鉄筋コンクリートの鉄筋は なぜサビる?

キーワードは「中性化」


鉄筋コンクリートの中性化って なに?




コンクリートの中の鉄筋がサビる・・・


鉄筋コンクリートによく起こる劣化です


鉄筋とコンクリートは、なんで組み合わせるのだろう?


それは、すごく相性の良い組み合わせだから!!




鉄筋とコンクリートの組み合わせの良いところ3点


その1

熱膨張係数が非常に近いから

→違いが大きいと寒暖の差でバラバラになってしまいます。


その2

伸びに強いが圧縮に弱い鉄筋

伸びに弱いが圧縮に強いコンクリート

→お互いに弱いところを補いながら強みを活かす


その3

鉄筋は、空気中に置いておくとサビてボロボロになってしまうが

コンクリートの中では、コンクリートの強アルカリに守られてサビない

→コンクリートが鉄筋を保護している(不動態被膜)




こんな関係だから鉄筋コンクリートは多用されているのです。





ただし、形あるものは何であれ劣化するものです


特に鉄筋の劣化は、大きなダメージを伴います。


鉄筋は、サビることで劣化します。


サビると どうなるか?


サビた鉄筋の体積は、2倍にも3倍にも膨張します


コンクリートの中にあると、それまであった空間には収まらず


コンクリートを押しのけます。


こうなると、力負けしたコンクリートは、逃げるしかなく割れてしまう(爆裂)






なぜコンクリート中の鉄筋はサビてしまうのか?


強アルカリに守られているのではないのか?


コンクリート中のアルカリは、化学反応により徐々に中性に向かっていく


pH13有ったものがpH11程度になってくると鉄筋はサビ始める




科学反応はこんな具合です・・・




これが中性化というコンクリートの劣化で、その先に鉄筋のサビが始まる


中性化の劣化原因は、二酸化炭素!


大気中の二酸化炭素や自動車などの排気ガスに含まれる亜硫酸ガス(SOx)(ソックスなどと言われます)などが中性化の原因となります。





中性化はどのくらいの速さで進む?


露出している打ち放しコンクリートでは、概ね1年1mm程度進むと言われますが、

その置かれた環境条件によって進行具合は違います。


また、劣化は簡単な話ではなく大概複合的に発生します。


塩害、凍害などさまざまな要素が組み合わさるので難しいものです。




鉄筋コンクリートは、劣化するものです。劣化に合わせて適切な補修が構造物の長寿命化には大切となります。対応は一律ではなく、その重要度に合わせた補修を考えることが限られた予算の中で必要となってきます。


気になったら ぜひ お気軽に相談してみてくださいね。


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