コンクリートの爆裂現象は、建物の構造強度を著しく損なう可能性のある深刻な問題です。

建築や土木工事に携わる方にとって、その原因と対策方法を理解することは、安全な構造物の実現に不可欠です。

この記事では、コンクリート爆裂のメカニズムから、適切な補修方法まで、実践的な知識を分かりやすく解説します。

 

□コンクリートが爆裂するまでのメカニズム

 

コンクリート爆裂は、コンクリート内部の鉄筋が膨張し、周囲のコンクリートを押し出すことで発生します。

一見、爆発のように思えるかもしれませんが、実際には、鉄筋の腐食による体積膨張が原因です。

そのメカニズムを、ひび割れ発生から鉄筋の膨張によるコンクリートの破壊まで、時系列に沿って詳しく解説しましょう。

 

1:ひび割れ発生・水分等が浸入

 

コンクリートは、乾燥によって収縮する性質があります。

温度変化や荷重によってコンクリートに力が加わると、表面にひび割れが発生します。

このひび割れは、コンクリート内部への水分や空気の浸入経路となります。

 

2:コンクリートが中性化

 

打設直後のコンクリートは、高いアルカリ性を持ち、鉄筋を腐食から守る保護膜を形成しています。

しかし、ひび割れから浸入した水分や空気によって、コンクリートのアルカリ性が低下し、鉄筋がサビやすい状態になってしまいます。

この現象を「コンクリートの中性化」と呼びます。

 

3:コンクリート内部の鉄筋にサビが発生

 

コンクリート内部の鉄筋は、アルカリ性のコンクリートによって「不動態皮膜」と呼ばれる保護膜で覆われており、酸化が抑えられています。

しかし、中性化が進むと、この保護膜が弱くなり、水分や空気に触れた鉄筋は酸化してサビが発生します。

 

4:膨張した鉄筋がコンクリートを押し出す（＝爆裂）

 

鉄筋にサビが発生すると、体積が2倍以上に膨張します。

この膨張力は非常に大きく、周囲のコンクリートを押し出すことで、爆裂が発生します。

爆裂は、コンクリート表面に亀裂や剥落を生じさせ、構造物の強度低下や漏水などの問題を引き起こします。

 

 

□爆裂したコンクリートの補修手順

 

1:補修箇所の調査

 

まずは、建物全体を調査し、爆裂箇所を特定します。

爆裂箇所だけでなく、周辺のコンクリートの状態も確認し、補修範囲を決定します。

 

2:斫り

 

斫り（はつり）とは、ハンマーや専用の工具を用いて、爆裂したコンクリートを削り落とす作業です。

斫りは、鉄筋の腐食状況や爆裂の程度を把握するために必要です。

また、爆裂箇所周辺のコンクリートを削り落とすことで、補修材との接着性を高める効果もあります。

 

3:鉄筋のサビ落とし

 

斫り作業で露出した鉄筋は、サビが再発しないよう、ワイヤーブラシやサンドブラストなどで丁寧にサビを落とします。

サビが残っていると、補修後も腐食が進行し、再び爆裂が発生する可能性があります。

 

4:モルタルで成形

 

鉄筋のサビ落としが終わったら、プライマーを塗布します。

プライマーは、補修材との接着性を高め、サビの再発を防ぐ効果があります。

その後、樹脂モルタルやポリマーセメントモルタルなどの補修材を用いて、爆裂箇所を埋め戻し、元の形状に成形します。

モルタルは、強度と耐久性に優れたものを選びましょう。

 

5:乾燥

 

モルタルが完全に硬化するまで、乾燥させます。

乾燥時間は、使用するモルタルの種類や気温、湿度によって異なります。

モルタルが完全に硬化しないと、強度が不足し、再び爆裂が発生する可能性があります。

 

 

□まとめ

 

コンクリートの爆裂現象は、鉄筋の腐食によって発生する深刻な問題です。

適切な補修を行わないと、構造物の強度低下や漏水などの問題を引き起こす可能性があります。

爆裂現象を予防するためには、コンクリートの中性化対策や定期的な点検が重要です。

また、爆裂が発生した場合には、適切な補修方法を選択し、専門業者に依頼することが大切です。