美しさと耐久性を兼ね備えたコンクリート構造物の秘訣とは?施工管理16年の現役現場監督が解説

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コンクリート構造物の美しさと耐久性は、施工段階での細かな注意と工夫から生まれるものです。

ジャンカ(豆板)コールドジョイントなどの不具合が美観を損なうこともありますが、その回避策や対処法を理解することは重要です。

ジャンカの発生を防ぐには、型枠内でのコンクリートの打ち込みに慎重に注意が必要です。

下部や型枠の近くでは、ペーストの充てんが難しく、不足するとジャンカのリスクが高まります。

同様に、型枠の組み立てや打ち込み速度に気を付けないと、突き合せ部からの漏水による砂すじブリーディングが起きます。

美しさを追求するだけでなく、耐久性も向上させるために注目すべき手法があります。

それが透水性型枠です。この型枠はブリーディング水や空気泡を排除し、表面の水セメント比を低くし、コンクリートの組織を緻密にします。

その結果、美しい見た目と同時に、コンクリートの丈夫さも向上します。

左官技能者の資格や技量も美しいコンクリート構造物には欠かせません。

資格を有する技能者が仕事を担当することで、施工の品質や耐久性が確保され、プロの手による仕上がりに期待がかかります。

こうしたポイントを踏まえ、透水性型枠の活用や優れた技術者の手により、美しさと耐久性を兼ね備えたコンクリート構造物が生み出されます。

透水性型枠の利点や対策法を理解し、美しい仕上がりにこだわる姿勢は、コンクリート施工に携わるすべての関係者にとって価値ある情報となるでしょう。

この記事を書いた人
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当サイト『ゲンプラ』の運営者:ランメイシ

現場監督と家庭(プライベート)の両立を応援するために、土木工事の施工管理をやっている現役の現場監督(歴16年)が当サイトを運営しています。施工管理業務の悩みに全力でサポートします!ご安全に!

保有資格:1級土木施工管理技士、河川点検士

主な工事経験:河川の築堤・護岸工事、道路工事、橋梁下部工事

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目次

タイミングで良しあしが決まる

コンクリート構造物は構造や耐久性だけでなく、美しい外観も求められます。

外見の美しさは他の性能とも密接に関わり、型枠の各部分や打ち上げた表面にも潜在的な問題が生じる可能性があります。

コンクリート構造物が長期間にわたって所定の性能を維持するには、ジャンカ(豆板)や有害なひび割れなど美観に影響を与える不具合を回避する必要があります。

施工中または数日以内に発生する問題には、コールドジョイント、空洞、あばた、砂すじ、沈下ひび割れなどがあります。

また、時間の経過とともに内部拘束や外部拘束による温度ひび割れ乾燥収縮ひび割れなどが生じる可能性があります。

これらは材料選定や配合設計が大きな影響を与えます。

この記事では美観上の問題を取り上げ、それらを防ぐためのポイントを簡潔にまとめています。

表面仕上げのタイミングをつかむ

構造部位ごとに発生する不具合をまとめたものが下の表です。

スクロールできます
構造物の部位不都合の種類発生原因
梁、柱、壁などの鉛直面コールドジョイント打ち重ねの遅れ(打ち重ね時間間隔が長い)
ジャンカ(豆板)、空洞不十分な締固め
あばた表面部へのブリーディング水
空気泡の集中
砂すじ型枠のすき間からの漏出
沈下ひび割れ水平鉄筋、セパレーター位置の沈下
張り出し部など断面形状の違いによる沈下量の差
温度ひび割れ断面内の温度差
梁などの底面型枠のたわみ不当沈下
支保工や型枠の変形
スラブなどの上面沈下ひび割れ鉄筋位置上部とほかの部位と沈下量の差
プラスチック収縮ひび割れ日射、風などによる表面部の乾燥
施工中または施工後数日以内に発生する主な不具合

