【コンクリートひび割れ】発生原因と補修方法!適切な補修材は?

2019年12月16日


コンクリートひび割れの原因と補修方法

コンクリートのひび割れはクラックとも呼ばれ、発生することはけして珍しくありません。

ひび割れが発生する原因はさまざまですが、その規模によって危険性が高いものを低いものを分けて判断することが可能です。

また発生したひび割れの状況から適切な補修方法を検討することになります。

そこで今回は、コンクリートにひび割れが発生する原因と危険性について、さらに適切な補修方法なども解説したいと思います。

 

コンクリートにひび割れが発生する原因について

コンクリートにひび割れが発生する原因はさまざまありますが、大きく「進行性ではないひび割れ」と「進行性のひび割れ」に分けられます。

また、これらを見きわめ、適切な補修をしていくことが重要なポイントです。

「進行性ではないひび割れ」と「進行性のひび割れ」について、それぞれ代表的な発生原因をご紹介いたします。

 

進行性ではないひび割れ

進行性ではないひび割れにはいくつかの種類がありますが、例えば以下のようなものがあります。

  • ・乾燥収縮
  • ・施工不良

 

進行性のひび割れ

進行性のひび割れが発生す原因は、おもに劣化となります。

劣化にもいくつかの種類がありますが、例えば以下のようなものがあります。

  • ・中性化
  • ・凍結融解作用

 

コンクリートひび割れの原因①:進行性ではないひび割れ

まずは、コンクリートのひび割れの原因でも進行性ではないものについてご紹介したいと思います。

 

乾燥収縮

乾燥収縮によるひび割れは、コンクリートのひび割れで最も多くみられる原因です。

コンクリートには水分が配合されており、セメントと水によって起こる化学反応、いわゆる水和反応によって硬化します。

ところが、乾燥によってコンクリートの体積が減ると表面で収縮が起こるため、ひび割れが発生してしまうことがあるのです。

 

施工不良

コンクリートのひび割れは施工不良が原因で起こるケースもあります。

とくに注意しておきたいのは「かぶり厚さ」が不足することです。

「かぶり厚さ」とは、鉄筋とコンクリート表面までの最短距離のことをいい、適切に確保しなくてはいけないことが建築基準法によって定められています。

この「かぶり厚さ」の不足は、劣化を早め寿命を縮める原因のひとつです。

またコンクリート打設時の施工において、時間が長引くことによる問題にも注意しなくてはいけません。

なぜならコンクリート打設は、設定されている時間内に終わらせないと打ち重ね部分で一体化できない可能性が高まるためです。

一体化できないということは、ひび割れは起こりやすくなるばかりか、構造として強度が不足するなど重大な問題となるケースもあります。

ちなみに、この現象を「コールドジョイント」といい、完成後に発覚したときには適切な補修が必要になります。

 

コンクリートひび割れの原因②:進行性のひび割れ

続いて、コンクリートのひび割れの原因でも進行性のものについてご紹介したいと思います。

 

中性化

通常、コンクリートの内部は強いアルカリ性を示していることで鉄筋を腐食から守っています。

しかし、経年とともに空気中の炭酸ガスが入り込むようになり、コンクリートの主要成分のひとつ「二酸化カルシウム」と化学反応を起こすと徐々にアルカリ性を失っていきます。

つまり、アルカリ性から中性へと傾く中性化です。

なお、中性化に関する詳しい内容は、「コンクリートが中性化する原因と効果的な2つの対策」の記事を参考にしてください。

また、中性化がコンクリート内部の鉄筋まで及ぶと、アルカリ性であることにより守られていた鉄筋は錆びやすくなります。

鉄筋は錆びてしまうと膨張するため、コンクリートを内側から破壊するようになりますが、この破壊現象を「爆裂」といいます。

「爆裂」は、コンクリート劣化のなかでも、きわめてリスクの高い症状となるため、できるだけ早く補修することが重要です。

なお、爆裂に関する詳しい内容は、「コンクリートの爆裂はリスクが大きい?原因と補修方法を解説」の記事を参考にしてください。

 

凍結融解作用

コンクリート内部の水分が凍結と融解を繰り返すことで凍結融解作用といいますが、この現象でひび割れは起こります。

なぜなら、水分が凍結することで体積が膨張するためで、その膨張圧力によってひび割れが生じてしまいます。

また、融解することで内部へはさらに多くの水分が入り込む可能性があり、そこから凍結と融解を繰り返す悪循環が生まれ、症状はますます拡大するわけです。

 

コンクリートのひび割れの危険性について

コンクリートのひび割れは、規模によって危険性を判断することが可能です。

一般的に0.3mm未満のひび割れは「ヘアークラック」といい、危険性は低く補修の必要はないとされています。

ただし、「ヘアークラック」であっても場合によっては危険性が高いひび割れに発展する可能性もあるため、経過観察は必要です。

規模が大きくなるようなことがあれば、プロの業者に相談することをおすすめいたします。

一方、危険性が高いのは、進行性のひび割れです。

危険性の高い進行性のひび割れは大きく3つの種類があります。

  • ・鉄筋腐食先行型
  • ・ひび割れ先行型
  • ・劣化ひび割れ

 

これら進行性のひび割れは、放置すると重大なリスクとなる可能性もあるため、早期に適切な補修を検討しましょう。

なお、危険性の高いひび割れに関する詳しい内容は「【コンクリートひび割れ】リスクが高い3つの種類」の記事を参考にしてください。

 

