Koroze titanzinkových prvků ve stavebnictví

Příčiny koroze titanzinkových prvků stavebních objektů

Správné použití titanzinku je předpokladem pro zajištění dlouhodobé životnosti materiálu bez dalších požadavků na údržbu. V příspěvku jsou zobecněny příklady korozního poškození tohoto materiálu vlivem různých faktorů, které byly zjištěny v jednotlivých případech aplikací.

Titanzinek byl vyvinut pro stavební klempířství a dodává se ve formě plechů a typizovaných polotovarů jako střešní krytina, obkladový materiál a další doplňkové prvky. Titanzinek se v ČR začal používat před cca 15 lety na celé řadě objektů: bytové domy, sportovní haly, obchodní a kancelářské objekty apod. Významnou charakteristikou titanzinku jsou lepší mechanické a technologické vlastnosti ve srovnání se zinkem. Titanzinkové plechy jsou dodávány také s různou povrchovou úpravou (tzv. patinace, předzvětrání, apod.), ale tyto úpravy neovlivňují odolnost a životnost materiálu, mají pouze estetický efekt. Povrchové úpravy přispívají k urychlené celoplošné tvorbě ochranných produktů – patiny.
Do ČR jsou dodávány titanzinkové plechy z SRN, Belgie, Holandska a Polska. Kvalita materiálu je dána ČSN EN 988. Zinek a slitiny zinku - Specifikace pro válcované ploché výrobky pro stavebnictví. Plechy a pásy jsou obvykle dodávány v jmenovitých tloušťkách: 0,60; 0,65; 0,70; 0,80, 1,00 a 1,20 mm. Titanzinkové slitiny obsahují kromě zinku měď, titan, v malém množství hliník a olovo.

Přítomnost legujících prvků neovlivňuje korozní odolnost titanzinku. Z hlediska korozní odolnosti má slitina titanzinek stejné chování jako zinek. Atmosférická koroze zinku a jeho slitin probíhá v čase přibližně lineárně.

Směrné korozní rychlosti zinku a jeho slitin udává ČSN ISO 92 24. Předpokládaná životnost s ohledem na korozní rychlost titanzinku je při tloušťce plechu 0,6 mm a předpokládané korozní agresivitě stupně C3 odhadována na cca 100 let. Na řadě objektů se ale již po poměrně krátké době od aplikace vyskytly závady od estetických závad typu bílých až bílošedých skvrn a ploch až po prokorodování materiálu v tloušťce 0,5–0,6 mm za 3–5 let od realizace. Všechny tyto závady byly způsobeny nevhodným konstrukčním řešením či umístěním daného prvku, které místně urychlily korozi titanzinku nebo kontaminací povrchu titanzinku.

Obr. 1 – Korozní napadení titanzinkových plechů po 2 letech expozice:
a – spodní strana plechu, b – vrchní strana plechu.

Obr. 2 – Detaily korozního napadení titanzinku na
okenních parapetech.

Zinek je kov, jehož korozní rychlost je ovlivněna hodnotou pH prostředí. Korozní rychlost zinku je nejnižší v oblasti pH od 5,5 do 11,0 a v dalších oblastech prudce roste. Proto je u titanzinku koroze významně urychlena stykem s alkalickými stavebními hmotami. Stavební hmoty v tuhé fázi nezpůsobují korozi, ale v případě, že jsou jednotlivé složky stavebních hmot rozpuštěné, působí vzhledem k svému vysokému pH (nad 12) agresivně. Výrobci materiálu titanzinek (fy Reinhzink a VM Zinc) ve svých podkladech uvádějí způsoby použití materiálu ve styku se stavebními hmotami. Obecná technická doporučení obsahují několik základních doporučení:

• Titanzinkové plechy se kladou na pevný a souvislý podklad.
• Titanzinek nelze přímo pokládat na podklady, které jsou s tímto kovem neslučitelné: materiály obsahující velké množství vlhkosti a agresivní složky (např. některé druhy překližky, dřevotřísky a dřeva, nevyzrálý beton, hydraulická malta, apod.).
• Pevné i posuvné příponky a další spojovací materiály jsou z korozivzdorné oceli nebo pozinkované.
• Je nutné zajistit odvětrávání spodní části plechů.

Působení alkalických stavebních hmot bylo příčinou několika poškození klempířských prvků zhotovených z titanzinku. V převážné řadě případů došlo ke zvýšení korozní rychlosti titanzinkových prvků ze spodní strany plechu, která byla ve styku se stavebními hmotami. Proto bylo korozní napadení zjištěno až v okamžiku, kdy došlo k prokorodování plechu v celé tloušťce plechu a perforaci. Na pěti výškových obytných budovách v Praze 5 byl použit materiál titanzinek na zastřešení střešních bytů a na klempířské prvky, tj. okenní parapety, odtokové otvory na lodžiích, opláštění říms a opláštění zídek na střechách. Cca po 2 letech bylo zjištěno prokorodování plechu (obr. 1). Korozní napadení klempířských prvků bylo způsobeno položením prvků na nevyzrálou omítku, která byla velmi vlhká a silně alkalická.

Obr. 3 – Koroze titanzinkového plechu způsobená
znečištěním omítkou.

Stejnou příčinou bylo způsobeno poškození titanzinkového plechu použitého jako okenní parapet. Materiál o tloušťce 0,6 mm prokorodoval cca po 1 roce expozice v lokalitě města Brna za vzniku otvorů o průměru od několika milimetrů až do 750 mm. Na vrchní straně byl plech tmavě šedý a kovově lesklý. Povrch materiálu v bezprostředním okolí prokorodovaných otvorů byl pokryt bílými korozními produkty zinku (obr. 2). Na části povrchu jsou zbytky lepící hmoty, pod kterou k tomuto koroznímu napadení nedošlo. V daném případě bylo použito lepidlo („tekuté hřebíky“), které v místě nanesení izoluje povrch materiálu titanzinek od stavební hmoty. Pod vrstvou tohoto lepidla byl titanzinek zcela bez korozního napadení. V místech, kde nebylo lepidlo naneseno, došlo ke styku materiálu titanzinek s alkalickou stavební hmotou.

Méně časté je poškození titanzinkových plechů působením stavebních hmot z vnější strany, ale např. po dvou letech od rekonstrukce panelového domu byl povrch parapetu zhotoveného z titanzinku tmavě šedý a jen místy kovově lesklý s rozsáhlými mapami bílých a šedobílých objemných nánosů (obr. 3). Po mechanickém a chemickém odstranění vrstvy úsad a korozních produktů bylo patrné, že se v řadě míst plechu vyskytuje lokální důlkové napadení s průměrem důlku cca 2–3 mm. Příčinou korozního napadení titanzinku bylo jejich povrchové znečištění alkalickou stavební hmotou. K napadení došlo již v prvním období po rekonstrukci. Zjištěná závada má převážně estetický charakter a významně nesnižuje životnost materiálu.
Všechny uvedené příklady korozního poškození titanzinkového plechu byly způsobeny nevhodným použitím a nerespektováním základních korozních charakteristik tohoto materiálu. Někteří výrobci titanzinkových materiálů tato nebezpečí uvádí ve svých podkladech, ale z řady případů, je zřejmé, že realizační firmy nejsou s nimi dostatečně seznámeny.
 

Autor: Ing. Kreislová Kateřina PhD.

Pozn. článek krácen pro účel webové prezentace