De geschiedenis van zink

Al twee eeuwen bouwen met Zink

Zink is een metaal dat al meer dan 200 jaar in de bouw wordt toegepast. Vanaf het moment dat het tot platen kon worden gewalst nam het gebruik al bouwmetaal exponentieel toe.

Lang voordat zink als een metaal bekend was, werd het al (onbewust) gebruikt in messing, een legering van koper en zink. Er zijn objecten van messing bekend van 3000 jaar voor Christus uit de regio van Babylonië en Assyrië, en van 1400 tot 1000 jaar voor Christus uit Palestina.

Al was men in India en China rond het jaar 1000 al in staat om zink te smelten en grotendeels te zuiveren, het duurde nog tot eind 18^e eeuw voordat in de westerse wereld zink als een element werd geïdentificeerd. Het was de Duitse Chemicus Andreas Sigismund Marggraf die in 1746 zink isoleerde als een puur metaal. De oorsprong van de naam zink is niet geheel duidelijk. Het komt mogelijk van het Perzische woord ‘sing’, wat ‘steen’ betekend.

De technieken voor het smelten van zink namen daarna een vlucht. De complexiteit van het destilleren van zink zit in het feit dat het metaal al bij een relatief lage temperatuur van 907 graden Celsius verdampt. De kunst was dus om bij het smelten van de erts dit gas terug te koelen voordat het met de verbrandingsgassen de oven verliet. In Engeland en Duitsland werden eind 18^e eeuw verschillende typen ovens ontwikkeld die relatief zuiver zink konden produceren.

Toen in 1805 het proces werd ontwikkeld om zinken bladen te walsen, was het materiaal ook geschikt om te worden toegepast als dakbedekking of dakgoot. Het werd zo een goed alternatief voor het duurdere koper en het zware bladlood. De eerste zinkfabrieken openden hun deuren in België en Silezië (Polen), omdat hier ook de zinkmijnen aanwezig waren. Door het zink te gieten op een tafel en vervolgens bij een temperatuur tussen de 100 en 150 graden te walsen, verdween de brosse structuur grotendeels. Dit walsen (of pletten zoals het toentertijd genoemd werd) gebeurde pakketgewijs, waardoor verschillende diktes werden geproduceerd. Hoe meer platen gezamenlijk werden gewalst, hoe dunner de gemiddelde dikte. Dit is ook de oorsprong van de nummering van het zink, wat tegenwoordig nog steeds gebruikt wordt (zink 14 en zink 16). De meest voorkomende afmeting van een zinken plaat was 2 x 1 meter.

Nummering pakketwalsen

De benaming van het zink door middel van een nummer (zink 14, zink 16), stamt uit de tijd van het pakketwalsen. Deze methode werd tot ongeveer halverwege de 20e eeuw toegepast. Bij dit zinkproductieproces werden gegoten, dikke plakken zink, stuk voor stuk uitgewalst tot een dikte van circa drie millimeter. Afhankelijk van de gewenste einddikte werden vervolgens zeven tot tien van deze platen als pakket verder uitgewalst. Van de ontstane platen werd de gemiddelde dikte bepaald. De uiteindelijke dikte was niet zo exact als tegenwoordig, vandaar dat er aan de gemiddelde dikte een diktenummer werd toegekend.

Tegenwoordig wordt (titaan)zink alleen geproduceerd volgens het bandwalsproces en kan de dikte tot op de honderdste millimeter exact worden geproduceerd. De oude diktenummers zijn echter nog steeds zo ingeburgerd dat deze nog altijd worden gebruikt.

De eerste bekende toepassing van zink als dakbedekking is die van de Saint Barthélémey kerk in Luik in 1811. In 1818 werd de aanbouw van het Amsterdamse stadhuis voorzien van een zinken dak, een jaar later het grote arsenaal in Vlissingen. In 1827 werd het dak van de Koninklijke Militaire Academie in Breda met zink bekleed. Halverwege de 19^e eeuw nam de toepassing van zink een vlucht en verschenen in vele Nederlandse steden zinken daken, met name door de invloed van Frankrijk.

Franse invloeden

In het midden van de negentiende eeuw kende de stad Parijs een aanzienlijke bevolkingsgroei. De bevolking verdubbelde in vijftig jaar tot meer dan een miljoen inwoners. Napoleon III gaf de stedenbouwkundige Haussmann de opdracht om plannen te maken voor de grootscheepse verbouwing van Parijs. Complete huizenblokken en hele wijken gingen tegen de vlakte om dit mogelijk te maken. Zijn opdracht: verruim de straten, geef lucht aan de Parijzenaar en moderniseer de stad. De beroemde Haussmann-gebouwen vormden zo het nieuwe aanzicht van Parijs. Voor de daken koos Haussmann zink, een gloednieuw product dat de moderne architectuur vertegenwoordigde. Er werden veelal mansardekappen toegepast (een dak met een knik), vernoemd naar de zeventiende-eeuwse architect Francois Mansart. Dit dak werd bekleed met de karakteristieke Franse roef, de “Tasseaux”.
Deze nieuwe architectuur bereikt ook Nederland, waar de Hollandse bourgeoisie de Franse bouwstijl omarmde. Statige villa’s, hotels en andere openbare gebouwen uit die tijd werden voorzien van een zinken dak, die nog steeds terug te vinden zijn in de residentiele steden zoals Den Haag en Amsterdam.

