コンクリート構造物の補修・補強工事
コンクリート構造物は、必ず老朽化します。そのために定期的な保全点検、いわゆる維持管理、そしてそれに基づいて、必要に応じた補修・補強が必要になります。
コンクリートは本来耐久性のきわめて良好な材料で、鉄筋コンクリート構造物の法的対応年数も60年～65年と長いものになっています。鉄筋コンクリートは圧縮に強く、引張りに弱いコンクリートを、引張りに強い鉄筋で補強した構造材料で、その劣化はコンクリート自身の劣化と、鉄筋の腐食現象とに分けて考えることが出来ます。
両者の優れた相乗効果の利点の中で、コンクリートが強いアルカリ性のために骨となる鉄筋に対して優れた防錆効果を発揮し、内部の鉄筋は容易に錆びないという特徴が有ります。またコンクリート自身も、通常の気象状態や使用環境の下では、容易に変質したり劣化することが少ないため、鉄筋コンクリートは耐久性の優れた構造材料として、信頼されて来ました。
しかし、この鉄筋コンクリートでも完全なものでなく、使用する材料、配合、施工条件、施工方法等によりその品質には大きな差が生じます。また、塩害・アルカリ骨材反応・中性化・凍結溶解作用等の劣化要因が作用した場合、コンクリートは変質劣化し、鉄筋に対する防錆保護効果も低下することになります。この結果、鉄筋コンクリート構造物の中に、耐久性の劣るものが発生することになるのです。
コンクリートの劣化について考えるとき、以下の2点を念頭に置き、考えないといけないでしょう。
第一に、コンクリート中のセメント硬化体の部分では、長期にわたって化学反応が進行しており、その反応のプロセスと反応生成物は、コンクリート中のアルカリ量や塩化物量、環境条件などによって影響を受ける。
第二に，コンクリートは連続した微細な空隙をもつ多孔質材料であり、酸素やイオン、水分などの浸透や移動が行われている、という事が挙げられます。
経年による劣化現象は、修繕や更新等の対処療法的な対応で、ある程度までならば回復、軽減が出来ます。しかしながら、材料、施工、立地環境、外力など、設計時点での想定を越えた劣化発生因子が介在し、通常の経年劣化がより進行した形となって現れる場合には、前記の症状に対応した補修では不足しており、完全な補修をすることは難しいと思われます。コンクリート構造物の劣化現象は、土木、建築を問わず、ごく日常的な光景として頻繁に目にするものです。堅牢な設計で、大重量を支えるべき橋脚や堰柱にひび割れがあれば、素人目にも頼りなさを感じるのは当然でしょう。コンクリートの劣化現象が顕在化するなか、監督官庁と業界は、海砂使用や塩分総量、混和剤、骨材などの規制を自主的、あるいは指導的に行って来ました。 しかし、規制以前に完成した構造物では、追跡調査によって詳細を明らかにすることはまず不可能で、顕在化した劣化現象からの判断や非破壊検査などにより原因の特定をするしか有りません。コンクリートの耐久性を劣化させた要因は、具体的にあげれば以下のような問題によって構成されていると指摘されています。
①骨材事情の悪化 ： 良質の骨材の入手が困難となって、骨材品質が全体的に低下した。特に除塩が不十分な海砂の使用やアルカリ骨材などの反応性骨材の出現は、骨材の品質低下に起因するコンクリートの耐久性の低下を助長している。
②使用条件の過酷化 ： 建設技術の進歩・向上から、コンクリートが今までに経験したことのないような新しい分野で使用されたり、厳しい環境条件にさらされたり、さらには経済・社会の高度化に伴い、交通量の増大など計画や設計の段階で想定されていた荷重や環境を、大幅に上回るような条件下で使用される機会が増えてきた。
③コンクリート技術の分極化 ： コンクリート構造物の施工に、生コンクリートやポンプ圧送などの技術が導入され、省力化や能率向上が図られた反面、それぞれの専門分化の傾向が強まり、相互の有機的な連携がなおざりにされ、またこれら分極化に伴う施工者のコンクリート技術の低下が有り、これがコンクリートの品質の低下、ひいては耐久性の低下につながってきた。
④その他品質と単価 ： 現実に即応しないような工事などの発注形態も、コンクリート品質低下の一因であるといわれている。
⑤環境条件の悪化 ： 大気中の炭酸ガス、亜硫酸ガス、あるいは窒素酸化物などの増加、さらにこれらを含む雨水や河・湖水などがコンクリートの耐久性の低下を促進している。
コンクリートの劣化現象は、以上のような要因が単独にかかわるのではなく、複合的な要因により発生しているということが出来るでしょう。コンクリートの劣化を回復する手段を策定するためには、劣化現象を分析してその発生要因を抽出する作業が必要となります。そのうえで、構造物に付与された本来の機能が発揮され、しかも長期にわたって維持されるような補修方法の策定が望まれます。
経済や国民所得の成長が頭打ちになり、資源の再利用が指摘されている現在では、国民全体の財産である鉄筋コンクリート構造物については、設計時における耐久性の向上を推進することはもちろん、維持保全技術等の確立の一本化が速やかに行われることが重要とされています。
