外断熱・コンクリートの補修・改質・保護で省エネ&ゼロエミッション化を目指すバークス環境

日本の断熱事情

内断熱と外断熱 日本における断熱のはじまり

1970年代のオイルョック以降、
日本国内では省エネ概念が出てきて、
住宅・建物の断熱をどうするか?
という協議が日本で始まりました。

当時の日本は建築ラッシュ。
建物は早く建てなければならないし、
省エネのため、断熱もしなければならないという
事情がありました。

外断熱の優位性は明らかでしたが、
外断熱は、天候にも左右されるし、コストも高い、工期もかかります。
そこで、苦肉の策として、「内断熱」が生まれました。

つまり、内断熱をあまり検討しないまま、導入してしまったわけです。
その結果、北海道で悲劇的な事件が起きてしまったのです。

海外の断熱事情

実は、欧米では、内断熱という概念すらありません。
アメリカ人にも、ヨーロッパ人にも、内断熱って何? と言われます。
スェーデン人からは、内断熱の話をしたところ、クレージーと言われました。
つまり、内断熱というのは、日本以外には存在しない概念なのです。

しかも、欧米と日本の気候はかなり異なります
欧米の外断熱工法を輸入して、そのまま使用すればよい、
というわけにはいきません。
日本の気候にあわせた外断熱が必要なのは明らかです。

日本の気候に適した断熱とは?

そもそも、外断熱は欧米から輸入された概念です。
現在も、システムそのものを、海外から輸入して
そのまま使用している場合が大半です。

しかし、日本の気候は、欧米と比較して、降雨量は5倍。
湿度が高く、台風、地震も多い、建物には過酷な環境です。

つまり、日本で使用するならば、
防水や、耐風圧・衝撃性を加味し
日本の風土、気候に耐えられる外断熱システムに
変更する必要があるのです。

現在の状況を観てみますと、湿式外断熱は欧米から輸入したものを
そのまま使用している場合が大半で、
日本の風土、気候に合わせる、という概念が抜けている場合があります。
外断熱システム導入時には、必ずチェックしていただきたいポイントです。

弊社で取り扱っている「EBフォーム」は耐クラック性が非常に高いため、
外断熱でありながら、日本の伝統的な建築様式である
「しっくい」や「土壁」仕上げにも対応可能です。

EBフォーム

内断熱による事件発生!

1980年代のことです。
北海道で築5年で50000棟の木造住宅が傾いてしまう事件が起きました。
その原因は内断熱。
寒冷地のため、100mm厚のグラスールで内断熱を施していたのですが
室内と外気の温度差による結露が原因で、土台が腐ってしまったのです。

私は偶然、北海道に出張することが多かったため、
その事件のことを知りました。

当時の日本の建築は、ほとんどが内断熱。
欧米各国は外断熱でしたが、日本だけが、内断熱でした。
この事件のことも、ほとんど知られることはありませんでした。

この事件を目の当たりにして以来、
外断熱の重要性を強く感じ、
以来15年にわたり、外断熱の重要性をお客様にお伝えするとともに、
安心してご依頼いただけるよう、関係者とともに努めてまいりました。

そして、現在は、日本の気候を十分に考慮した
外断熱システム「EBフォーム」を自信を持ってお勧めしております。

外断熱に関してのご質問、ご相談がありましたら
何でもお問い合わせください!

EBフォーム

浸透性コンクリート改質・強化材と超微粒子セメントによる外壁のひび割れ補修

浸透性コンクリート改質・強化材と超微粒子セメントによる外壁のひび割れ補修
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水の侵入が原因のコンクリートのひび割れ対策

コンクリートのひび割れの原因の一つ、
それは、コンクリートの内部への水の侵入です。

下記の図のように、
コンクリート内部には縦横無尽に毛細管が存在しています。

ミクロスケールでコンクリートを観察すると、
コンクリート内部には微細な毛細管や空隙の存在が確認できます。
大気中に含まれる二酸化炭素、塩化物(特に沿岸・海岸地域)、水蒸気(湿気)などが
これらの毛細管や空隙を通じて内部に進入するのです。

下記の図の左半分は撥水剤Sクリートガード未塗布、
右半分はSクリートガード塗布の状態を示しています。

湿度や劣化促進物質が進入湿度の高い場所
(立地条件:地下や換気の悪い場所、環境条件:海岸や河川や湿地帯に近い場所)にある
構造物の場合には、コンクリート内部に進入した水蒸気が滞留しやすくなります。

