비구조요소 #D13-알루미늄 조정판의 부식 우려는?

 

알루미늄은 강재보다 변형에 대한 강성과 파괴에 대한 강도 측면에서는 불리하지만, 일반적인 환경에서는 부식이 진행되지 않으므로 내식성이 좋습니다.

 

1) 알루미늄의 부식 : 알루미늄도 녹이 생깁니다. 그러나 철에 생기는 붉은 녹, 또는 구리에 생기는 녹색의 녹과는 다르게 알루미늄의 녹은 투명 또는 흰색이어서 눈에 잘 띄지 않기 때문에 녹이 슬지 않는 것으로 잘못 알고 있는 경우가 많습니다. 그러나 녹에 의한 피해는 거의 없으므로 녹이 발생하지 않는다고 여겨도 문제될 것은 없습니다. 알루미늄에 녹이 생기는 부식원인은 산소입니다. 산화 반응식은 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃으로 표현됩니다. 알루미늄은 대기 중 산소와 결합하여 부식이 생기기 시작하면서 녹이 발생하는데, 이 녹은 밀도가 상당히 치밀해서 더이상 내부로 산소가 스며드는 것을 막는 차단재 역할을 합니다.

 

2) 알루미늄의 산화피막 : 알루미늄도 건조한 공기에서 산소와 결합하여 2.5nm(나노미터) 두께의 Al₂O₃라는 산화알루미늄의 얇은 피막이 형성되는데, 분자구조가 상당히 치밀하여 녹이 오히려 내부가 산소와 결합되지 않도록 막는 역할을 합니다. 이 피막은 밀도에 있어서도 순수한 알루미늄보다 1.5배 높은 약 4g/cm²이므로 내마모성에도 도움이 됩니다.  이러한 피막은 더 이상 내부로의 부식을 막는 보호막 역할을 하므로 부동태 피막이라고 불립니다.  이 피막은 물에는 녹지 않지만, 산성이나 알칼리성 환경에서는 쉽게 파괴되므로 산화가 계속 진행될 수도 있습니다.

 

석공사 조정판에 T자형 조정판으로 사용되는 알루미늄은 일반적인 환경에서는 부식표면이 부동태 피막의 역할을 하므로 부식에 의한 피해를 우려할 필요는 없습니다. 그러나 알루미늄의 부동태 피막은 산성과 알칼리성 환경에 취약하므로 표준시방서 KCS 41 35 06에서 금지한 바를 무시하고 ‘석재 설치완료 후 염산류로 세척’하면 위험하고, 주변 환경이 해안가 주변이거나 제빙화학제의 영향을 받는 경우에는 염화이온의 영향으로 부동태 피막이 파괴와 생성을 반복하면서 부식이 깊게 진행될 수 있으므로 이러한 환경에서는 알루미늄의 사용을 가급적 삼가하며, 부득이 사용하려는 경우에는 표면 코팅이나 석재 줄눈에 실리콘 채움을 밀실하게 하고 영구히 유지되도록 유지관리 측면에서도 적극적인 관심과 조치가 필요합니다.

여기서 해안가 주변과 제빙화학제의 영향을 받는 경우라는 것은 비말하는 염화이온에 접할 수 있는 영역으로서 내구성 기준 등을 참조하면 해안가 주변은 해안선을 기준으로 동해안은 1km, 서․남해안은 250m, 제빙화학제(제설제)의 영향을 받는 경우는 도로 경계로부터 수평거리 10m 이내로 볼 수 있습니다.

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제공 : 코어건축구조기술사사무소