sulfate attack(황산염 침투 )

건축재료의 특성에 대해서 잘 모르는 일반적인 생각으로는 콘크리트하면 내구성의 대명사격으로 생각되고 있는 듯 하다. 그래서그런지 주택의 기본골격을 콘크리트로 이용해서 지어진 집을 바라보는 관점은 오랜기간 동안 아무런 문제의 발생없이 처음 그모습 그대로 쭈~욱 일거란 거의 끝판왕격으로 여기고 있는 사람들도 적지 않다는 것이다. 특히 현재 거주하고 집이 목조주택이나 스틸하우스이거나 혹은 경량철골 샌드위치판넬로 지어진 집인데 집에 문제가 발생한 경우에는 더욱 그렇게 생각하는 경향이 짙어지게 되는 이유도 되는 듯 하다. 그동안 주택검사를 다니면서 주인장분들과 얘기를 하다보면 역시 콘크리트주택이 최고인것 같다고 여기는 듯 한 뉘앙스를 풍긴다는 점이다.  

 

그런데 아쉽게도 콘크리트주택을 경외의 눈빛으로 바라보는 일반적인 생각과는 달리 콘크리트 주택도 하자발생의 범위에서 제외 될 가능성은 적다는 점이다. 여기서 의미하는 하자발생이라는 점은 적절하지 못한 시공과정으로 인해서 발생한 단열문제나 누수문제 등이 아니라 순전히 콘크리트 자체의 특성에 기인해서 발생하는 문제점을 의미하는 것이다.

 

콘크리트라고 하면 시멘트, 모래, 자갈, 물이 주 원료로써 공사대상에 맞추어서 적절한 비율로 혼합이 되어서 타설이 되고 일정기간의 양생과정이 지나면서 튼튼한 강도를 갖게되는 건축재료를 의미한다. 굳이 콘크리트 주택이 아니더라도 우리나라에서 지어지고 있는 다른 형태의 주택들도 기초 슬라브는 거의 대부분이 콘크리트로 구성되고 있는 상황이다.

 

이 콘크리트의 주요 구성재료인 시멘트에 포함되어 있는 알루미산 삼석회(Tricalcium aluminate)와 황산염(sulfate)이 상호작용을 일으키면서 문제를 일으킬 수 있다는 것이다. 즉 알루미산 삼석회와 황산염이 상호작용을 하게되고 크기가 확장되면서 재료의 내구성을 저하시킨다는 것이다. 황산염은 벽돌과 같은 재료자체에 포함되어 있을 수 도 있고 지면, 공기, 배출가스에도 어느정도 포함될 수 있다고 한다.

 

sulfate attack

이 상호작용이 일어나기 위해서는 적어도 2~3년 이상의 기간이 필요하다고 하는데 이 기간동안 수분에 많이 노출이 되어서 침투된 수분이 재료내부에서 포화상태가 되는 경우 이 상호작용에 의해서 외벽에 크랙이 가고 모서리 부분이 떨어져 나가고 되고 모르타르 조인트가 이탈되는 현상이 발생하게 되는 원인이 될 수 있다는 것이다. 그래서 이러한 상호작용을 통한 피해를 최소화시키거나 예방하기 위해서는 재료가 수분과 접하는 것을 피하도록 할 수 있게 하고 잘 건조될 수 있는 조건을 유지하는 것이 좋다고 한다.

 

정리를 하자면 장기간의 수분노출은 내구성의 대명사격인 콘크리트의 특성을 변화시키고 약화시켜서 이 약화된 부분들을 통해서 수분관련 피해발생 가능성이 높아진다는 점이다. 콘크리트 주택은 인장강도를 강화시키기 위해서 철근을 배근하는데 이 철근역시 수분에 장기간 노출이 되면 철근을 감싼 코팅면이 약화되면서 부식이 될 수 밖에 없는 것이다. 부식이 되면 당연히 기대했던 강성을 잃게 되고 말이다. 거기다가 콘크리트는 다공성 물질이다. 즉 작은 구멍이 많다. 이 작은 구멍들이 수분침투의 연결통로가 될 수 있고 침투한 수분이 건조가 되지 못하고 겨울철에 얼게 되면 늘어난 부피로 인해서 표면이 탈락하고 크랙이 갈 수 있고 강도를 저하시킬 수 도 있는 것이다. 세상에 완벽한 집은 없다. 모든 형태의 집들은 각각의 장단점이 존재한다. 콘크리트 재료의 특성을 조금이라도 이해하는데 참고하면 좋을 듯 하다.