Effect of Vacuum Processing Method on Quality Improvement of Concrete Slab
－Relationship between surface Concrete Quality after 4years and Blister of Coating－
Takashi SASAKI, Noboru YUASA, Yoshio KASAI and Isamu MATSUI
真空脱水工法によるコンクリートスラブの品質改善効果
－４年を経過したコンクリート表層の品質と塗り床材のふくれの関係－
日大生産工 ○佐々木 隆 日大生産工 湯浅 昇 日大生産工 松井 勇 （株）建和 村松 昭夫
1. はじめに
コンクリートに施した塗り床等の仕上げ材に生じ るふくれ、剥がれといった不具合は、下地コンクリ ートの品質、特に表層部の品質と密接な関係がある と考えられており、この問題を解決するために考案 された施工方法として真空脱水工法がある。本工法 を施すことで、コンクリート表層の強度改善効果が 得られ、塗り床に生ずるふくれの抑止効果が得られ ることがわかっている
1)。
本研究は、練置き時間を一定にしたコンクリート
（シリーズ 1）および練置き時間を意図的に変化さ せたコンクリート（シリーズ 2）の打設直後と 4 年 経過後の表層の品質を比較するとともに、表層の品 質と塗り床材の関係について検討したものである。
なお、材齢 4 年後のコンクリート表層の品質と塗り 床材のふくれの関係について、ふくれ促進試験を用 いて検討を行ったが、ふくれの発生が全く見られな かったため、本報告では、コンクリートと塗り床材 の付着性状について記述する。
2. 試験概要
2.1 コンクリート試験体作製
本試験で用いたコンクリートはシリーズ 1、シリ ーズ 2 ともに表 1 に示す調合により混練されたもの であり、材料、調合などを厳格に管理されたＵ社製 生コンクリートである。試験体の形状は床スラブを 想定し、900×900×150mm とし、これを表 2（シリー ズ 1）および表 3（シリーズ 2）に示す試験条件のよ うに真空脱水処理およびシート養生を施した。その 後、試験体は日本大学生産工学部敷地内（屋外）に 静置した。なお、材齢 4 年後の試験体は、各試験に 供するコアを採取後、20℃の水に 24 時間浸漬した後、
14 日間 20℃、R.H.60％の恒温恒湿室にて乾燥させた。
2.2 試験方法 (1) 圧縮強度測定
コンクリート試験体からφ 100×150mm のコアを採取し、
圧縮強度試験を行った。コアの採取および圧縮強度 試験は、材齢 28 日および 4 年に行った。なお、結果 に示した強度は高さ補正は行っていないものである。
(2) 表面強度測定
コンクリート表面強度を測定するために、引っか き試験およびリバウンドハンマーによる反発度測定 を行った。
(3) 細孔構造測定
細孔構造測定用試料は、コア試験体を脱水処理面 から 0～10mm の位置で切断した後、2.5～5.0mm の粒 度に調整し、アセトン処理および D-dry 処理を行い 作製した。その後、水銀圧入法を用いて細孔構造を 測定した。試料作製は、材齢 28 日および 4 年に行っ た。また、コンクリート表層部の SEM 観察を行った。
(4) 中性化深さの測定
打設後 4 年を経過した試験体からコアを採取し、
中性化深さを測定した。
(5) コンクリートと塗り床の接着力試験
打設後 4 年を経過した試験体に塗り床材を施工し た後、14 日後にコンクリートと塗り床材の接着力を 調べるため、 皮剥ぎ式剥離接着強さ試験
2)を行った。
3. 結果および考察 3.1 圧縮強度試験結果
図 1 に圧縮強度試験結果（シリーズ 1）を示す。
全ての試験体において、材齢の経過とともに強度の 増加が見られた。また、真空脱水処理を行った試験 体において、S4 および S5 の強度が他の試験体に比 し高い結果となった。これらは、真空脱水処理時間 が 20 分と長く、表層部の水セメント比がより低減し 処理が 22 分の試験体（S2）は、打設直後に処理を行 ったため、セメント分を多く排出してしまい、強度
表 1 コンクリートの調合
水 セメント 細骨材 粗骨材
24 57 46.5 181 318 804 964 5.1 15.6 20.0 空気量
（％）
スランプ
（cm）
練り温
（℃）
注）セメント密度：3.16（g/cm3） 細骨材（表乾）密度：2.57（g/cm3） 粗骨材（表乾）密度：2.65（g/cm3） 質量（kg/m3）
s/a
（％）
W/C
（％）
