалом, сплав отлично поддается глубокой вытяжке, соответственно очень удобен при монтаже кровли. Цинк-титан не имеет проблем в пайке. Нестандартные архитектурные элементы (купола, фронтоны, шпили), оригинальные объемные конструкции, которые невозможно выполнить из оцинкованной стали или меди, часто изготавливают из цинк-титана. В таких случаях этот сплав незаменим. Вообще спектр применения цинк-титана практически неограничен: от кровель и вентилируемых фасадов любой сложности и конфигурации до кованых малых архитектурных форм. Пластичность материала позволяет использовать его для изготов¬ления декоративных изделий: коньки крыш, отливы, элементы водостока. Антикоррозионные свойства цинк-титана обеспечивают срок его службы более 100 лет без покраски и частого текущего ремонта. К неоспоримым достоинствам этого материала относится способность самовосстановления. Небольшие повреждения (царапины от когтей птиц, веток и т.д.) с течением небольшого времени самостоятельно «залечиваются» самим сплавом.
Химический состав и механические свойства цинк-титана регламентируются единым европейским стандартом ЕN 988. Однако в Германии существует еще более высокий критерий качества цинк-титана – QUALITY ZINC. Знак подтверждает соответствие строгим требованиям в отношении механико-технологических характеристик и химического состава материала, а также постоянный контроль свойств и состава. Согласно этому критерию химический состав цинк-титана должен быть следующим: Zn – 99,995 %, Cu – 0,08–0,17 %, Ti – 0,07–0,12 %, Al – не более 0,015 %.
Цинк-титан требует индивидуального подхода, поэтому производители, которые дорожат своей репутацией, предпочитают вести объект от стадии проектирования до постстроительного наблюдения в течение первых 1-2 лет. Это позволяет нивелировать вероятные риски. Представители компании отдают материал только тем фирмам, в которых есть профессиональные кровельщики, специально подготовленные для работы с цинк-титаном, контролируют соблюдение норм и правил, технологических тонкостей.
Только в этом случае компания-производитель может дать гарантию на материал. Постстроительное инспектирование проводится для того, чтобы вовремя обнаружить дефекты и быстро устранить их. Цинк-титан в этом смысле – «прозрачный» материал, любые повреждения видны невооруженным глазом. Повреждения могут возникнуть из-за неправильной эксплуатации кровли (неаккуратной установки антенны, чистки снега с помощью грубых инструментов, что абсолютно противопоказано этому типу кровли). Чтобы избежать выхода на крышу людей с лопатами и ломиками, для цинк-титановой кровли предусмотрена система снегозадержания. Кассеты, панели, оклады, элементы водосточной системы – все должно безупречно составлять единое целое.
Применение цинк-титана в объекте заставляет вымерять, рассчитывать и планировать всю кровельную систему идеально четко. Казалось бы, это усложняет работу, однако этот недостаток легко превращается в преимущество, делая кровлю оптимальной системой, не требующей реставрации и периодического ремонта.
Экологический аспект использования строительных материалов сегодня имеет большое (часто решающее) значение. В Германии проводились исследования почвы вокруг здания под цинк-титановой кровлей и были обнаружены только положительные эффекты от воды, стекающей с такой крыши. Цинк-титан не обладает канцерогенными свойствами и не оказывает вредных воздействий на здоровье человека. Это подтверждено гигиениче¬ским сертификатом Департамента Государственного санитарно-эпидемиологического надзора России. Кроме того, он относится к классу негорючих строительных материалов.
При всех вышеперечисленных качествах этот современный высокотехнологичный материал в эксплуатации примерно вдвое дешевле кровельной меди. Цинк-титан имеет две степени окисления и в зависимости от срока использования изменяет свой цвет, теряя металлический блеск. Сначала он приобретает светло-серый оттенок, потом благородный шиферный темно-серый цвет. Сегодня в ходе модификации цинк-титан подвергают искусственному, химическому старению.
Коэффициент линейного расширения цинк-титана приблизительно на 30 % больше, чем стали. Поэтому в тех климатических зонах, где обычно жарко в летний период и холодно зимой, в кровельных конструкциях из цинк-титана необходимо предусматривать компенсационные элементы.
Цинк-титан – сплав цветных металлов – при контакте с железом и медью образует гальванические пары, вследствие чего развивается эффект электрокоррозии. Поэтому при монтаже кровель и водостоков цинк-титановые детали должны быть изолированы от соприкосновения с изделиями из перечисленных металлов. Рекомендуется использовать оцинкованные стальные гвозди. Также безопасно для цинк-титана взаимодействие с чистым алюминием, свинцом, нержавеющей сталью.
Существуют также ограничения строительных материалов, которые укла¬дываются уровнем выше. Запрещается контакт с рубероидом, поверхность которого не защищена гравийной посыпкой. В этом случае не исключена кислотно-оксидная коррозия. При использовании кровельной изоляционной пленки из ПВХ вероятна эмиссия солевых кислот. Коррозию металла вызывают также минеральные вещества, такие как известь, цемент, гипс при взаимодействии их с влагой. Поэтому между цинк-титановыми профилями и перечисленными материалами следует укладывать соответствующий изоляционный материал. Все монтажные и штукатурные работы следует выполнять до установки цинковой кровли, по возможности используя материал с защитной пленкой.
