錆び難くなった、金属屋根材(ガルバリウム鋼板)

ガルバリウム鋼板とは、薄い鋼鈑(鉄板)に亜鉛+アルミニュウム+シリコンのメッキを施したもので、以前良く使われていた、トタンより錆に強い屋根材料です。 鋼鈑の厚さは1mm以下、瓦の1/10の重量で屋根への負担の非常に小さい屋根材です。 またガルバリウム鋼板は、葺き替えの用途を考えた材料なので、各メーカーで屋根まわりの部品が豊富に用意されていて、メンテ用に使い易い材料でもあります。 日本にはメーカーが多くあり、スレート屋根、トタン屋根のカバー工法の屋根材として一番多く使われる部材です。 しかし、薄い金属の板の為防音と断熱に弱く補完するものが必要です。 (既存のスレート、トタンなどの上に重ね葺きするカバー工法では、それまでの防音や断熱の効果は上がる場合が多い) 断熱、防音のことについては、右各メニューを参照してください。

ガルバリウム鋼板の施工例
ガルバリウム鋼板の施工例(横葺きのガルバリウム鋼板屋根)

ガルバリウム鋼板の耐用年数

ガルバリウム鋼板の組成

ガルバリウム鋼板の組成は基盤、心材となるのが鋼鈑で、鉄の錆びを防ぐために、アルミニウムと亜鉛、珪素の合金メッキを使い、錆びにくくした鋼鈑です。  1972年にアメリカのベツレヘム・スチール社が開発し、日本では、屋根材、外壁材として非常に良く使われている材料です。
近年のステンレスや銅の価格高騰などにより、ガルバリウム鋼板への切り替えが増えています。 開発メーカーから出されるめっき皮膜寿命ですが、沿岸地域などの塩害が考えられる地域では15年、工業都市、田園地域で25年となっています。
この寿命は、再塗装なしでの寿命で、部分の錆や表面の錆が出る前に、再塗装を施せば、更に寿命は、伸ばせることになります。 ガルバリウム鋼板の最大の敵は酸化(錆)で、これさえなくせばガルバリウム鋼板は、永久に使用できることになります。
しかし、現実にはそれはなくて、ガルバリウム鋼板の表側は、再塗装で守れても、裏側はメンテのしようがありませんので、劣化は表よりかなり遅いと思われますが、詳しいデーターがありません。 表側を丁寧にメンテしても、ガルバリウム鋼板の耐用年数は、30年ぐらいといったところでしょうか。 しかし、その前にルーフィングが劣化し、雨漏りが始まってしまいます。

鋼鈑;
鋼鈑とは、高炉製鉄所で鉄に炭素を少し(2%以下)混ぜて製造されたものを、鋼という。 これを板状にしたものが鋼鈑であり、鉄より強度、粘り、耐熱性などが向上している

※因みに
鋼鈑を亜鉛メッキしたものが、トタン
鋼鈑をスズメッキしたものがブリキである。

劣化の原因とプロセス

ガルバリウム鋼板の劣化は、基盤である鋼鈑(鉄)の錆によるものである。錆びで劣化する
錆びとは? 高炉で鉄鉱石を高温で熱すると、炭素は鉄鉱石中の酸化鉄を鉄に還元する。こうして「鉄」 が生産される。そのまま放置しておくと、鉄は再び酸化して酸化鉄に戻ってしまう。つまり不活性で安定な酸化鉄から、錆は還元された活性な鉄が、再び酸化して地球上にある低エネルギーな安定した状態へと戻ることである。 錆は還元反応により鉄が電子を失ってイオン化し、鉄表面から出て酸化鉄になることで進行する。錆びは、電気化学的なものなので、錆ができるかどうかは電位と pH に依存する。生じた鉄イオンは酸素により酸化鉄、また水により水酸化鉄やオキシ水酸化鉄に変化(酸化して)して鉄表面に溜まる。だから、鉄のまわりに酸素や水があると、錆を生じる。錆はそれ自体が水分や汚れを溜め、錆びは鉄鋼表面に凹凸作って反応面積を大きくするため、一旦生じた錆は加速度的に進行する。

酸化とは?
酸素と結びつくこと、または水素を奪われる反応のこと。
還元とは?
物質の酸素分子を奪う又は、水素分子と反応することである。
比較的、軽量な屋根材として良く使われていた
ガルバリウム鋼板の耐用年数は、都市部では、
20年以上から30年