Фальцевая кровля цинк-титан

Фальцевая кровля из цинк-титанового сплава — одно из наиболее долговечных металлических покрытий для скатных крыш и фасадов. Отдельные элементы (картины) соединяются фальцевым замком без сквозных отверстий, что исключает точки проникновения влаги и минимизирует риск коррозии. Материал сочетает прочность цинкового проката с пластичностью, достаточной для реализации сложных архитектурных форм.

Что такое цинк-титановый сплав для кровли и фасадов

Цинк-титан (Zn-Cu-Ti) — сплав на основе электролитного цинка высокой чистоты с микродобавками меди, титана и алюминия. Материал разработан в конце 1960-х годов для замены чистого цинка, который обладал недостаточной пластичностью для кровельных работ. Характеристики сплава регламентируются европейским стандартом EN 988 «Zinc and zinc alloys — Specification for rolled flat products for building». Требования к чистоте исходного цинка определяет стандарт EN 1179.

Роль легирующих добавок:

• Медь (Cu) — повышает предел прочности на разрыв и твёрдость сплава.
• Титан (Ti) — увеличивает сопротивление ползучести (деформации под длительной нагрузкой), повышает температуру рекристаллизации.
• Алюминий (Al) — улучшает пластические свойства при прокатке.

Совместное действие меди и титана дополнительно снижает коэффициент температурного расширения сплава по сравнению с чистым цинком.

Химический состав цинк-титана по EN 988

Состав сплава для кровельного и фасадного проката по EN 988 (базовый цинк — марка Z1, чистота не менее 99,995 % по EN 1179):

Суммарное содержание легирующих элементов составляет 0,06–0,20 %, поэтому доля цинка в сплаве — не менее 99,8 %. Чистота базового цинка (99,995 %) относится к исходному сырью до легирования, а не к готовому сплаву.

Физические свойства кровельного цинк-титана

Физические характеристики сплава Zn-Cu-Ti при комнатной температуре (данные по EN 988):

Коэффициент линейного расширения цинк-титана примерно в 2 раза больше, чем у стали (около 0,012 мм/м/°C). Это означает, что при перепаде температур в 100 °C лист длиной 10 м изменит длину примерно на 22 мм. Данную особенность необходимо учитывать при проектировании и монтаже: применять скользящие кляммеры и оставлять компенсационные зазоры.

Механические характеристики по EN 988

Высокое относительное удлинение (≥ 35 %) обеспечивает пластичность, достаточную для формования сложных кровельных деталей — ендов, примыканий, обходов дымоходов. Испытания на изгиб и обратный загиб подтверждают устойчивость материала к многократным деформациям без образования трещин.

Виды поверхности кровельного цинк-титана

Цинк-титановый прокат для кровли и фасадов выпускается в нескольких вариантах отделки поверхности:

Вальцованный (классический) цинк-титан

Поверхность имеет характерный металлический блеск после прокатки. Под воздействием атмосферных факторов в течение 1–5 лет естественным путём формируется защитный слой патины, и покрытие постепенно приобретает матовый серый оттенок. Скорость патинирования зависит от ориентации кровли, уклона и климатических условий.

Патинированный серо-голубой и тёмно-серый

Заводское искусственное патинирование выполняется в промышленных условиях. Материал поставляется с уже сформированной патиной равномерного цвета:

• Серо-голубой — однородный приглушённый оттенок, наиболее распространённый вариант для кровель и фасадов.
• Тёмно-серый (графитный) — имитирует цвет природного сланца, применяется для кровель и фасадной облицовки.

Преимущество заводского патинирования — отсутствие переходного периода, когда на поверхности появляется неравномерный цвет. Патинированные поверхности обладают свойством самовосстановления: при механических повреждениях (царапинах) патина со временем формируется заново.

Формы поставки: листы и рулоны цинк-титана

Цинк-титановый прокат для фальцевых кровель поставляется в двух основных формах: листы (мерные) и рулоны (лента). Рулонная поставка позволяет нарезать картины необходимой длины на объекте, сокращая количество поперечных фальцев.

Стандартные размеры и масса листа цинк-титана

Допуски по EN 988: толщина ±0,03 мм, ширина 0…+2 мм, длина листа 0…+10 мм.

Масса рассчитана по плотности 7,18 г/см³. Ширина рулонов и листов варьируется: типичные значения — 500, 600, 670, 1000 мм. Длина листов — до 3000 мм; длина картин, нарезаемых из рулона, — до 15–16 м (ограничивается технологией монтажа и температурным расширением).

Типы фальцевых соединений для цинк-титановой кровли

Фальц — механическое соединение кромок смежных кровельных картин без применения сквозного крепежа. Для цинк-титановых кровель применяют два основных типа продольного (вертикального) фальца.

Двойной стоячий фальц

Классический и наиболее надёжный способ соединения. Кромки листов загибаются дважды, образуя двойной замок высотой 22–25 мм. Обеспечивает полную герметичность без дополнительных уплотнителей. Минимальный угол наклона кровли — от 3° (при соблюдении дополнительных мер герметизации) до 5° при стандартном исполнении. Применяется на уклонах вплоть до 90° (вертикальные фасады).