Кроме того, при работе с цинк-титаном нельзя допускать острых сгибов. Диаметр приспособления, вокруг которого производится изгиб, должен быть не менее чем две толщины изгибаемого материала. Если уклон крыши меньше 15 %, цинк-титан рекомендуется укладывать на объемную диффузионную мембрану. Далеко не все виды древесины годятся для изготовления обрешетки под эту цинк-титановую фальцевую кровлю. Используется только древесина хвойных пород (сосна). В противном случае на нижней стороне листа может образоваться так называемая белая ржавчина, которая способствует преждевременному разрушению всего кровельного покрытия.
Поверхность листа цинк-титана боится глубоких царапин и трещин, поэтому работать с ним нужно специальным инструментом, не имеющим острых кромок. Минимальный рекомендованный набор инструмента и оборудования для кровельщика состоит из 45 единиц. Цинк – материал, требующий специальных навыков монтажа, ошибки и упущения при монтаже могут привести к образованию трещин и преждевременной коррозии.
Цинк-титан – очень пластичный материал, хорошо поддающийся механическим воздействиям, однако его кристаллическая решетка становится неустойчивой при низких температурах. Поэтому с цинк-титаном не рекомендуется работать при температуре воздуха ниже 5 °С. При работе с ним нужна большая осторожность, чем при монтаже оцинкованной стали.
Цинк-титан требует бережного отношения до того, как он уложен на кровельную конструкцию: на стадии складского хранения, при перевозке, выгрузке нельзя допускать попадания на него влаги (если цинк-титан, сложенный в пачку или свернутый в рулон, намокнет, скорость коррозии многократно возрастет, впрочем, от этого страдают и многие другие кровельные материалы), но все эти предосторожности необходимы, пока рулон не развернут и не уложен на правильно подготовленную кровлю. Сложность обращения и малое число квалифицированных специалистов по этому типу кровель приводят к тому, что стоимость их монтажа оказывается выше, чем медных.
Кровли из рулонного цинк-титана включают в себя большое количество эле¬ментов, необходимых для правильной работы как самих кровель, так и всех систем, отвечающих за внешний облик здания.
Среди элементов кровли основное место занимают водоотводные системы (желоба, водосточные трубы, приемные воронки и т.д.), а также системы снегозадержания. В Германии при производ-стве таких элементов применяется технология высокочастотной сварки. При этом на готовой детали кровли полу-чаются «невидимые швы». За счет этого достигается вид литого металла при любой длине и ширине элемента.
Технология соединений цинк-титановых картин может быть следующей.
Мягкая пайка. Дает возможность полностью обработать контур и однов-ременно образовать герметичный шов за один рабочий ход.
Фальцевание. Возможно применение двойного стоячего фальца, углового стоя¬чего фальца, двойного углового стоячего фальца, реечного фальца. При уклоне ската меньше 25° предпочтительнее двойной стоячий фальц. Это один из классических видов продольных соединений расположенных друг с другом листов. При минимальной высоте фальца 23 мм двойной стоячий фальц непроницаем для дождя. Загибание и закрывание профиля производится вручную или с помощью специального оборудования непосредственно на кровле. Также без проблем выполняются специальные формы (выпуклые или вогнутые закругления или листы конической формы). При уклоне крыши свыше 25° типичен угловой стоячий фальц. Закрывание фальцев из предварительно профилированных листов особенно просто, так как при зафальцовке одной стороны угла возникает готовый угловой стоячий фальц. Такая система применяется в архитектурно выраженных деталях крыш со значительным уклоном ската: парапетах, аттиках, мансардных скосах.
Соединение внахлест. Применяется для формирования ендовы, укладки кар¬тинами, при покрытии другими материа¬лами (черепица, шифер). Минимальная ширина нахлеста для ендовы при уклоне 15–22° – 150 мм, при уклоне более чем 22° – 100 мм.
Загибание.
Склеивание (для элементов парапетов, элементов фасадов). Позволяет уменьшить шум возможной вибрации при сильном ветре. Способ склеивания желобов вместо пайки практикуется в некоторых европейских странах.
Можно выделить две основные области применения цинк-титана в строительстве: реконструкция (реставрация) фасадов и кровель зданий и воплощение новаторских архитектурных решений. В качестве примера можно привести реконструкцию фасада административного здания в Челябинске с применением цинк-титана, все детали которого (пилястры, канелюры, фальшколонны, козырьки, балконы) были сделаны из цинка. После завершения работ (как проектирования,так и кровельные работы) этот объект внесли в список архитектурных памятников города, настолько он получился необычным. Это единственный в мире фасад, выполненный только из цинк-титана. Из московских объектов, реставрированных с применением цинк-титана, интересен купол Московского Планетария. В Москве кровлей из цинк-титанового сплава покрыты многие престижные архитектурные сооружения: гостиница «Балчуг», бассейн «Динамо», Ледовый Дворец спорта в Лужниках. Что касается воплощения модернистских архитектурных проектов, то цинк-титан имеет неоспоримые преимущества.
Copyright © ЗАО "Доктор Шифер"