スラブ上面の仕上がりを美しくするには、仕上げ作業のタイミングに留意する必要があります。

表面仕上げは、表面部付近の耐久性の確保、平たん性の確保、美観の確保のために非常に重要な作業です。

仕上げが早すぎると、ブリーディング水の影響を受け、遅すぎると手間がかかり、場合によっては発生した沈下ひび割れの適切な処理ができないこともあります。

ブリーディングが生じている早い段階で仕上げ作業をしても、その後のブリーディングによって沈下ひび割れが生じる危険もあります。

沈下ひび割れは、早い時期であればタンピングにより修復できます。

また、仕上げ作業時にブリーディング水を巻き込み、コンクリートの表面が脆弱になって、表面はく離やひび割れの原因となります。

逆に仕上げ時期が遅すぎると、打ち込んだコンクリートは凝結が進んで容易に平たん性が確保できないこともあります。

仕上げのタイミングは、打ち込むコンクリートのブリーディングの発生速度と凝結特性を考慮して決める必要があります。

ブリーディングや凝結のそれぞれの特性は、コンクリートの温度、雰囲気温度や雰囲気湿度、日射の有無、風などの影響を受けます。

これらの施工条件は各現場でまちまちであり、一義的に仕上げのタイミングを示すことはできません。

仕上げを請け負う会社の職人の経験に任せ切りなのが現状です。

ランメイシ

仕上げ作業の手順や注意すべき点については、施工管理を行う現場監督も理解しておきたいですね。

木ゴテと金ゴテを使い分ける

仕上げ作業の手順は、仕上げ面の性能に影響します。

コテ仕上げは、表面を平たんにするためだけでなく、鉄筋などの上部に発生する沈下ひび割れを修復することも目的としています。

したがって、凝結の特性を考慮してタイミングを見定め、一般には数回に分けて仕上げ作業を実施します。

以下に、コテ仕上げ作業の標準的な流れを示しています。

STEP
打ち込み
STEP
粗仕上げ

トンボなどのならし器具、桟木

所定の量のコンクリートを打ち込んだ後、大体のレベル出しをする

STEP
木ゴテ仕上げ

ブリーディングが収まった段階で平坦性を出す

STEP
金ゴテ仕上げ

凝結が始まり、表面が硬くなってきてから必要により数種類のコテを使って平滑性を出す

場合によっては金ゴテ仕上げを省略して、ほうき目仕上げをすることもある

STEP
養生

コンクリートを打ち込んだ後、所定の高さで大まかに表面を平らにします。

このときに、所定の打ち込み高さがわかるように、型枠のせき板や鉄筋に、その位置の目印を付けたり水引き糸を張ったりしておくと良いです。

目印を設定できない場合は、水準器を使って高さを確認します。ブリーディングによる沈下量を考慮することも必要です。

スラブなど広い面積を打ち込む場合は、引き続き、トンボと呼ぶならし器具を使って、ほぼ平らになるようにならします。

上面の面積が比較的狭い壁部材などは、桟木や木ゴテなどを使って平たん性を出します。

次に、木ゴテで表面の不陸や凹凸を平たんにします。

通常のコンクリートの仕上げでは、ブリーディングが収まり、表面の水が引いたころが目安になります。

ブリーディング水が多く、水がなかなか引かない場合には、スポンジなどで表面の水を除去してブリーディングが収まったことを確認し、仕上げを施します。

鉄筋の位置上の表面に沈下ひび割れが見られる場合には、木ゴテでタンピングをしてひび割れを修復します。

また、普段振動を与えると、この段階でコンクリートは少し軟らかさを取り戻します。

その後、コンクリートの凝結が始まって表面を軽く押してもへこまないくらいに固まったころ、金ゴテ仕上げにかかります。

金ゴテを強く押し付けてペーストを押し固め、密実で平滑な面に仕上げます。

構造物の中には、表面があまり平滑だと滑りやすく危険になることもあります。

これを防ぐため、例えば木ゴテの後にほうき目仕上げを行います。

最終的に必要な表面の状況によって作業内容が変わるので、注意が必要です。

木ゴテは、打ち込んだコンクリートに適度の変形性がある段階で、ほぼ所定の形状にして平たん性を出すために使うことが多いです。

一方で金ゴテは、コンクリートがかなりの変形に対する抵抗性を有している状態で使用するので、コンクリートの状態を見ながら、強い力で金ゴテを押し当て、表面の密実さと平滑さが得られるように仕上げていきます。

