アルカリ骨材反応（アルカリシリカ反応）とは？ASRのしくみ・ひび割れ・抑制対策
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けんせつる
アルカリ骨材反応って、骨材が原因でコンクリートがひび割れるってこと？どうやって防ぐの？
この記事の要点
アルカリ骨材反応とは、骨材の中の反応性シリカとセメントのアルカリ分が反応してゲルをつくり、そのゲルが水を吸って膨張し、コンクリートを内側から押し広げてひび割れさせる劣化現象です。
代表的なものがアルカリシリカ反応（ASR）で、進行には反応性骨材・アルカリ・水分の3つがそろう必要があります。
抑制対策は、調合でアルカリ総量を3.0kg/m³以下に抑える方法などがあります。
コンクリートの骨材は、ふつうは安定していて化学反応を起こしません。
ところが一部の骨材には反応性のシリカ鉱物が含まれていて、これがセメントのアルカリ分と長い時間をかけて反応し、コンクリートをひび割れさせることがあります。
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アルカリ骨材反応とは何か（劣化のしくみ）
アルカリ骨材反応とは、骨材中の反応性鉱物と、コンクリート中のアルカリ分（セメント由来）が反応し、生成物が膨張してコンクリートをひび割れさせる劣化現象です。
反応は2段階で進みます。まず骨材中の反応性シリカとアルカリが反応してアルカリシリカゲルができます。次にそのゲルが水分を吸って膨張し、骨材のまわりのセメントペーストを押し広げます。
この膨張がコンクリート内部に応力を生み、やがて表面まで届くひび割れになります。中性化や塩害が「鉄筋を錆びさせて壊す」のに対し、ASRはコンクリート自体を膨張させて壊すのが特徴です。
アルカリ骨材反応の種類
アルカリ骨材反応は、反応する鉱物の違いで3つに分けられます。
- アルカリシリカ反応（ASR）……反応性シリカ鉱物による反応。日本ではこれが一般的です。
- アルカリ炭酸塩岩反応……特定の炭酸塩岩（ドロマイト質石灰石など）による反応。
- アルカリシリケート反応……一部の鉱物による反応。
日本でアルカリ骨材反応というときは、ほぼアルカリシリカ反応（ASR）を指します。
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反応が進む3つの条件
ASRは、次の3つがそろったときに進みます。
| 条件 | 中身 |
|---|---|
| 反応性骨材 | 反応性のシリカ鉱物を含む骨材 |
| アルカリ | セメントなどに由来するアルカリ分 |
| 水分 | ゲルが膨張するための水 |
逆にいえば、このうち1つでも断てば反応を抑えられます。抑制対策はすべて、この3条件のどれかを断つ考え方です。
ひび割れの見た目
ASRのひび割れは、拘束の有無で形が変わります。
鉄筋などの拘束がない無筋コンクリートでは、方向の定まらない亀甲状（網目状）のひび割れになります。
鉄筋コンクリートでは、鉄筋に拘束されて主筋方向に沿ったひび割れになりやすく、強く拘束された部材では拘束面に直角方向のひび割れが出ます。
ひび割れから白いゲルがにじみ出ることもあります。ひび割れが進むと、そこから水や塩分が入って鉄筋腐食や凍害を併発し、劣化が加速します。
アルカリ骨材反応の抑制対策
抑制対策は、3条件のどれかを断つ3つの方法が標準です（アルカリ骨材反応抑制対策）。いずれか1つを満たせば抑制とみなされます。
| 方法 | 中身（断つ条件） |
|---|---|
| アルカリ総量を抑える | コンクリート中のアルカリ総量をNa₂O換算で3.0kg/m³以下にする（アルカリを断つ） |
| 抑制効果のあるセメント | 高炉セメントB種・C種、フライアッシュセメントB種・C種などを使う |
| 安全な骨材を使う | 反応性試験（化学法・モルタルバー法）で無害と確認された骨材を使う（反応性骨材を断つ） |
骨材の反応性は、化学法やモルタルバー法という試験で調べます。重要なのは、無害でない骨材でも使えなくなるわけではないという点です。アルカリ総量を3.0kg/m³以下に抑えれば、無害でない骨材でも使用できます。
混同しやすい用語の整理
アルカリ骨材反応 と アルカリシリカ反応（ASR）
アルカリ骨材反応は、骨材とアルカリの反応の総称です。アルカリシリカ反応（ASR）は、そのうち反応性シリカ鉱物による反応で、日本では代表的なタイプです。
ほかにアルカリ炭酸塩岩反応などがありますが、試験・実務でアルカリ骨材反応といえば、ほぼASRを指します。
ASR と 中性化・塩害
ASRは、ゲルの膨張でコンクリート自体がひび割れる劣化です。中性化・塩害は、コンクリートのアルカリ性低下や塩分で鉄筋が錆びる劣化です。
原因も壊れ方も違いますが、ひび割れができると互いに進行を早め合います。
理解度チェック
アルカリ骨材反応が進むのに必要な3つの条件は？
答えを見る
反応性骨材・アルカリ・水分の3つです。どれか1つを断てば反応を抑えられます。
反応性試験で無害でないと判定された骨材は、まったく使えないか。
答えを見る
使えます。コンクリート中のアルカリ総量をNa₂O換算で3.0kg/m³以下に抑えれば、無害でない骨材でも使用できます。
無筋コンクリートに出るASRのひび割れは、どんな形か。
答えを見る
方向の定まらない亀甲状（網目状）のひび割れです。鉄筋コンクリートでは主筋方向に沿いやすくなります。
まとめ
- アルカリ骨材反応は、骨材の反応性鉱物とアルカリが反応し、ゲルが吸水膨張してコンクリートをひび割れさせる劣化。代表がASR。
- 進行には反応性骨材・アルカリ・水分の3条件が必要。どれかを断てば抑えられる。
- ひび割れは無筋で亀甲状、RCで主筋方向。ゲルがにじむこともある。
- 抑制はアルカリ総量3.0kg/m³以下・抑制効果のあるセメント・無害な骨材のいずれか。無害でない骨材も総量を抑えれば使える。
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参考法令・規格
- JASS 5 鉄筋コンクリート工事－日本建築学会
- JIS A 5308 レディーミクストコンクリート
- アルカリ骨材反応抑制対策（国土交通省）
- 日本コンクリート工学会「アルカリ骨材反応」
※ この記事の確認日：2026年6月
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まちがえやすいポイント
試験では、抑制対策の理解が問われます。無害でない骨材は使用禁止、ではありません。アルカリ総量をNa₂O換算で3.0kg/m³以下に抑えれば、無害でない骨材でも使用できます。
また、ASRはコンクリート自体を膨張させる劣化で、中性化や塩害のように鉄筋から壊すものとは原因が違います。劣化現象ごとに「何が原因で、何を壊すか」を分けて押さえます。施工管理では、調合計画書でアルカリ総量や使用セメントの種別を確認します。