以上の理由からも当社は、「劣化したコンクリートを補修し、その耐久性を向上させるために、その要因を的確に判断し、劣化要因に応じた効果のある補修」を行うことを常に考え活動しています。
コンクリートは本来耐久性のきわめて良好な材料で、鉄筋コンクリート構造物の法的対応年数も60年～65年と長いものになっています。鉄筋コンクリートは圧縮に強く、引張りに弱いコンクリートを、引張りに強い鉄筋で補強した構造材料で、その劣化はコンクリート自身の劣化と、鉄筋の腐食現象とに分けて考えることが出来ます。
両者の優れた相乗効果の利点の中で、コンクリートが強いアルカリ性のために骨となる鉄筋に対して優れた防錆効果を発揮し、内部の鉄筋は容易に錆びないという特徴が有ります。またコンクリート自身も、通常の気象状態や使用環境の下では、容易に変質したり劣化することが少ないため、鉄筋コンクリートは耐久性の優れた構造材料として、信頼されて来ました。
しかし、この鉄筋コンクリートでも完全なものでなく、使用する材料、配合、施工条件、施工方法等によりその品質には大きな差が生じます。また、塩害・アルカリ骨材反応・中性化・凍結溶解作用等の劣化要因が作用した場合、コンクリートは変質劣化し、鉄筋に対する防錆保護効果も低下することになります。この結果、鉄筋コンクリート構造物の中に、耐久性の劣るものが発生することになるのです。
コンクリートの劣化について考えるとき、以下の2点を念頭に置き、考えないといけないでしょう。
第一に、コンクリート中のセメント硬化体の部分では、長期にわたって化学反応が進行しており、その反応のプロセスと反応生成物は、コンクリート中のアルカリ量や塩化物量、環境条件などによって影響を受ける。
第二に，コンクリートは連続した微細な空隙をもつ多孔質材料であり、酸素やイオン、水分などの浸透や移動が行われている、という事が挙げられます。
経年による劣化現象は、修繕や更新等の対処療法的な対応で、ある程度までならば回復、軽減が出来ます。しかしながら、材料、施工、立地環境、外力など、設計時点での想定を越えた劣化発生因子が介在し、通常の経年劣化がより進行した形となって現れる場合には、前記の症状に対応した補修では不足しており、完全な補修をすることは難しいと思われます。コンクリート構造物の劣化現象は、土木、建築を問わず、ごく日常的な光景として頻繁に目にするものです。堅牢な設計で、大重量を支えるべき橋脚や堰柱にひび割れがあれば、素人目にも頼りなさを感じるのは当然でしょう。コンクリートの劣化現象が顕在化するなか、監督官庁と業界は、海砂使用や塩分総量、混和剤、骨材などの規制を自主的、あるいは指導的に行って来ました。 しかし、規制以前に完成した構造物では、追跡調査によって詳細を明らかにすることはまず不可能で、顕在化した劣化現象からの判断や非破壊検査などにより原因の特定をするしか有りません。コンクリートの耐久性を劣化させた要因は、具体的にあげれば以下のような問題によって構成されていると指摘されています。
①骨材事情の悪化 ： 良質の骨材の入手が困難となって、骨材品質が全体的に低下した。特に除塩が不十分な海砂の使用やアルカリ骨材などの反応性骨材の出現は、骨材の品質低下に起因するコンクリートの耐久性の低下を助長している。
②使用条件の過酷化 ： 建設技術の進歩・向上から、コンクリートが今までに経験したことのないような新しい分野で使用されたり、厳しい環境条件にさらされたり、さらには経済・社会の高度化に伴い、交通量の増大など計画や設計の段階で想定されていた荷重や環境を、大幅に上回るような条件下で使用される機会が増えてきた。
③コンクリート技術の分極化 ： コンクリート構造物の施工に、生コンクリートやポンプ圧送などの技術が導入され、省力化や能率向上が図られた反面、それぞれの専門分化の傾向が強まり、相互の有機的な連携がなおざりにされ、またこれら分極化に伴う施工者のコンクリート技術の低下が有り、これがコンクリートの品質の低下、ひいては耐久性の低下につながってきた。
④その他品質と単価 ： 現実に即応しないような工事などの発注形態も、コンクリート品質低下の一因であるといわれている。
⑤環境条件の悪化 ： 大気中の炭酸ガス、亜硫酸ガス、あるいは窒素酸化物などの増加、さらにこれらを含む雨水や河・湖水などがコンクリートの耐久性の低下を促進している。
コンクリートの劣化現象は、以上のような要因が単独にかかわるのではなく、複合的な要因により発生しているということが出来るでしょう。コンクリートの劣化を回復する手段を策定するためには、劣化現象を分析してその発生要因を抽出する作業が必要となります。そのうえで、構造物に付与された本来の機能が発揮され、しかも長期にわたって維持されるような補修方法の策定が望まれます。
経済や国民所得の成長が頭打ちになり、資源の再利用が指摘されている現在では、国民全体の財産である鉄筋コンクリート構造物については、設計時における耐久性の向上を推進することはもちろん、維持保全技術等の確立の一本化が速やかに行われることが重要とされています。
以上の理由からも当社は、「劣化したコンクリートを補修し、その耐久性を向上させるために、その要因を的確に判断し、劣化要因に応じた効果のある補修」を行うことを常に考え活動しています。