コンクリートも病気になる？　長持ちする構造物を作るために

コンクリートがかかる病気とは

建築物などに使われているコンクリートも、人間のように「病気」にかかることがあります。例えばコンクリートの中で骨材との反応物（反応ゲル）が引き起こすひび割れです。コンクリート中は内部には小さな穴がたくさんあり、この穴の中は高いアルカリ性を示します。高いアルカリ性に置かれたある種の骨材は反応して、水分を含むと膨張する反応物を作ります。この膨張が大きくなると、その圧力によってコンクリートにひび割れが生じてしまうのです。

内部の水がひび割れを起こす

骨材との反応物の膨張は当初、コンクリート構造物の表面から雨水などが入ってくることで起こると考えられていました。表面を塗膜で覆い水分を遮断する対策が行われたものの、効果はいまひとつです。さらに研究が進むとコンクリート内部に含まれる水でも膨張やひび割れを起こしていることが明らかになりました。
塗膜に代わるひび割れ対策手段として開発されたのが、撥水剤です。コンクリート内部に染みこませた撥水剤は表面からの水の浸入を防ぐと同時に、コンクリート内部の水を外に逃すことができます。その結果、コンクリートは次第に乾燥し、膨張するスピードがゆるやかになります。このように対策を施しながら、致命的なダメージを与えるひび割れなどがないか監視が続けられています。

丈夫で壊しやすい材料を作る

長持ちするコンクリートを作るためには、密実（高い強度）にするアプローチが主流です。コンクリート内の穴が小さくなり、水や有害なものが広がりにくくなるからです。しかし強度の高いコンクリート構造物は解体や更新が必要となった際に、壊しにくいことが短所になります。
そこで比較的解体しやすい一般的なコンクリートを対象に、高い強度のコンクリートと同じように穴を小さくして耐久性を上げる研究が行われており、例えばシリカフュームという微粒子はコンクリートの穴で反応し、吸水を大幅に防ぐ性質があるとわかりました。これを利用して水を通しにくいコンクリート構造物を実現しようとしています。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

金沢大学理工学域地球社会基盤学類准教授久保善司先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

土木工学

先生が目指すSDGs

メッセージ

知識を覚えることと理解することは、同じではないと思います。本当の意味で理解をするまでにはさらに時間がかかるはずです。あなたは高校で、教科書の内容や先生の話をそのまま受け入れて「理解した」と感じたことがあるかもしれません。しかし、あとからほかの経験や知識とつながって、「あれはそういうことだったのか」と心から思えるときがきます。いつか本当に「理解した」と実感するときのためにも、まずは目の前の勉強に取り組んでほしいと思います。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

金沢大学に関心を持ったあなたは

金沢大学は150年以上の歴史と伝統を誇る総合大学であり、日本海側にある基幹大学として我が国の高等教育と学術研究の発展に貢献してきました。本学が位置する金沢市は、日常生活にも伝統文化が息づき、兼六園などの自然環境に恵まれ、学生が思索し学ぶに相応しい学都です。江戸時代から天下の書府とも呼ばれ、伝統の中に革新を織り交ぜて発展してきた創造都市とも言えます。「創造なき伝統は空虚」との警句を胸に刻み、地域はもとより幅広く国内外から来た意欲あるみなさんが新生・金沢大学への扉を共に開くことを期待しています。