コンクリート内の水蒸気が溜まると、徐々にコンクリートの劣化が進行する

内部に滞留した水蒸気が温度変化を受けると、結露となって蓄積します。
このコンクリート内部に蓄積した水蒸気や結露によって、
徐々にコンクリートの主成分である水酸化カルシウムが溶解します。

溶解した水酸化カルシウムが毛細管を通じてコンクリート表面に染み出し、
析出することが、いわゆるエフロ(白華)や鼻タレと呼ばれる現象です。

この作用は非常に緩慢に進行するため、
構造物表面に目視可能なクラックやエフロが発生した時点で気付かれることが多いのですが、
構造物内部ではゆっくりと着実に劣化が進行しています。

土中の石灰岩層に水が進入し鍾乳洞を形成するプロセスと似たような現象
(完全に同じとはいえませんが、共通点が多い現象です)が、
コンクリート構造物にも常に起きているのです。

コンクリートの補修・改質剤(Sクリートガード)を塗布すると…

Sクリートガードの効果上記の図の右半分にあるように、
Sクリートガードを塗布することでコンクリート内部の毛細管と空隙が充填されます。

Sクリートガードが結晶化する際に、
コンクリート内部の遊離水や未水和の水酸化カルシウム、
骨材由来のアルカリ物質(アルカリ金属、アルカリ土類金
属)イオン、
外部由来の塩化物イオンと反応し固定化します。

また、結晶物の表層には撥水基があるため、コンクリートの表面に撥水層を形成し、
塗布後に外部から水蒸気や水が進入してもコンクリート成分が溶出しにくくなります。

コンクリート内部の毛細管や空隙を充填し緻密化するといっても、
決して通気性を阻害することはありません(気体のスケールはさらに小さいため)。

気体中に含まれる二酸化炭素や塩化物イオンが内部に進入した場合でも、
先に述べたようにSクリートガードを塗布したことで
コンクリート成分との結合が阻害されるため、
これらの劣化原因物質はコンクリート内部で反応を起こすことなく外部に排出されます。

また、Sクリートガードの成分はコンクリートと同様アルカリ性です。
中性化が進行したコンクリートに塗布することでアルカリ性を回復します。
このため、鉄筋表面の不動態被膜を保つことで鉄筋の防錆効果を発揮します。
表面に塗膜を形成するタイプの塗料では、
コンクリート内部の毛細管や空隙を埋めることはできません。

また、コンクリートが乾燥する過程(新築の場合)や、建物内外の水蒸気量などによって、
躯体は常にわずかずつ体積膨張・収縮を繰り返していますが、
塗料によってはコンクリートの変化率に対応できずに塗装面にハガレが生じたり、
コンクリート躯体にクラックが生じる場合があります。
Sクリートガードにはひび割れ追従性があるため、このような問題は生じません。

Sクリートガード

外壁タイルが落下、建物所有者に賠償責任が発生!

最近特に問題視されていること、それが外壁タイルの剥離、落下の問題です。

タイル落下事件の発生

タイルが落下しますと大変に危険な状況になります。
歩行者がいた場合大惨事が予想されます。 残念ながら実際に死亡事故が発生してしまいました。
その際、損害賠償の問題が発生する訳ですが、永い係争の結果、
最高裁での判決はタイルが落下した建物の所有者が全面的に賠償責任を負うという判決が下りました。
これは大変なことだと思います・・・。
今もタイルが部分的に浮いた(落下には至らないが、躯体から剥離している)状態になっている建物が、
非常に多いという事も深刻な問題です。

タイルの落下の原因と落下防止対策

タイルの剥離の原因として接着モルタルが躯体面から
界面剥離することが多いことは以前より判明していました。
これについては色々な対策が施されてきました。
その工法の説明は 長くなりますので、 ここでは省略させてください。
(最近は接着モルタルでは無く弾性樹脂系の接着剤を使用している事もひとつの対策です)

では、既に建っている建物は、 いったいどうやってタイルの落下を防げば良いのでしょうか?
厄介物はやはり水(雨水)でした。
タイル目地からの雨水の浸入がタイルの剥離・落下の大きな原因なのです。

タイル目地補修の決定版「Sクリートガード」

そこで、当社は浸透性防水型タイル剥離防止剤・Sクリートガードを新たに発売する事にいたしました。
この商品を既存のタイル面に塗布する事で、 長期間タイル目地を遮水して、
タイルの剥離・落下を防止し、 同時にタイル目地からの漏水や白華現象も防止する事ができます。

また、Sクリートガードは施工性が良く、タイルの意匠性を全く変化(白くなったり、艶がでません)させず、
低コストですので、安心して御使用頂けると思います。
ぜひ、タイル貼りの建物の関係者様にはご検討いただきたいと考えております。