Kwaliteit

In bestekken uit de eerste helft van de 19^e eeuw werd veelal het verven van zink (blauwgrijs of crème) voorgeschreven. Dit had te maken met de matige kwaliteit van het toen geproduceerde zink. Ook vond men  het materiaal simpelweg niet mooi, omdat men het uiterlijk van lood gewend was en zink zeer snel verweerde. Veelal werd de levensduur ingeschat op twee keer het zinkdiktenummer in jaren. Een belangrijke oorzaak van de toenmalige slechte kwaliteit van zink was de onzuiverheid. Het materiaal bevatte tot 1,4% lood, waardoor het zeer bros was en scheurde. Het pakket gewalste zink kon bijvoorbeeld alleen in de lengterichting worden gevouwen. Een dubbele vouw was onmogelijk. Het tegenwoordig geproduceerde ‘titaanzink’ wordt gemaakt van zeer zuiver elektrolytisch gezuiverd zink, met de toevoeging van titanium en koper, waardoor het zeer sterk en stabiel is geworden. Ook de diktetolerantie, die kon oplopen tot 8%, is tegenwoordig teruggebracht tot 0,02 mm.

Dakbedekking

De eerste toepassing van zink als dakbedekking was het roevendak. Deze techniek was al bekend binnen de toepassing van lood. De zinken platen werden aan beiden zijden voorzien van een opkanting, waardoor er een bodem van ca. 89 cm ontstond. De banen werden tussen houten latten geplaatst, waarna de latten werden afgewerkt met roekappen. Oorspronkelijk werden de roefbanen in de lengte aan elkaar gesoldeerd, zelfs over de nok heen. Hierdoor ontstond veel spanning in het materiaal, wat voor scheurvorming kon gaan vormen. Later is men steeds meer gaan werken met het onderling inhaken van het zink.

Een ander historisch veel toegepaste techniek zijn ruitvormige losanges, zinken plaatjes die onderling in elkaar haken. Omdat dit systeem alleen bij een steile dakhelling toe te passen is, zie je bij de traditionele mansardekap vaak het steile deel met losanges bekleed, en het vlakke gedeelte met roeven. De eerste losanges werden slechts met één spijker aan de kop vastgezet, waardoor het niet geschikt was voor daken onderhevig aan hogere windbelasting. Het Amstel Hotel (gebouwd in 1867), ontworpen door Cornelis Outshoorn, is nog steeds voorzien van zinken losanges.

Dakgoten

Dakgoten werden tot ver in de 19^e eeuw voornamelijk van hout gemaakt, als een rib- of mastgoot. Dit type goot werd gemaakt uit een houten rib of stam die met een gootdissel, een soort bijl met een gutsvormig blad, werd uitgehakt. Dit type goot werd soms met lood bekleed om de levensduur te verlengen. Een zware, arbeidsintensieve constructie die ook nog veel onderhoud vergde. De komst van zink maakte de houten mast overbodig omdat zink de vorm zelf kon aannemen en werd gemonteerd in beugels. De benaming mastgoot wordt nog steeds gebruikt. Ook was zink  uitermate geschikt om bakvormige goten te bekleden, en als kil- of zakgoot te functioneren.

Ornamenten

Al in 1809 werden er objecten van zink gegoten (zoals een buste van Napoleon). Het grote voordeel om voor zink te kiezen in plaats van ijzer was het lage smeltpunt van zink. Daarentegen was het materiaal veel stootgevoeliger, waardoor het alleen bruikbaar was al versiering. Met name vazen, balusters en beelden werden uit zink vervaardigd. Een van de eerste bedrijven die zink tot ornamenten goot was de Koninklijke Fabriek F.W. Braat N.V. uit Delft.

Door het persen, draaien of drijven van zink konden er ornamenten van zink gemaakt worden. Rond 1850 zijn er diverse fabrieken actief die ornamenten voor de bouw maakten. Verschillende ornamenten konden gecombineerd worden door deze aan elkaar te verbinden  door middel van solderen.

Uiteindelijk is zink uitgegroeid tot een zeer veel toegepast materiaal in de bouw. Dakgoten en hemelwaterafvoerbuizen hebben hun kwaliteit de afgelopen decennia, zelfs eeuwen, meer dan eens bewezen. Op de daken in oude binnensteden is zink veelvuldig te vinden, maar ook in modernere architectuur wordt het materiaal toegepast. Van zijwangen van dakkapellen tot daken van kerken en kantoorgebouwen, de veelzijdigheid van zink maakt het mogelijk. Het materiaal heeft met name in de jaren ’90 van de vorige eeuw een vlucht genomen doordat de architectuur het materiaal als gevelbekleding heeft ontdekt. Hierdoor ontstonden er nieuwe systemen en tinten grijs (het voorgepatineerde zink) die het materiaal nieuw elan geven. Het metaal titaanzink evolueert mee met de bouwstijlen in de renovatie- en  nieuwbouwmarkt. Een puur en eerlijk materiaal, al meer dan 200 jaar.

Klik hier voor onze blogs.