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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