設計基準 強度
（N/mm2）
に悪影響に悪影響を与えたものと考 えられる。シート養生を行った試験体 は、 材齢 28 日および材齢 4 年ともに、
養生期間が長い方が、強度が高い傾向 が見られた。特に、保水効果が高い N 社製マットを使用した試験体（S11）
の強度が高かった。
図 2 に圧縮強度試験結果（シリーズ 2）を示す。練置き時間にかかわらず 全ての試験体において、材齢の経過と ともに強度の増加が見られた。特に、
脱水処理時間が長い S⑥と S⑩の増加 が大きいことがわかった。
3.2 表面強度測定結果 (1) 引っかき試験結果
図 3 に引っかき試験結果（シリーズ 1）を示す。
真空脱水処理を行った試験体において、材齢の経過 によって引っかき傷幅は低下する傾向が見られた。
一方、シート養生を行った試験体は、材齢の経過に より引っかき傷幅が増加した試験体（S8、S10、S11）
がみられた。これらのコンクリート表面を観察する と、セメントペースト部分が風化し剥ぎ取られ、骨 材が表面に出てきてしまっており、この影響により 傷幅が大きくなったものと考えられる。真空脱水処 理を行った試験体とシート養生を行った試験体を比 較すると、S2 および S3 を除き、真空脱水処理を施 した試験体の方が引っかき傷幅は小さいことがわか った。
図 4 に引っかき試験結果（シリーズ 2）を示す。S
①、S④、S⑤、S⑥、S⑨は、材齢の経過とともに、
傷幅が増加していた。これらはシリーズ 1 と同様、
骨材が表面に出てきてしまっており、この影響で傷 幅が大きくなったものと考えられる。一方、真空脱 水を行わなかった S⑩は、材齢の経過とともに傷幅 が大きく低下し、脱水処理を行った試験体との差が 見られなかった。
(2) リバウンドハンマーによる反発度測定結果 図 5 にリバウンドハンマーによる反発度測定結果
（シリーズ 1）を示す。全ての試験体において、材 齢の経過とともに反発度の増加が見られ、強度が増 加していることがわかる。また、引っかき試験結果 と同様、真空脱水処理を施した試験体は、シート養 生を施した試験体に比し反発度が高く、強度が高い ことがわかる。
図 6 にリバウンドハンマーによる反発度測定結果
（シリーズ 2）を示す。全ての試験体において、材 齢の経過とともに反発度が増加していたが、練置き 時間の違いによる反発度の差は見られなかった。
3.3 細孔構造測定結果
図 7 にコンクリート表層 0～10 ㎜における総有効 細孔量（シリーズ 1）を示す。材齢 28 日において、無 処理の試験体に比し真空脱水処理を行った試験体の方 が、総有効細孔量が少なかった。しかし材齢 4 年を見 ると、 S3 およびS4 の総有効細孔量が無処理に比し高く、
真空ポンプ
方式 ろ過マット 脱水処理開 始時間
処理時間
（分）
養生剤 塗布 S1
（無処理） － － － － － － －
S2 BF Oldﾀｲﾌﾟ 直後 22 － － －
S3 BF Newﾀｲﾌﾟ 約2時間後 5 － － －
S4 BF Newﾀｲﾌﾟ 約2時間後 20 － － －
S5 三重大 Newﾀｲﾌﾟ 約2時間後 20 － － －
S6 BF Newﾀｲﾌﾟ 約2時間後 5 有 － －
S7 BF Oldﾀｲﾌﾟ 約2時間後 5 － － －
S8 － － － － － STDﾏｯﾄ(1日) －
S9 － － － － － STDﾏｯﾄ(3日) －
S10 － － － － － STDﾏｯﾄ(7日) －
S11 － － － － － H社製ﾏｯﾄ(7日) －
S12 － － － － － N社製ﾏｯﾄ(7日) －
養生マット
（養生期間） 透水型枠 試験体
番号
真空脱水
注）BF：ベストフロアーシステム、STDマット：スタンダードマット
表 2 真空脱水処理およびシート養生条件（シリーズ 1）
試験体 の種類
練り置き
時間（分） 脱水工法 脱水処理開始 時間（分）
処理時間
（分）
S① 30 BF標準施工 打設後120 5 S② 60 BF標準施工 打設後120 5
S③ 60 BF施工 打設後90 5
S④ 90 BF標準施工 打設後120 5
S⑤ 90 BF施工 打設後90 5
S⑥ 90 BF施工 打設後120 10 S⑦ 120 BF標準施工 打設後120 5 S⑧ 120 BF施工 打設後90 5 S⑨ 120 BF施工 打設後120 10
S⑩ 120 無処理試験体
※S①、S②、S④、S⑦：BF（ベストフロアー）標準施工 （打設後120分・5分脱水処理）
表 3 真空脱水処理条件（シリーズ 2）
図 1 圧縮強度試験結果（シリーズ 1）