さらなるタイル落下防止策として

また、新築で外壁タイルをご検討されている関係者様には、
コンクリート躯体面に防水プライマーとして、Sクリートアップを塗布することをお薦めいたします。
Sクリートアップを塗布する事で、躯体の防水とタイル接着モルタルの接着力の向上が期待できます。
(引っ張り試験では15~20%向上) タイル施工後は 全面にSクリートガードを塗布することで、
タイル目地を遮水・保護し、タイルの剥離・落下を防止できます。

Sクリートガード

塩化物イオンが原因のコンクリートのひび割れ対策

コンクリートのひび割れの原因の一つ、
それは、塩化物イオンによるコンクリートの中性化です。

塩化物イオンがコンクリート内部に侵入すると,
コンクリート内部のケイ酸カルシウムと結合し,
コンクリートの中性化を促進させます。

中性化が進行すると、コンクリートの強度が著しく弱まり
コンクリート内部のpHを低下させてしまいます。

また、コンクリートのpHが低下すると、
鉄筋表面に形成される不動態被膜が脆弱となるため、
鉄筋の腐食が進み錆の発生や膨張の原因となります。
また、構造物全体の強度が低下し、
コンクリートの爆裂を招く原因にもなってしまうのです。

特に海岸や沿岸域は、海水中および気中から
恒常的に高濃度の塩化物イオンの供給を受けています。
このような環境にあるコンクリート構造物に対し、
表面含浸工法の有効性を試験してみました。

塩化物イオンの侵入を防ぐために、
SクリートアップSクリートガードを塗布した実験を行いました。

下記に挙げるグラフは、某国立大学が実施したコンクリートの表面含浸工法の
暴露試験結果をグラフ化したものです。

塩化物イオンCl-浸透量グラフ

表面付着 塩化物イオン量グラフ

今回の実験の結果から,
コンクリート構造物に表面含浸剤(Sクリートアップ・Sクリートガード)を
塗布することで以下の効果が得られることがわかります。

  1. 塩化物イオンを表層に留める
  2. 塩化物イオンの内部への侵入を抑制する

コンクリート構造物の塩化物イオン対策

海岸・沿岸域におけるコンクリート構造物は常時外部から塩化物イオンが供給される環境にあるため,
構造物の耐久性を向上させるにあたり,より積極的な塩化物イオン対策が必要となります。
塩化物イオン対策の要点は次の2つです。

●塩化物イオンの侵入を阻止すること
●内部に侵入した塩化物イオンとコンクリート成分との反応を阻害すること

Sクリートアップ・Sクリートガードのはたらき(実験結果からわかること)

実験結果より、塩化物イオン対策としての表面含浸工法の有効性が照明されました。
つまり、Sクリートアップ・Sクリートガードは
コンクリート内部に浸透し、コンクリート内部の未水和のケイ酸カルシウムや
骨材成分中のアルカリ金属類と結合しコンクリートを安定化させます。
仮に、塩化物イオンが内部に侵入した場合でも、塩化物イオンの反応を阻害することができるのです。

塩化物イオンの結合相手が不在となるため、最終的に塩化物イオンはやがて気中または水中に放出されます。

上記のメカニズムにより,
塩化物イオンの侵入抑制にSクリートアップ,Sクリートガードを用いた
表面含浸工法は有効であることがわかります。

SクリートアップまたはSクリートガードを用いた表面含浸工法のメリット

従来のコンクリート構造物の製造工法に対し
大幅な変更を加えずに済むという利点があります.

構造物の表面全体を塗布することで,
従来の規格のコンクリートの耐久性を向上させることが可能となります。

SクリートアップとSクリートガードの違い

SクリートアップとSクリートガードを比較した場合、
Sクリートガードの方がより塩化物イオンの侵入を阻害する効果が高く、
この差異は、材料の特性に由来します。

Sクリートアップは親水性であり、Sクリートガードは撥水性です。
Sクリートアップは親水性のため、
塩化物イオン抑制など外部からの劣化原因の侵入抑制の面においては
Sクリートガードにやや劣りますが、
海中構造物への塗布が可能です。

前述の暴露試験の結果に基づくと、
未塗布(プレーン) のコンクリートは、
Sクリートアップを塗布したコンクリートに比べて
塩化物イオンの浸透量が約1.6倍多いという結果となります。
それだけ未塗布のコンクリートは劣化の進行が短期間に進むということです。

Sクリートガードは、Sクリートアップに比べて高い撥水効果を発揮し、
より強力に表面を保護します。
未塗布(プレーン) のコンクリートと比較すると
塩化物イオンの侵入抑制効果は約5.7倍も高くなります。

