なぜコンクリート製下水タンクはひび割れるのか?
コンクリートはよく理解された理由でひび割れし、下水タンクはコンクリートにほぼあらゆる方向から同時に応力をかけます。それは大きく、温かい腐食性液体を保持し、可変地盤上にあり、熱的および化学的サイクルを経ます。水タンクのひび割れは漏洩リスクです。下水タンクのひび割れはまた、鉄筋に到達して劣化を加速させる腐食および酸の経路でもあります。したがって、ひび割れの防止は、ほとんどのコンクリート構造物よりもここでより重要です。
Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.(Center Enamel)は、コンクリートのひび割れが懸念される場合の代替としてガラス融着鋼タンクを供給し、コンクリートが選択された材料である場合にコンクリート下水タンクを健全に保つ設計対策について助言します。
1. ひび割れの主な原因
4つのメカニズムが支配的です。プラスチック収縮と乾燥収縮は、コンクリートが硬化して水分を失う過程でひび割れを引き起こします。熱サイクル - 温かい下水、冷たい夜、片面への日光 - は、弱い部分にひび割れを生じさせる動きを引き起こします。下水中の硫酸塩はセメント化合物と反応して膨張とひび割れを引き起こします(硫酸塩攻撃)。そして、地盤の動きや不十分に準備された基礎は、スラブや壁が吸収できない曲げを課します。それぞれは設計で管理可能ですが、そうでない場合にはよくあることです。
· 収縮:硬化中および供用中のプラスチック収縮と乾燥収縮。
· 熱サイクル:温かい下水と温度変動が動きを引き起こす。
· 硫酸塩攻撃:下水の硫酸塩がセメントマトリックスを膨張させ、ひび割れさせる。
· 地盤の動き:沈下と弱い基礎が曲げを課す。
· すべて同時に:下水タンクはあらゆる方法でコンクリートに同時にストレスを与える。
2. 下水がどのように事態を悪化させるか
下水タンクのひび割れは、単なる構造上の線ではなく、通り道です。気相空間で硫化物から生成された酸と、下部の下水自体が、ひび割れを通って鉄筋に到達し、鋼を腐食させます。鋼は膨張してひび割れをさらに広げます - これは自己強化ループです。また、生物学的活動により、環境は年間を通じて攻撃的な状態が保たれます。そのため、雨水タンクでは見た目だけの問題であるひび割れが、下水タンクでは進行性の破壊となります。
・鋼への経路:ひび割れにより酸と下水が鉄筋に到達します。
・鉄筋腐食:鋼が錆びて膨張し、ひび割れを広げます。
· 自己強化:ループは一度始まると加速する。
· 年間を通じた侵食:生物学的活動は決して休まない。
· 進行性の破壊:他では見た目の問題、ここでは深刻な問題。
3. 予防と代替案
ひび割れは適切なコンクリート施工によって防止される:正しい配合と低透水性、制御された目地と鉄筋、準備され排水された基礎、そして酸をコンクリートから遠ざける蒸気バンドライニング。ひび割れリスクが高い場合 - 過酷な使用条件、困難な地盤、急速施工 - ガラス融着鋼タンクはひび割れのメカニズムを完全に排除する。なぜなら、ひび割れるコンクリートが存在せず、鋼が不活性な融着ライニングとともに荷重を支えるからである。
· 低透水性配合:攻撃を促進する浸入を制限する。
· 継手と鋼材:制御された動きと正しい補強。
· 良好な基礎:排水され、準備された地盤は曲げを防ぎます。
· 蒸気ライニング:酸がコンクリート表面に付着するのを防ぎます。
· GFS代替案:ひび割れするコンクリートなし;溶融ライニング付き鋼材。
設計パラメータ | 標準値または範囲 | なぜ重要か |
GFS焼成 | 820~930℃ | 溶融ホーロー、ひび割れするコンクリートなし |
コーティング厚さ | 0.25~0.45 mm | 鋼殻上の不活性ライニング |
付着性 | 約3450 N/cm2 | 鋼への融着結合 |
硫酸塩攻撃 | コンクリートマトリックスを膨張させる | 下水道におけるひび割れを引き起こす |
基礎 | 準備および排水済み | 曲げひび割れを回避 |
確認すべき制限事項 | ライニングはひび割れを止められない | コンクリートを保護する。GFSがそれを除去する |
原因 | メカニズム | 結果 | 予防 |
収縮 | 養生時の水分損失 | 微細な表面ひび割れ | 配合管理、養生 |
熱サイクル | 温度による動き | 弱い部分のひび割れ | ムーブメントジョイント |
硫酸塩攻撃 | セメント反応、膨張 | マトリックスのひび割れ | 耐硫酸塩セメント |
地盤の動き | 沈下、曲げ | 構造ひび割れ | 準備された基礎 |
ひび割れ+下水 | 鉄筋への酸 | 進行性の拡大 | ライニング、GFSオプション |
エンジニアリング保証とプロジェクトサポート
石家庄正中科技有限公司(Center Enamel)が納入するすべてのタンクは、AWWA D103-09およびEN 1090に準拠して設計され、シェル、ルーフ、ノズル荷重の有限要素検証を行い、ISO 9001およびISO 45001の管理下で820~930°Cで融着され、表面全体の100パーセントにわたって1500 Vでホリデーテストを実施し、グレード8.8ボルトおよびメーカー認定シーラントで組み立てられています。コンクリートが選択される場合、タンクは低透水性配合、制御された目地および鉄筋、準備された基礎、および防湿ライニングを備えて供給または指定されます。ひび割れリスクが高い場合には、ガラス融着鋼タンクが提供され、琺瑯は820~930°Cで融着され、ひび割れするコンクリートはありません。
コンクリート下水タンクは、収縮、熱サイクル、硫酸塩攻撃、地盤の動きによってひび割れます。そして下水では、ひび割れは酸とスラリーが鉄筋に到達する経路となり、ラインを進行性の破壊に変えます。適切なコンクリート施工はほとんどのひび割れを防ぎますが、リスクが高い場合、ガラス溶融鋼タンクはそのメカニズムを排除します。
よくある質問(FAQ)
すべてのコンクリートひび割れは危険ですか?
いいえ。適切に設計された低透水性タンクのヘアライン収縮ひび割れは、見た目上のもので安定している可能性があります。危険なものは、鉄筋に達するもの、時間とともに拡大するもの、酸が腐食を加速させる蒸気帯にあるものです。この区別が検査と監視が重要である理由です。
ライニングはひび割れを止めますか?
ライニングはコンクリートのひび割れを止めませんが、酸と下水をコンクリートと鋼から遠ざけ、最悪の結果を除去します。ライニングは保護しますが、優れたコンクリート設計と健全な基礎に取って代わるものではありません。
GFSはコンクリートにひび割れを生じさせる問題に対して免疫がありますか?
GFSはコンクリートひび割れメカニズムを完全に排除します - 収縮、硫酸塩攻撃、熱ひび割れを起こすコンクリートが存在しないからです。鋼殻が荷重を負担し、溶融ホーローがライニングとなります。トレードオフとして、GFSは独自の(より少なく、異なる)検証項目を持つ別の材料システムであり、パネルコーティング品質やボルトトルクなどが該当します。
ひび割れリスクを回避するためにタンクをカスタマイズできますか?
はい。用途に応じた材料選択(保護付きコンクリートまたはGFS)、基礎と継手の設計、ライニング仕様、検証パッケージは、お客様の地盤と下水に合わせて構成され、引き渡し時に提供されます。