マンションの寿命を縮める要因・その１

今日、土木工事や大型建築物（ビルやマンション等）の構造体として、世界中で使われている「コンクリート」は、欧米ではすでに、１８００年代前半から、広く使われていました。（セメント自体の歴史はかなり古く、古代の石組みの建物の目地部分に石灰モルタルが用いられていた） 一方、コンクリートの女房役「鉄」が、欧米で建築物の構造体として、広く使われるようになったのは、コンクリートよりやや遅い１８００年代中頃のことでした。 そして、現在のＲＣ建築物の躯体は、この圧縮力に優れたコンクリートと、引張り力に優れた鉄（鉄筋・鉄骨）の補完構造体によって、理論的には、７０年〜１００年の耐用年数を有しているといわれています。ところが、実際のＲＣ建築物の寿命は、種々の環境的要因や人為的要因により、大幅に短くなる場合があります。そこで、今回から何回かに分けて、ＲＣ躯体の寿命を縮める、数々の要因を探ってみます。 ＜コンクリートのひび割れ＞ ＲＣ躯体の寿命を縮める最大の要因は、まず、何らかの原因によりコンクリートにひび割れが起き、（一般にひび幅が３ミリを超えると、雨水等が浸入しやすくなる）そこから浸入する「雨水」「結露水」などの水分や、空気中の「二酸化炭素」「大気汚染物質」等が、コンクリートの内部中性化を早めたり、鉄筋腐食を引き起こし、躯体強度を低下させる、という一連のメカニズムによるものです。つまり、コンクリートに起きるひび割れが、建物劣化の「根本的要因」ということができます。以下に、ひび割れを引き起こす主な要因についてみてみます。 【１】乾燥収縮によるひび割れ コンクリートは、セメントペースト（重量比約セメント２：水１）と骨材（砂・砂利）［容積比で、セメントペースト３：骨材７］の混練物ですが、その生成の際、水和反応（セメントに水を加えると発熱し、水を吸収しながら、凝結・硬化しようとする）に使われない余分な水（余剰水）が、次第に蒸発（通常３〜４年で大部分が収まる、水分が抜けた部分は、空隙となる）する際、表面張力により、水和物を引き寄せる力が働きます。結果、引張り力に弱いコンクリートに、ひび割れを生じさせることになるのです。したがって、余剰水を含んだコンクリートは、大なり小なり必ず乾燥収縮が起こることになります。 特に、コンクリート単位水量を１９０Ｋg/ｍ3以上としていた、１９８６年９月以前着工の建物に多く見られる傾向にあります。（１９８６年９月に、鉄筋コンクリート工事標準仕様書（日本建築学会）が改訂され、コンクリートの単位水量を１８５Ｋg／ｍ3以下にするようになった） 現在は、各種高性能混和剤（ＡＥ剤や減水剤等）の開発により、ワーカビリティを低下させないで、使用水量を減らす工夫がされていますが、今の技術を持ってしても、余剰水を完全に取り除くことは、できないといわれています。 ※コンクリートの乾燥収縮の程度が、どれ位かの一例として、１０メートル幅の梁などで、打設後６ヶ月で、６〜８ミリ程度の収縮が起きる。この場合のひび割れは、主筋と直角方向に起きる。 【２】施工不良によるひび割れ ア）コールドジョイント コンクリート打設作業中、打ち継ぎ部以外の部分で、打設を途中で中断（作業上やむを得ず中断する場合の中断目安時間は、コンクリートの凝結が、混練開始後２時間半位から始まるので、現場での打設開始を混練後１時間半以内とみた場合、打設開始から１時間以内となる。ただし、凝結が始まっても、打設した部分の突き固めはできる）して、しばらくしてから（凝結がある程度進行した状態で）その上にコンクリートを重ねて打つと、その部分が接着不良となり、時間経過とともに、水平方向に長く大きなひび割れを引き起こします。このコールドジョイントによる水平のひび割れは、３ミリ以下でも、大量の雨水を躯体内に浸入させる場合があるので、早急な改修が必要となります。 イ）水平打ち継ぎ部の接着不良 たとえば、吹き抜け部分以外の柱などの垂直部材は、上階の床スラブ上端で打ち継ぎますが、その際、打ち継ぎ部の天端ならしやレイタンス（セメントと骨材が沈下し、水とセメントの微粒子のみが浮かんでできた上澄みの表皮状部分）の除去が、きっちりと行なわれないで打ち継ぐと、この部分の接着不良となり、上記コールドジョイントの場合と同じような、水平方向のひび割れが起こります。 ※この打ち継ぎ部分の改修工事の際、解体した打ち継ぎ部から、多量の部材屑（断熱材・木片等）や軍手・空き缶などが出てくるという事例もある。 ウ）養生不足 建基法では、コンクリートの養生の最低条件として、打ち込み中及び、打ち込み後５日間は、２度以上の温度を保ち、乾燥や震動により、凝結・硬化の妨げにならないよう養生することになっています。具体的には、打ち込み前の型枠（せき板）への散水や、打ち込み後７日間以上の散水、シート養生などにより、コンクリート面の湿潤性や温度を保つようにします。これらの管理が十分行なわれていないと、内部と表面との間の「湿度勾配」が起きたり（この場合のひびは、表面に細かいひびが点在する。暑中の高温期は、急激な表面乾燥が起きるので、散水などの養生管理が特に大事になる）また、真冬の氷点下期では、コンクリート中の水分が凍結膨張する「凍害」を引き起こし、それぞれひび割れの原因となるので、注意が必要です。 なお、その他ひび割れの要因としては、過大な過重・部材の断面不足・支保工（型枠を支える部材）の設置不良（又は、解体尚早）など、多岐にわたりますが、これらのひび割れの原因を特定するには、ひぴ割れ発生の時期、形状、溶出物、進行状況などにより、個々に類型判断することになります。