レンガの吸水率と白華(エフロレッセンス)——発生の仕組みと、設計で抑える方法

〈Point〉

  • 白華は、モルタルなどに含まれる水に溶けるカルシウムなどの成分が、水に運ばれて表面で結晶化する現象になります。
  • 吸水率の低いレンガほど白華は出にくいが、ゼロにはなりません。吸水率の高いレンガでも、納まりと目地材を工夫すればリスクを抑えることが可能です。
  • 竣工後しばらくして現れる白華は、年月とともに減っていきます。長く続くかどうかは、納まりの問題にあることが多いです。

白華とは何か

レンガの外装でよく相談を受ける現象の一つが、白華(はっか、エフロレッセンス)です。外壁の表面に、白い粉や筋が現れることがございます。

白華は、次の三つがそろったときに起こります。

1.    冬の時期、特に北面など日照時間が少ない壁面や部位

2.    雨水などの水分が、壁の内部に入り込むような場所

3.    水分が表面まで移動し、乾くときに成分が蒸発できず結晶として残る

白華は建物の強度には影響しません。外観に関わる現象です。

日本の気候が持つ条件

白華の発生には、気候も関わります。

日本は、ヨーロッパの多くの地域より降水量が多く、湿度も高い気候です。壁に入る水の量が多いほど、白華が起こる条件は整いやすくなります。

また、ヨーロッパの古い街並みでは年代を経た組積造が無数にあり、白華があっても気にならないこともありますが、日本ではレンガ壁の外壁に白い筋があると目に留まりやすい傾向があります。外観を長く保つうえで、配慮しておきたい現象です。

白華は、いつ現れ、どう変わるか

白華は、現れる時期と原因によって、その後の経過が異なります。

竣工後、比較的早い時期に現れる白華

施工時にモルタルに含まれていた水分や、工事中に壁に入った雨水が乾いていく過程で、白華が現れることがあります。

この場合は、壁の中の水分が抜け、表面に運ばれる成分が少なくなるにつれて、年月とともに減っていくことが多くなります。

繰り返し現れる白華

一方、雨水が継続して壁の中に入り込む納まりでは、水の供給が続くため、白華も繰り返し現れることがあります。この場合に見直すべきは、レンガそのものより、水の経路です。

つまり、長期的な白華を左右するのは、レンガの種類だけではありません。目地材と納まりを含めた、壁全体の設計です。

要素**1**:レンガの吸水率

白華は「水の通り道」がつくる現象です。レンガ自体が水を吸いやすいほど、レンガが水の通り道になり、レンガの表面にも白華が現れやすくなります。

レンガの吸水率は、原料の土と焼成の条件で決まります。焼成の温度が高いほど内部の粒子が溶けて緻密になり、水を吸う隙間が減ります。その結果、吸水率が下がり、圧縮強度が上がる傾向があります。

JIS R 1250「普通れんが及び化粧れんが」では、化粧れんがを吸水率20%以下・圧縮強度15N/mm²以上のa種と、吸水率9%以下・圧縮強度20N/mm²以上のb種に区分しています。

吸水率の異なるレンガの使い分け

設計者は意匠性を重視して、吸水率の高低を意図せずに素材を決定します。そこで、東京ブリック社では、そのような吸水率の異なるレンガを、納まりの工夫を行い使い分けています。

5%程度以下高温で焼き締めた国産のレンガ(白~ベージュ系)
10%程度国産のレンガ(赤系)
15%程度以上海外(イギリス製など)のレンガ

吸水率の高いレンガは、低いレンガと比べると、白華が出やすい傾向があります。ただし、吸水率の低いレンガであっても、白華がまったく出ないわけではなく、納まりと使い方で配慮します。

なお、吸水率は産地だけでは決まりません。イギリスでは、歴史的建造物に使われた古いレンガで最大35%程度に達するものがある一方、現代の外壁用レンガには6〜12%程度のものもあります。個々のレンガの数値を確認して判断することが必要です。

要素**2**:モルタルと目地材の選定

白華の原因となる成分の多くは、目地のモルタルや下地に由来します。そのため、レンガの吸水率にかかわらず、目地材の選定が白華の発生を大きく左右します。

対策としては、白華の発生を抑える性質を持つ材料を用いる、配合を適切に管理する、施工時の水の量を管理するといった検討が必要です。

要素**3**:水の経路を断つ納まり

三つ目の要素が、水の経路です。壁の中に水が入り込み、滞留する状態をつくらないことが基本になります。

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  • 壁の上端を覆う: 笠木で確実に覆い、上から水が入らないようにする
  • 水切りと水抜き: 壁の中に入った水を、確実に外へ出す経路を設ける
  • 壁背面の納まり: レンガ壁中空部にたまるモルタルへの対処
  • 雨水の流れ: 雨水が一か所に集中して流れる納まりを避ける
  • 地面に近い部分: 跳ね返りの雨水や、地面からの湿気に配慮する

吸水率の高いレンガを使うときの工夫

吸水率の高いレンガを採用する場合は、上の三つに加えて、次のような点を検討します。

  • 寒冷地での使用: 日本国内にて凍結融解試験を行い、使用場所の判断を行う
  • 浸透性撥水材の検討: 雨水などの二次浸透水を防ぐ目的で使用する。効果は永続的なものではないが、徐々に壁面の様子が変化していくことは経年優化ともとらえられる
  • 足元などでの使用: 地面に接する部位は水の吸い上げや汚れの要因となるため、納まりを工夫する

採用するレンガの性質と、それに応じた納まりを、設計の段階で関係者が共有しておくことが大切です。

凍害との関係

吸水率が高いレンガでも触れましたが、吸水率は凍害にも関わります。レンガの内部に入った水が凍ると、体積が増えて内部から力が加わり、表面が剥がれることがあります。

凍害は寒冷地だけの問題ではなく、雨水が溜まりやすく乾きにくい部位や、日の当たらない面で気温が0度を下回る部位などでは、温暖な地域でも起こることがあります。

三つをそろえる

白華への対策をまとめると、次の三つになります。

1.    使用するレンガに合わせて適切な納まり・工夫を施す

2.    白華を抑える観点で、モルタル・目地材を選定する

3.    水を入れない、入った水を確実に出す納まりにする

吸水率の低いレンガでも白華がゼロになるわけではありません。また、吸水率の高いレンガでも、工夫によってリスクを抑えることができます。使用するレンガに合わせる、目地材、納まりの三つをそろえることが、雨の多い日本でレンガの外観を長く保つための基本です。