水道管：コンクリートによるマクロセル侵食とは？
水道の基礎知識マクロセル腐食コンクリート接触侵食
鋼管やダクタイル管などの金属配管をコンクリート構造物と接触させたまま埋設すると、電位差による腐食電池（マクロセル）が形成され、コンクリートと接していない部分が選択的に侵食されることがあります。これをコンクリートによるマクロセル侵食と呼びます。この記事では、マクロセル腐食の発生原理、原因、そして防止のための絶縁・防食対策をわかりやすく解説します。
1. マクロセル侵食とは？（原理と仕組み）
地中の金属管が部分的にコンクリートと接触している場合、コンクリート部分のpHが高くアルカリ性であるため、接触部の金属電位が上昇します。一方、コンクリートと接していない部分は比較的低電位の環境（中性〜弱酸性の土壌）にあるため、電位差による腐食電池（マクロセル）が形成されます。電流は高電位側（コンクリート接触部）から低電位側（非接触部）へ流れ、非接触部の鉄がイオン化して溶出し、腐食が進行します。
・高電位部（コンクリート内）：カソード反応 → 酸素還元反応
・低電位部（非接触土壌側）：アノード反応 → 鉄がFe²⁺として溶出
・結果：コンクリートと接していない部分が選択的に腐食
2. マクロセル侵食が発生しやすい条件
・鋼管・ダクタイル管がコンクリート構造物に部分的に接触
・埋設配管が建物基礎・マンホール・擁壁などを貫通している
・土壌が湿潤・導電性が高い地域
・防食スリーブ・テープによる絶縁措置が不完全
3. 典型的な被害事例と進行パターン
事例A：コンクリート基礎貫通部での腐食
・管が建物基礎を貫通し、コンクリート部分の外側で腐食進行
・5〜10年で管肉厚が減少、漏水に至ったケース
事例B：マンホール接触部のマクロセル電池
・コンクリート製マンホール壁に管が密着し、接触面がカソード化
・隣接する非接触部で局部腐食（孔食）が進行
4. マクロセル侵食の防止対策
① 絶縁施工（コンクリートとの直接接触を避ける）
最も基本的な対策は、金属管とコンクリートが直接接触しないように絶縁材で包むことです。
・ポリエチレンスリーブ：管全体を被覆し、コンクリートとの電気的接触を遮断
・防食テープ：継手や通過部を重点的に巻き付け、絶縁層を補強
② 絶縁ブッシュ・スリーブの設置
建物や構造物を貫通する場合は、貫通スリーブ内に絶縁ブッシュ（絶縁筒）を挿入し、配管とコンクリートが物理的に触れないようにします。貫通孔の周囲には防水シール材を充填し、湿気・導電水の侵入を防ぎます。
③ 外面防食（複合施工）
マクロセル腐食は局部電池の形成が原因のため、外面防食も重要です。
・防食塗料で管外面を被覆（2層以上の塗布）
・ポリエチレンスリーブで全体を覆う
・必要に応じて防食テープで補強する
これらの処置を組み合わせることで、金属表面への電気的接触を完全に遮断できます。
5. 設計・施工時の注意点
・構造物貫通部は必ず絶縁・防水仕様とする
・貫通孔と管の間に余裕を設け、絶縁スリーブを挿入
・施工後にスリーブ破れ・防食テープの剥がれがないか確認
・鉄筋コンクリート構造物のアースと管路が電気的に接続しないようにする
6. 品質確認と検査項目
・絶縁層の連続性確認（テスターで導通試験）
・ポリエチレンスリーブ破れ・継手部の隙間確認
・防食塗料の膜厚検査・ピンホール確認
・構造物貫通部の防水・防湿施工のチェック
7. まとめと要点コピーボックス
コンクリートによるマクロセル侵食は、コンクリート接触部と非接触部の電位差で起こる腐食現象です。防止の基本は、金属管と構造物の電気的・物理的接触を完全に断つこと。設計段階からスリーブ・防食テープ・絶縁材を組み合わせた防食仕様とし、埋設前の確認を徹底することで長期的な安全性を確保できます。
・発生原理：コンクリート接触部と非接触部の電位差による腐食電池形成
・被害部位：コンクリートに接していない側（電流流出部）
・主な対策：ポリエチレンスリーブ／防食テープ／絶縁ブッシュで接触防止
・施工注意：貫通部は防水・絶縁・防食を一体化／破れ・隙間の確認必須
・基本原則：金属管をコンクリートや鉄筋に直接触れさせない
マクロセル腐食は、目に見えない電位差が原因で発生します。設計・施工段階での絶縁処理が、後の大規模漏水を防ぐ最善策です。
