板ガラスのヤケ(風化)と汚れについて

 一般的なガラス清掃できれいにならないほどガラスが白くなってくると、本来は問題を切り分けて別々の「汚損」と考えるべきところを、総じて一緒くたの扱いになって「ウロコがついた」とか「ヤケた」といわれます。そこで、一般的にガラスのウロコ(鱗状痕)と呼ばれているものと、ガラスのヤケについて、簡単に解説します。

風化・劣化(ヤケ)のメカニズム

 板ガラスを構成する主成分は、珪砂(SiO2)、ソーダ灰(Na2O)、石灰(CaO)です。この板ガラスの表面に水分が長期にわたって付着すると、表面から徐々にガラス内部に拡散し、ソーダ灰を加水分解して、アルカリ液としてガラス表面に残ります。
 この状態で乾燥・湿潤を繰り返し、または大気中の炭酸ガス(CO2)、亜硫酸ガス(SOx)、窒素酸化物(NOx)による化学作用が生じると、水と一緒に水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムが生成されます。

曇りと虹色(ヤケの正体)

 これらの生成物質、NaOH(水酸化ナトリウム)、Na2CO3(炭酸ナトリウム)は徐々にガラスの主成分である珪砂(SiO2)構造に影響を及ぼし、珪砂のゲル化などガラス表面状態の変化を起こさせます。この結果、ガラスの光沢が無くなって曇ったような状態になります。
 また、これによって薄膜が形成されると、光の干渉を起こし虹色に見えることもあります。これらの現象を総称してガラスの風化、一般的には『ヤケ』と呼んでいます。

ヤケの発生しやすい場所

 このガラスのヤケ現象は、高層ビルの窓ガラスのような頻繁に窓がふけない場所で良くみられます。また、噴水やクーリングタワーなどの近くで水滴が常時かかるような場所の窓ガラスや、浴室など高温多湿環境下にある窓ガラスなど、乾燥・湿潤の繰り返しが頻繁な箇所でも発生しやすいといえます。

鱗状痕(汚れ)の正体

 板ガラスは建築工事中でも、或いは竣工後においても、養生方法が悪かったりメンテナンスが充分でなかったりすると、種々の物質がガラスに付着し、汚れの原因となります。
 特に板ガラスを自然環境内に長く放置しておくと、大気中の塵、埃がガラス表面に堆積し、時間の経過とともにガラスとの固着が強固になります。
 SiO2(珪砂)は大気中の埃、塵の約60%を占める成分といわれているほか、モルタル・シーリング材・水道水などにも含まれており、最も堆積しやすい物質です。このSiO2(珪砂)は時間の経過と共に大気中の酸・熱・水分等の作用を受け、徐々にガラスとの結合力を増していきます。
 従って水に含まれる金属酸化物やシリコーン系シーリング材、コンクリート、レンガ、石材から出る無機塩類は化学的にガラス表面と結合、定着し汚れとなります。窓ガラスにリング状に或いは魚のうろこのように付く汚れ(鱗状痕)は、これが原因と考えられています。

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