この作業は時間を置いて数回実施することが多いです。

コンクリートの仕上げ作業でよく見かけるコテは、四角い形をした角型と、先のとがった剣型です。

このうち、角型のコテは比較的広い面積の仕上げに使います。

金ゴテには、大きさや柔らかさ(剛性の違いによるしなりの程度)の違いで数種類あり、通常、硬いものから始めて柔らかく曲がりやすいものへと変えながら、ならしていきます。

土木学会のコンクリート標準示方書では、平たん性に関する基準値は示していません。

一方で、建築学会標準仕様書(JASS 5)では、下の表に示す基準値を示しています。

スクロールできます
コンクリートの内外装仕上げ平坦さ(凹凸の差)柱・壁の場合床の場合
仕上げ厚さが7mm以上の場合、または下地の影響をあまり受けない場合1mにつき
10mm以下
塗り壁
胴縁下地
塗り床
二重床
仕上げ厚さが7mm未満の場合、そのほかかなり良好な平坦さが必要な場合3mにつき
10mm以下
直吹き付け
タイル圧着
タイル直張り
じゅうたん張り
直防水
コンクリートが見えがかりとなる場合、または仕上げ厚さが極めて薄い場合、そのほか良好な表面状態が必要な場合3mにつき
7mm以下
打ちっ放しコンクリート
直塗装
布直張り
樹脂塗り床
耐摩耗床
金ゴテ仕上げ床
JASS 5 における表面仕上げの平坦性の基準

一般的な土木構造物に対応する打ちっ放しコンクリートは3mにつき7mm以下の凹凸の差としており、一つの目安になります。

左官技能者の技量で出来栄えに差

スラブや他のコンクリートの表面の仕上がりは、左官技能者の腕に大きく依存しています。

他の職人が簡単に身につけられるものではなく、上手な左官技能者にお願いすると、仕上がりが良くなります。

左官技能者の実力を見極めるには、保有している資格を確認するのが一般的です。

資格がなくても腕のいい職人もいますが、資格があると現場監督者としての信頼度が上がります。

国家資格の左官技能士には1級と2級があり、2008年4月からは新しい資格として登録左官基幹技能者が追加されました。

左官業組合では、技術向上を目指すための様々な活動を行っています。

左官技能者の仕事には床上面だけでなく、壁や天井などの塗り仕上げも含まれます。

作業によっては必要な資格が異なるので、その点を注意する必要があります。

湿潤養生で仕上げ後の品質を確保

打ち込んだコンクリートがしっかり乾燥せず、必要な水分を確保するために、下の図のような湿潤養生をすることが大切です。

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湛水養生
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散水養生
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湿潤養生

ただし、実際の工事では、次の作業との兼ね合いで湿潤養生が難しいことがあります。

例えば、スラブのコンクリートを打った翌日には、作業員がその上に乗ることがあるでしょう。

また、コンクリート表面に突起物がある場合は、散水や養生シートの設置が難しいこともあります。

作業のしやすさや工程の都合から、湛水や散水養生シートで湿潤養生が難しいときは、以下のような膜養生を考えるといいです。

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コンクリート被膜養生剤散布状況
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コンクリート被膜養生剤散布状況
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膜養生は、薄いフィルムや膜剤を使って表面を覆う方法です。

水分の供給はできませんが、コンクリート内の水分が蒸発するのを防ぎます。

冬季は寒くて水和反応が遅れやすいですし、初期凍害で性能が低下することがあります。

そんなときは、真ん中の写真にあるような保温養生を行って、温度差によるひび割れや乾燥収縮ひび割れを予防しましょう。

材料分離は生じやすいと心得よ

鉛直に立てた型枠を外すと、冷たいジョイントやジャンカ(豆板)が見つかり、がっかりすることがあります。

ジャンカの原因は簡単なことが多いです。

柱や壁を始めるときや内部の振動機が届かない位置に打ち込むときに気を付けるべきです。

型枠にコンクリートを打ち込む場合、下部や型枠面の近くではペーストが充填しにくく、ジャンカの危険があります(下の写真を参照)。

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コンクリートのジャンカ

2007年に制定されたコンクリート標準示方書では、柱や壁、PC部材などの部材ごとに、鋼材の量や最小あき、締め固めの高さに基づいて最小スランプを設定するように規定を改めました。

