생물학적 황산열화를 받은 하수관거 조압수조 콘크리트의 손상 분석

초록

황산화 미생물이 하수내 황화수소를 황산으로 산화시켜 발생되는 생물학적 황산열화로 인해 콘크리트는 심각한 손상을 입게 된다. 본 연구는 생물학적 황산열화를 입은 14년간 공용중인 조압수조를 조사하고 시멘트 미세구조의 변화를 분석하였다. 황갈색의 콘크리트 내부 손상면은 시멘트 미세구조가 붕괴되어 무른 상태였으며, 황갈색의 콘크리트 외부 손상면은 외부로누출된 황화수소로 인한 변색으로 콘크리트의 탈락은 없었다. 콘크리트의 생물학적 황산열화 속도는 1.43∼3.93 mm/yr으로 예상되며, 콘크리트의 강도저하는 발생하지 않았다. TGA, XRD, 29Si MAS NMR, Ion anion chromatography로 시멘트 미세구조를 분석하였다. 내부 손상면에서는 portlandite가 황산과의 반응으로 대부분 소진되었고, gypsum의 생성을 확인하였다. 또한 NMR결과로부터 C-S-H에서 칼슘이 침출되어 실리케이트 중합화가 높아짐을 확인하였다.

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