コンクリートが鉄筋を守っている
コンクリートは強いアルカリ性です(pH12〜13程度)。このアルカリ環境の中では、鉄は表面に不動態皮膜を作り、錆びません。
鉄筋コンクリートが成立しているのは、この性質があるからです。鉄筋を守る役目を、コンクリート自身が担っています。
中性化とは
空気中の二酸化炭素がコンクリートに浸透し、アルカリ成分と反応して炭酸カルシウムになります。この過程でpHが下がり、アルカリ性が失われていきます。これが中性化です。
中性化は表面から内部へ、時間をかけて進行します。一般に、経過年数の平方根に比例して進むとされています。
かぶり厚さ
鉄筋を覆っているコンクリートの厚さを「かぶり厚さ」といいます。中性化がこの厚さを超えて鉄筋まで達すると、鉄筋が錆び始めます。
建築基準法では部位ごとに最小のかぶり厚さが定められています。施工時にかぶりが不足していると、その部分から早く劣化します。
爆裂が起きる順序
- 中性化が鉄筋まで達する
- ひび割れや欠損部から水と酸素が供給される
- 鉄筋が錆びる
- 錆は元の鉄の2〜3倍の体積になる
- 膨張圧でコンクリートを内側から押す
- 表面が押し割られ、破片が剥がれ落ちる(爆裂)
- 鉄筋が露出し、さらに錆が進行する
放置すると構造の問題になります
鉄筋の断面が減れば、その分だけ構造耐力が落ちます。また剥落した破片は落下物として危険です。見た目の問題ではなく、建物の寿命の問題です。
住宅で関係する場面
木造住宅でも、次の部位はコンクリート(または鉄筋コンクリート)です。
- 基礎
- ベランダ・バルコニーの床スラブと手すり壁
- 屋上(陸屋根)のスラブ
- 土間、アプローチ、擁壁
- 外部階段
特にベランダの手すり壁の先端や、外部階段の段裏は、かぶり厚さが薄くなりやすく、爆裂が出やすい箇所です。
補修の手順
- 浮いている部分をはつり取る(脆くなった部分をすべて除去)
- 露出した鉄筋の錆をケレンで落とす
- 鉄筋に防錆材を塗る
- ポリマーセメントモルタルなどで断面を復旧する
- 表面を仕上げ、防水性のある塗料で保護する
錆を落とさずにモルタルで埋めると、内部で錆が進行します。数年後に同じ場所が再び割れます。
塗装の役割
コンクリート表面を塗装することで、二酸化炭素と水の浸入を抑え、中性化の進行を遅らせる効果が期待できます。
中性化抑制を目的とした塗料もありますが、既に進行した中性化は戻りません。予防としての意味合いになります。
ベランダや外部階段の点検を
戸建て住宅では、ベランダの手すり壁の先端と、外部階段の段裏を見てください。白い筋(エフロ)が出ている、表面が浮いている、茶色い錆が滲んでいる。これらは内部で進行しているサインです。
よくある質問
鉄筋が少し見えているだけなら大丈夫ですか?
見えている時点で、そこの鉄筋は錆びています。早めに補修したほうが、範囲が広がらず費用も抑えられます。
中性化は測定できますか?
コアを抜いて試薬(フェノールフタレイン溶液)で判定する方法があります。住宅で行うことはまれですが、マンションの大規模修繕では実施されます。
基礎のひび割れも同じですか?
基礎も鉄筋コンクリートなので同じ構造です。幅の大きいひび割れや、錆汁が出ている場合は確認が必要です。