コンクリートの柔らかさを表現する指標として、打ち込みの難しさをスランプで考慮するようになっています。これらを参考にして、適切なスランプでの施工を心がけましょう。

程度の差はあれ、コンクリート構造物であばたが見られることはよくあります。

ただし、通常の土木構造物でかぶりがしっかり確保されている場合、散在するあばたが耐久性に与える影響はそこまで大きくないと考えてもいいです。

締め固めが不足するとジャンカ(豆板)になりやすい一方で、逆に過度に締め固めると気泡が寄ってひと回り大きなものになったり、ブリーディング水の上昇を促進したりすることがあります。

特に気をつけるべきは、上部の型枠が配置されたハンチ部でのブリーディング水や空気泡によるあばた。

外観上の問題だけでなく、表層部付近ではブリーディングの影響で水セメント比が増加し、耐久性にも悪影響を及ぼすことがあります。

こうした状況では、透水性型枠の使用を考えると良いです。

これを用いることで、ブリーディング水や空気泡を外部に排出し、表面部の水セメント比を低減させ、緻密な組織構造を形成することができます。

これにより、あばたの問題だけでなく、耐久性の向上にも寄与します。

型枠のつなぎ目からの漏水が原因でできる砂すじブリーディングは、水平な鉄筋やセパレーターの位置が沈下してひび割れが生じ、構造物の見た目を損なう問題です。

これらは型枠の組み立てやコンクリートの打ち込む速さに気をつければ防げます。

コンクリートが材料が分離する危険はどこにでも潜んでいます。

施工のポイントを押さえ、美しい外観で不具合のないコンクリート構造物を建てていくことが大切です。

まとめ

美しいコンクリート構造物を構築するには、施工段階での注意が欠かせません。

型枠を取り外す際に発生するコールドジョイントやジャンカ(豆板)などの不具合は、締め固めの不足や打ち込みの配慮不足から生じることがあります。

特に、型枠内でのコンクリートの打ち込みにおいては、下部や型枠面近傍でのペースト分の充てんが難しく、ジャンカのリスクが高まります。

また、型枠の突き合せ部からの漏水による砂すじブリーディングや、ハンチ部のブリーディング水や空気泡によるあばたは、外観だけでなく耐久性にも影響を与えます。

こうした課題に対処する方法として、透水性型枠の使用が検討されています。

透水性型枠はブリーディング水や空気泡を排出し、表面部の水セメント比を低減させ、緻密な組織構造を形成します。

これにより、美観だけでなく耐久性の向上も期待できます。

最後に、コンクリートが材料分離する危険にも注意が必要です。

施工のポイントを押さえ、美しい外観と耐久性を兼ね備えたコンクリート構造物を創り上げるために、透水性型枠の活用や緻密な施工計画の立案が重要です。

これらの工夫を取り入れ、優れた左官技能者の手で施工されたコンクリートは、プロの目線でも満足いく仕上がりとなることでしょう。

Q&A

コンクリート構造物において、ジャンカ(豆板)の発生を防ぐためにはどのような注意が必要ですか?

ジャンカの発生を防ぐためには、型枠内でのコンクリートの打ち込みに注意が必要です。特に下部や型枠面近傍ではペースト分の充てんが難しいため、締め固めの不足や打ち込みの配慮不足がリスクとなります。

透水性型枠はどのようにコンクリート構造物の美観と耐久性を向上させるのですか?

透水性型枠はブリーディング水や空気泡を排出し、表面部の水セメント比を低減させ、緻密な組織構造を形成します。これにより、美観だけでなく耐久性の向上が期待できます。

型枠の突き合せ部からの漏水による砂すじブリーディングの防止にはどのような対策が効果的ですか?

型枠の突き合せ部からの漏水による砂すじブリーディングを防止するためには、型枠の組み立てやコンクリートの打ち込み速度に注意する必要があります。

コンクリートの透水性型枠を使用する場合、どのような利点がありますか?

透水性型枠はブリーディング水や空気泡を外部に排出し、表面部の水セメント比を低減させる効果があります。これにより、コンクリートの美観向上と同時に耐久性の向上が期待できます。

左官技能者の資格や技量が、美しいコンクリート構造物の構築にどのように寄与しますか?

左官技能者の資格や技量は、コンクリート構造物の施工において重要です。優れた左官技能者が仕事を担当することで、美しい外観とともに施工の品質や耐久性が確保されます。

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