خلال مرحلة التصميم لمشروع نظام الصرف الصحي في الأنفاق العميقة بسنغافورة (المرحلة الثانية)، تم وضع متطلبات صارمة للتحقق من متانة الخرسانة على المدى الطويل، باعتبارها المادة الأساسية. لتحقيق عمر تصميمي قدره 100 عام للنفق، يحتاج فريق المشروع إلى ضمان قدرة الخرسانة المبطنة على مقاومة التآكل الميكروبي بفعالية في بيئة مياه الصرف الصحي.

يعتبر التآكل المستحث ميكروبياً عاملاً حاسماً يؤثر على عمر خدمة أنفاق الصرف الصحي. حيث تنتج الأنشطة الميكروبية في مياه الصرف الصحي حمض الكبريتيك، مما يتسبب في تآكل حمضي لهياكل الخرسانة. لهذا الغرض، طور فريق المشروع خرسانة متخصصة مقاومة للتآكل، تحتوي على مواد مضافة معدنية معينة وعوامل تسد المسامات، بهدف تحسين كثافة المادة وتقليل تسرب المواد الضارة.

للتحقق من أداء هذه الخرسانة في بيئة فعلية، أرسل فريق المشروع عينات خرسانة منتجة في سنغافورة إلى منشأة بحثية متخصصة في مجاري الصرف الصحي في برلين بألمانيا. تدير هذه المنشأة شركة برلين للمياه والجامعة التقنية في برلين وغيرها من المؤسسات، ويمكنها توفير بيئة حقيقية لمياه الصرف الصحي الحضرية. خضعت العينات في هذه المنشأة لاختبارات استمرت لمدة عام، حيث تعرضت لظروف مياه صرف صحي خاضعة للتحكم، وقام الباحثون بمراقبة وتحليل أدائها المقاوم للتآكل.

يتضمن تصميم بطانة النفق الرئيسي لهذا النظام خرسانة مسبقة الصنع على شكل شرائح، وطبقة ثانوية من الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية تُصب في الموقع، وبطانة داخلية بوليمرية. تحتوي الطبقة الثانوية على طبقة هيكلية وطبقة تضحية لمقاومة التآكل. قدمت الاختبارات طويلة الأمد في البيئة الحقيقية في ألمانيا أساساً حاسماً للتحديد النهائي لسمك طبقة التضحية وتحسين خلطة الخرسانة. بناءً على نتائج الاختبار، أكمل فريق المشروع التصميم النهائي للمواد والهيكل للبطانة.