冬の寒さが、なぜ水道管にとって、これほどまでに致命的な脅威となるのでしょうか。その答えは、多くの人が小学校の理科で学んだ、しかし日常生活では忘れがちな、水という物質の、非常にユニークで、そして強力な性質に隠されています。水道管が凍結し、そして破裂に至るメカニズムは、まさに自然の力が引き起こす、静かな、しかし破壊的な物理現象なのです。全ての始まりは、水道管の中の水が「凍る」ことから始まります。水は、温度が摂氏零度を下回ると、液体から固体、すなわち「氷」へと、その姿を変えます。ここまでは、誰もが知っている常識です。しかし、ここで最も重要なポイントは、水が氷になる際に、その「体積が約九パーセント膨張する」という、特異な性質を持っていることです。ほとんどの物質は、液体から固体になる際に体積が収縮しますが、水だけは、逆に膨張するのです。この、体積が増えようとする力、すなわち「膨張圧」は、私たちの想像をはるかに超える、絶大なパワーを持っています。密閉された水道管の内部で、水が凍り始めると、この強力な膨張圧が、逃げ場を失い、内側から、水道管の壁を、まるで風船を膨らませるかのように、押し広げようとします。そして、その力が、鋼鉄製や銅製といった、頑丈なはずの水道管の強度を、いとも簡単に上回ってしまった瞬間に、管に亀裂が入ったり、接続部分が破損したり、最悪の場合は、管そのものが「破裂」してしまうのです。この破裂は、水が凍っている最中に起こります。そして、日中になり、気温が上がって、管の中の氷が溶け始めた瞬間に、その破裂した箇所から、水道水が、一気に、そして猛烈な勢いで噴き出してきます。これが、水道管の凍結が、大規模な水漏れ事故へと直結する理由です。凍結しやすい場所は、特に、屋外に露出している蛇口や配管、北側の日が当たらない場所にある配管、そして、風が強く当たる場所の配管など、外気の影響を直接受けやすい部分です。この、水の持つ、静かで、しかし抗いがたい力を、決して侮ってはいけません。
なぜ水道管は凍結し破裂するのか