상수도 및 폐수처리장의 콘크리트 탱크 보호 방법

상수도 및 폐수처리장의 콘크리트 탱크 보호 방법

물과 폐수 시설의 가혹한 환경으로부터 콘크리트 탱크를 보호하기 위해서는 특별한 방법과 재료를 사용해야 한다. 오늘은 상수도, 폐수처리장에서의 탱크 보호방법에 대해 알아보겠다. 콘크리트는 훌륭한 건축 재료이다. 인간은 수 세기 동안 모든 종류의 구조물을 짓기 위해 콘크리트를 사용해 왔다. 콘크리트는 내구성이 좋고 압축력이 매우 강하다. 1800년대 중반에 철근 콘크리트가 발명되면서 콘크리트도 어느 정도의 인장 강도를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 1868년 프랑스의 조셉 모니어는 파이프와 탱크를 만들기 위해 강화 콘크리트의 사용을 특허를 냈다. 이후 기술자들은 철근 콘크리트의 우수한 공학적 특성을 십분활용하여 전 세계적으로 물과 폐수탱크를 만드는 데 활용하고 있다. 불행하게도 콘크리트에 철근이 도입되면서 콘크리트의 내구성에 영향을 미치는 새로운 문제가 발생하였다. 매립형 철근이 부식되면 콘크리트에 균열과 스폴링이 발생할 수 있다. 이러한 균열과 스폴은 콘크리트의 구조적 건전성을 저하시킬 뿐만 아니라 유해한 요소들이 콘크리트 내부로 자유롭게 유입되어 열화 속도를 가속화시킨다. 물과 폐수 탱크에서 콘크리트의 내구성에 영향을 미치는 다른 문제들은 마모, 화학 공격, 동결, 해동을 포함한다. 이러한 현상들은 구조물의 수명을 크게 감소시킬 수 있다. 물과 폐수시설의 가혹한 환경으로부터 콘크리트 탱크를 보호하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 방법에 대해 살펴보자. 모든 콘크리트는 시간이 지남에 따라 변질된다. 콘크리트의 열화 속도는 콘크리트의 품질과 콘크리트가 적용되는 환경이라는 두 가지 요인에 기인한다. 콘크리트의 품질은 물과 시멘트 비율, 시멘트 종류, 골재의 크기 및 경도, 공기 주입구 등 콘크리트 혼합 설계에 포함된 특성을 의미한다. 품질은 콘크리트를 배치하는데 사용되는 시공 방법에 따라 결정된다. 설계자와 건설업자가 이러한 세부 사항에 주의를 기울인다면 콘크리트가 밀도가 높고 투과성이 낮으며 동결 방지 손상에 강하고 비교적 균열이 없어질 수 있다. 악화 속도에 영향을 미치는 두 번째 요인은 환경이다. 물과 폐수처리장은 콘크리트에 가혹한 환경을 제공한다. 콘크리트 탱크는 습식 건조 사이클링, 동결 토우 사이클링, 화학 공격 및 마모에 노출될 수 있다. 고품질의 콘크리트라도 이러한 가혹한 조건에서는 열화될 수 밖에 없다. 이러한 이유로 내구성을 높이기 위해서는 콘크리트, 심지어 좋은 품질의 콘크리트를 사용하는 것이 중요하다. 콘크리트를 보호하기에 가장 좋은 시점은 산, 소금, 황산염과 같은 거친 화학물질이 콘크리트 내부에 들어가 손상을 일으키기 전에 혼합될 때이다. 70년대와 80년대에 만들어진 수천 개의 콘크리트 탱크들은 적절하게 보호되지 않았다. 이 탱크들이 10년 이상 사용됨에 따라 보호되지 않은 노출의 영향은 균열, 스폴 및 누출의 형태로 나타나기 시작한다. 이러한 문제점이 발생하면 공격성 물질이 콘크리트로 유입되는 통로를 방해받지 않기 때문에 콘크리트의 열화가 가속화된다. 회생 과정에서는 콘크리트가 변질되는 이유를 규명하는 것이 중요하다. 문제의 근본 원인을 해결하면 반복되는 수리에 얽매이지 않을 수 있다. 보통 이러한 정보는 콘크리트 평가를 전문으로 하고 일련의 현장 및 실험실 시험을 수행하는 컨설팅 엔지니어와 콘크리트 시험 회사에서 가지고 있다. 이러한 데이터를 통해 자격을 갖춘 전문가가 동결건조, 화학적 공격, 침하, 마모, 부식 등의 문제를 확인할 수 있다. 이 정보를 통해 단순히 빠른 해결책을 적용하는 것이 아니라 성능 저하의 실제 근본 원인을 해결하는 보호 전략을 개발할 수 있다. 콘크리트 탱크의 열화의 가장 일반적인 근본 원인 중 하나는 철근의 부식이다. 이에 대해서는 다음 시간에 알아보도록 하자.