ただし、Sクリートガードは海中コンクリートへの使用は適していません。
表面の撥水効果が高いため、構造物内部と外部のイオン濃度の差が大きくなるためです。

一方で、Sクリートガードは、テトラポッドや海岸護岸のように
常時海水面下にはないコンクリート構造物への使用には適しています。
また、Sクリートガードは防汚・防藻効果にも優れており、
コンクリート構造物の耐久性向上だけではなく、美観の維持にも有効です。

Sクリートガード Sクリートアップ

シラン系含浸材の特徴

コンクリート等の表面含浸材の2つの区分

ケイ酸系とシラン系と呼ばれる2つの大きな区分があります。

シラン系の特徴

「シラン系」という呼称で包括される表面含浸材の大きな特長は、
コンクリート表面にR(Si-O)構造を形成し、撥水性能を付与することです。

ポリシロキサン骨格の主鎖である(-Si-O-Si)の無機結合は、
非常に強固で安定した構造になっています。また無機のため紫外線の影響を受けません。
なぜならば、シロキサン結合はその結合エネルギーが101Kcal/molであるため、
紫外線(300nm)の持つ85Kcal/molでは解離しないためです。

この無機部の表面に有機側鎖として、
撥水基としてデザインされた官能基(R)が付与され、
無機/有機ハイブリッド高分子を硬化時に形成する液剤が、
いわゆる「シラン・シロキサン系」表面含浸材です。

シラン系表面含浸材の選び方

たとえば現在、市場で主流とされるシラン系表面含浸材には、
アルキルアルコキシシラン系、アルキルシリコネート系などがあります。

これらは、撥水効果をもたらす官能基=撥水基(R)部分が、
主にアルキル基(CnH2n+1)またはアルキル基を有する構造になっています。

つまり、市場で主流であるシラン系表面含浸材の
官能基=撥水基(R)部分は、先に述べたとおりカーボンを含む有機物であり、
紫外線による影響を徐々に受けることになってしまうのです。

コンクリート撥水材Sクリートガードの特徴

Sクリートガード(シランシロキサン系)については、
この官能基(R)について、高い撥水性能を発揮しながらも、
安定性が高く紫外線の影響を受けにくいようデザインされています。

「シラン系」と括られる製品カテゴリにおいても、
この疎水基(R)箇所の構造が異なる点をご理解ください。

また、Sクリートガードは、いわゆるシラン系の特長である
「コンクリート表面での撥水効果」だけではなく、
内部に浸透してコンクリートの吸水防止効果を高める成分が配合されています。

そのため、Sクリートガードをコンクリートに塗布することで、
「超撥水層」と「吸水防止層」の2層が形成され、
これが「遮水層」として機能するのです。

シラン系表面含浸材「Sクリートガード」についての詳細は、下記をご覧ください。

Sクリートガード

コンクリートの寿命と建物の耐用年数

日本における鉄筋コンクリートの寿命

鉄筋コンクリートは強くて耐久性があると思いがちですが、
実はそうでもないのです。
断熱をしていない木造建築物の方が長持ちしています。
京都の古い寺社がいい例です。
日本で鉄筋コンクリートの寿命は平均で30年、良くて50年です。

鉄筋コンクリートの寿命が短い原因

コンクリートの劣化の大きな原因は、
塩害・凍害・中性化・アルカリ骨材反応など
一般の方には聞き慣れない要因が多数あります。
最悪なのは、コンクリートに内設されている鉄筋が
錆びてしまうことです。

こんな話をすると、コンクリート造はダメな構造だと
思われてしまうかもしれませんが、
それでも、一番強くて、耐久性のあるものなのです。

鉄筋コンクリートの寿命を延ばすには?

答えは意外に簡単でした。
雨水、いわゆる「水」がかからなければ、
劣化要因の影響を受けないことが解ったのです。

コンクリートが水を弾いてしまえば、
コンクリートの劣化は抑制され、
何よりも鉄筋の錆びが防げるのです。

コンクリートの防水をして建物の寿命を延ばす方法

残念ながら、コンクリートはよく水を吸収してしまいます。
ですから、高性能なコンクリート吸水防止剤を
コンクリートに塗布することが重要になる訳です。
ぜひ、当社のサイトをご覧いただき、
Sクリートガード(浸透性シラン・シロキサン系撥水剤)・
Sクリートアップ(浸透性コンクリート改質剤)の必要性を
ご理解いただきたいと思います。
すでに、10年以上の実績があり、大変高い評価をいただいておりますので、
安心してご使用いただけるものと思っております。

Sクリートガード Sクリートアップ