コンクリートのひび割れを補修する方法について

コンクリートひび割れの補修方法は、大きく以下の3種類です。

  • ・ひび割れ被覆工法
  • ・注入工法
  • ・充填工法

 

ひび割れ被覆工法

おもに「ヘアークラック」など小さなひび割れに対して行う補修方法です。

浸透型塗布防水剤やポリマーセメントペーストなどを使い、ひび割れ部分を皮膜処理します。

ひび割れ被覆工法は、作業日数も少なく費用も安価に済みますが、表面処理のみとなるため防水効果や強度の面ではその他の方法と比べると大きな期待はできません。

 

注入工法

ひび割れの幅が0.3~1mm程度のひび割れを目安として行う補修方法です。

専用の注入器具を使用し、ひび割れ部分へエポキシ樹脂などをじっくりと時間をかけながら注入します。

防水性や耐久性を高め、小さなひび割れにも確実に注入して躯体を一体化できる非常に優れた工法です。

なお、エポキシ樹脂の充填工法はタイル浮きの下地補修にもよく使われる方法です。

タイル浮きの補修については「タイル浮きの原因は?補修方法や調査方法にはどんなものがある?」の記事をご参考にしてください。

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充填工法

ひび割れの幅が1mm程度以上の、比較的大きい場合に行う補修方法です。

鉄筋に影響が及んでいないようであれば、ひび割れ周辺をU型に削り、シーリング材やエポキシ樹脂などを充填します。

しかし爆裂が発生しているなど、ひび割れが鉄筋まで到達して錆びが生じている場合は、入念な補修が必要です。

鉄筋が露出するまでコンクリートの脆弱部分を削り、錆び落としなどの処理を行ってから、樹脂モルタルやポリマーセメントモルタルなどで埋め戻し、成形します。

コンクリートのひび割れは、症状が著しく進行すると強度が低下し寿命を縮める原因になるため、速やかな補修をおすすめいたします。

 

コンクリートひび割れの適切な補修材とは?

コンクリートの補修をするときには材料選びもきわめて重要なポイントになります。

というのも、適切な補修材を使用しないと、早期に再発することがあるためです。

そうなると雨水の侵入を許すようになり、雨漏りを起こしたり、あるいは、鉄筋を錆びさせたりするなど、構造に致命的なダメージを与えかねません。

よって、コンクリート補修は材料選びも慎重に行うことをおすすめいたします。

 

ひび割れに使うモルタル補修材の種類

コンクリート補修にはモルタルを使うことが多くなりますが、モルタルにも種類があります。

そもそもモルタルとは、セメントに砂と水を混ぜたものです。

ちなみにモルタルに砂利を加えたものがコンクリートになります。

そしてモルタルにもいくつかの種類があり、なかでもよく使われるのは以下の3種類です。

  • ・セメントモルタル
  • ・ポリマーセメントモルタル
  • ・樹脂モルタル
 
セメントモルタル

セメントモルタルとは、セメントに砂と水を混ぜた一般的に普及しているモルタルのことをいいます。

 
ポリマーセメントモルタル

ポリマーセメントモルタルとは、セメントモルタルにポリマー混和剤を混ぜたモルタルのことをいいます。

セメントモルタルの弱点でもあるひび割れが起こりにくく、また中性化を抑える効果も期待できます。

 
樹脂モルタル

樹脂モルタルとは、セメントを使わずに樹脂(レジン)に砂と水を混ぜたモルタルのことをいいます。

接着性や耐久性に優れ、また樹脂の持つ弾力性からひび割れが起こりにくいことも特徴となります。

 

また、補修材としての適性に優れる樹脂モルタルは、さらに細かな分類があります。

いくつかの分類のなかでもカチオン特性を付加することで優れた接着性を発揮する「カチオン系モルタル」は、あらゆるシーンで使われています。

カチオン特性とは、カチオン(プラスの電気を帯びた陽イオン)とアニオン(マイナスの電気を帯びた陰イオン)が電気的な接着性を発揮する性質のことです。

「カチオン系モルタル」を使ってコンクリート補修をすると、きわめて強い下地形成が可能になります。

そこで弊社がおすすめするコンクリート補修材が、セメント系カチオン性樹脂モルタル下地調整塗材「カチオンタイトシリーズ」です。

「カチオンタイトシリーズ」にはいくつかの種類があり、それぞれ下地の状態に合わせてお選びいただけます。

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コンクリートのひび割れ補修:まとめ

コンクリートのひび割れ補修には、専門的な知識と豊富な経験が必要です。

工事が完了してすぐに再発したり、あるいは雨漏りが発生したりなど、トラブルに発展しないよう材料選びも慎重に行いましょう。

工事でご不明な点、疑問点などありましたら遠慮無く下記までお問い合わせください。


ヤブ原産業株式会社仙台支店 支店長 横山浩(よこやまひろし)

外壁塗装アドバイザー。外壁塗装プロデュース業25年。手掛けた物件は、のべ1,300件以上。

1968年岩手県生まれ。農林水産省林野庁森林管理局勤務を経て、1993年ヤブ原産業入社。外壁塗装の専門家。

得意とする仕事は、良質な外壁塗装を通じた投資物件価値の維持。外壁塗装サイクルの改善、提案。外壁リフォームの総合プロデュースなど多岐に渡る。

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