Угловой стоячий фальц

Отличается увеличенной шириной замка по сравнению с двойным фальцем. Подходит как для выпуклых, так и для вогнутых поверхностей. Рекомендуемый диапазон уклонов — от 25° до 90°. На малых уклонах (менее 25°) угловой фальц не применяется из-за риска проникновения влаги.

Помимо стоячих фальцев используются лежачие (горизонтальные) соединения на поперечных стыках картин, а также специальные системы с защёлкивающимися планками (кликфальц), которые ускоряют монтаж, но требуют минимального уклона от 5°.

Требования к основанию и условия монтажа

Обрешётка и подкладочный слой для кровли из цинк-титана

Фальцевая кровля из цинк-титана укладывается на сплошное основание — деревянную обрешётку из строганой доски или листы влагостойкой фанеры. Между основанием и металлом размещается разделительный структурный мат или диффузионная мембрана.

Запрещается прямой контакт цинк-титана с материалами, содержащими:

• известь, гипс, цемент (щелочная среда разрушает цинк);
• битум и нефтепродукты (рубероид и аналогичные материалы);
• ПВХ-плёнки (выделяют хлориды, провоцирующие коррозию).

Древесина обрешётки должна быть обработана антисептиком без кислотных компонентов (пентахлорфенольные составы не допускаются). Влажность древесины — не более 18 %.

Температурное расширение и компенсационные зазоры

Монтаж цинк-титановой фальцевой кровли рекомендуется проводить при температуре воздуха не ниже +5…+7 °C. При более низких температурах материал становится хрупким, возрастает риск растрескивания при фальцовке. Если монтаж при низких температурах неизбежен, участки обработки подогревают строительным феном (без открытого пламени).

Для компенсации теплового расширения применяются:

• скользящие кляммеры — их количество зависит от длины ската и уклона кровли;
• компенсационные зазоры — до 3 мм между соседними рядами картин.

На скатах длиной более 10 м предусматривают промежуточные компенсаторы. Неподвижные (жёсткие) кляммеры устанавливаются в верхней части ската, скользящие — по остальной длине.

Совместимость цинк-титана с другими металлами

При контакте с менее активными металлами цинк-титан образует гальванические пары, что приводит к электрохимической коррозии цинка. Недопустимо соприкосновение цинк-титана с нелегированной сталью и медью.

Безопасный контакт обеспечивается с:

• нержавеющей сталью;
• алюминием;
• свинцом;
• оцинкованной сталью (крепёж).

Все крепёжные элементы (гвозди, кляммеры, саморезы) должны быть из нержавеющей или оцинкованной стали. Дождевая вода, стекающая с медных кровельных элементов, не должна попадать на цинк-титановые поверхности.

Патина — естественная антикоррозионная защита цинк-титана

Ключевое свойство цинк-титанового сплава — способность образовывать на поверхности защитный слой патины (гидрокарбонат цинка). Процесс происходит естественным путём: цинк реагирует с влагой воздуха, образуя гидроксид цинка, который затем под воздействием углекислого газа (CO₂) преобразуется в устойчивый гидрокарбонат цинка.

Свойства патины:

• обеспечивает долговременную антикоррозионную защиту;
• придаёт поверхности характерный матовый серо-голубой оттенок;
• самовосстанавливается при механических повреждениях (царапинах);
• формируется в течение 1–5 лет в зависимости от климата и экспозиции кровли.

Если поверхность подвергается воздействию влаги без достаточного доступа CO₂ (например, закрытый софит), патина может не сформироваться, и на поверхности появляется нестабильный гидроксид цинка — так называемая «белая ржавчина». Правильная вентиляция подкровельного пространства предотвращает эту проблему.

Области применения цинк-титанового проката

Цинк-титановый прокат применяется в строительстве для:

• устройства фальцевых кровель на жилых, общественных и промышленных зданиях;
• облицовки фасадов (панели, кассеты, ромбы, гонты);
• водосточных систем (желоба, воронки, водосточные трубы);
• архитектурных деталей — карнизов, парапетов, отливов, подоконников;
• декоративных и интерьерных элементов.

В сравнении с медной фальцевой кровлей, цинк-титановое покрытие обходится значительно дешевле при сопоставимом сроке службы. По данным европейских производителей, расчётный срок эксплуатации цинк-титановой кровли при качественном монтаже — более 100 лет. Фактический срок зависит от климатических условий, угла наклона, правильности устройства подкровельной вентиляции и квалификации монтажников.

Экологичность и вторичная переработка

Цинк-титан химически нейтрален и не выделяет в окружающую среду токсичных веществ. Материал подлежит полной вторичной переработке с минимальными энергозатратами. Это делает цинк-титановый прокат одним из наиболее экологичных кровельных материалов.

Хранение и транспортировка цинк-титана

Рулоны и листы цинк-титана требуют защиты от влаги при хранении и транспортировке. Если материал в заводской упаковке (рулон, пачка листов) подвергнется намоканию, между слоями начнётся ускоренная коррозия. После распаковки и укладки на подготовленное основание этот риск устраняется.

Поверхность цинк-титана чувствительна к глубоким царапинам и механическим повреждениям. При транспортировке, складировании и монтаже следует использовать специализированный кровельный инструмент без острых кромок. Падения листов и удары по поверхности недопустимы.