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コンクリートのがん【アルカリ骨材反応】

コンクリート崩壊の過程

コンクリートのひび割れ

アルカリ骨材反応は、コンクリートの中で、素材である岩石(骨材)の中にあるシリカ分が強アルカリによって溶解する現象です。それによって、反応生成物が膨張して、コンクリートを変形させたり、ひび割れを生じさせたりします。いつ発症するか予測が困難で、いったん発症すると止める手立てが見つかっていないことから「コンクリートのがん」と呼ばれています。

 シリカ分の溶解

シリカは、石灰岩を除く岩石中に40~80%含まれている一般的な鉱物です。シリカが溶けるということは、岩石が溶解し、コンクリートが崩壊します。このことは、シリカを含んでいるすべての岩石は、コンクリート中のアルカリ濃度がある限度を超えると溶け始めることを意味しています。しかしその速度は岩石中のシリカの結晶度や粒径、またはほかの元素が関与するので一概には言えません。


コンクリート崩壊の過程

アルカリ骨材反応でコンクリートにひび割れが出来ると、当然コンクリートの強度が低下します。ただ、鉄筋コンクリート構造物に鉄筋がきちんと配筋されていれば、壊れてしまうことはないだろうと考えられます。

しかし、ひび割れが発生するということは、水分がより供給されやすくなるということで、膨張は加速され、それがまた、ひび割れの量や幅を増大させます。しかも、水分が多量に供給されるのですから、凍結溶解が繰り返されるような気候条件にある場合には、凍害を加速させることにまなります。

さらに、ひび割れがあれば、水ばかりでなく、酸素や二酸化炭素、塩分なども侵入しますから、鉄筋が腐食することにもつながります。


防止対策

生コンの打ち込み

アルカリ、反応性シリカ、水の3つがそろって初めてアルカリ骨材反応による被害が出るので、この3つのうち1つでもなくせれば、被害を減らせることになります。

反応性シリカを含む骨材を用いないことが一番で、少なくともそのような骨材の量を出来るだけ減らせれば、被害を小さくすることもできます。

また、コンクリート中のアルカリ溶液の量を減少させることも重要で、アルカリ量の少ないセメントを用いたり、コンクリート中のアルカリ量の総量規制が行われたりします。

それと、水の供給を出来るだけ少なくすることも重要です。つまり、コンクリートにいたずらに水がかかったり、たまったりしないようにすることです。

最後に、補修として表面に合成樹脂材料を塗布する表面処理も、防止対策としては効果があります。

【作成日:2010年2月1日】


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