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
試験体の種類 圧縮強度（N/mm2 ）
材齢28日 材齢4年
（真空脱水処理） （シー ト養生）
（
無 処 理
）
0 10 20 30 40 50
S① S② S③ S④ S⑤ S⑥ S⑦ S⑧ S⑨ S⑩ 試験体の種類
圧縮強度（N/mm2 ）
材齢28日 材齢4年
(60分)
(30分) (90分) (120分)
（ ）練混ぜ後打設まで の時間
図 2 圧縮強度試験結果（シリーズ 2）
逆にS2 が大きく低下する結果となった。この結果の原 因は不明である。シート養生を施した試験体は、材齢 28 日ではマットの種類および養生期間の違いによる差 は明確には見られないが、材齢 4 年を見ると、養生期 間が長いほど、総有効細孔量が少なくなる傾向が見ら れた。
図 8 にコンクリート表層 0～10 ㎜における総有効細 孔量（シリーズ2）を示す。真空脱水処理を行った試験 体は、無処理の試験体に比し、総有効細孔量が少ない 結果となった。しかし、練置き時間の違いによる傾向 は、材齢28 日および材齢 4 年ともに見られなかった。
図 9 にコンクリート表層の SEM 観察結果を示す。真 空脱水処理条件および練置き時間の違いによる差は明 確にはわからなかった。
3.4 材齢4 年後の中性化深さ
図9 に材齢4 年経過後の中性化深さ（シリーズ1）を
示す。真空脱水処理を行った試験体は、その他の試験 体に比し中性化深さが小さかったが、これは処理によ るコンクリート表層の緻密化が中性化の進行を抑えた ためと考えられる。一方、シート養生を行った試験体 は、無処理の試験体に比し中性化深さが大きい結果と なった。これは、材齢 4 年の総有効細孔量が、無処理 に比し高い事が影響していると考えられるが、明確な 原因については不明である。
図 10 に材齢 4 年経過後の中性化深さ（シリーズ 2）
を示す。シリーズ 1 と同様に、真空脱水処理を行った 試験体の中性化は少ないことがわかった。しかし、練 置き時間の違いによる差は見られなかった。
3.5 コンクリートと塗り床の接着力
図 12 にコンクリートと塗り床の接着力(シリーズ 1) を示す。真空脱水処理を行った試験体は、その他の試 験体に比し接着力が強いことがわかった。また、S7 を 図 3 引っかき試験結果（シリーズ 1）
図 5 リバウンドハンマーによる反発度（シリーズ 1）
図 7 コンクリート表層の総有効細孔量（シリーズ 1）
図 4 引っかき試験結果（シリーズ 2）
図 6 リバウンドハンマーによる反発度（シリーズ 2）
図 8 コンクリート表層の総有効細孔量（シリーズ 2）
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
試験体の種類
引っかき傷幅（mm）
材齢28日 材齢4年
（真空脱水処理） （シート養生）
（
無 処 理
）
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
S① S② S③ S④ S⑤ S⑥ S⑦ S⑧ S⑨ S⑩ 試験体の種類
引っかき傷幅（mm）
材齢28日 材齢4年
(60分)
(30分) (90分) (120分)
（ ）練混ぜ後打設まで の 時間
0 10 20 30 40 50
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
試験体の種類
リバウンドハンマーによる反発度
材齢28日 材齢4年
（真空脱水処理） （シー ト養生）
（
無 処 理
）
0 10 20 30 40 50
S① S② S③ S④ S⑤ S⑥ S⑦ S⑧ S⑨ S⑩ 試験体の種類
リバウンドハンマーによる反発度
材齢28日 材齢4年
(60分)
(30分) (90分) (120分)
（ ）練混ぜ後打設まで の 時間
0 5 10 15 20 25 30
S① S② S③ S④ S⑤ S⑥ S⑦ S⑧ S⑨ S⑩ 試験体の種類
総有効細孔量(×10-2 cc/g）
材齢28日 材齢4年
(60分)
(30分) (90分) (120分)
（ ）練混ぜ後打設まで の 時間
0 5 10 15 20 25 30 35
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
試験体の種類 総有効細孔量(×10-2 cc/g）
材齢28日 材齢4年
（真空脱水処理） （シー ト養生）
（
無 処 理
）
のぞくと、処理時間が長い試験体は接着力が高い傾向 が見られた。
図 13 にコンクリートと塗り床の接着力(シリーズ 2) を示す。処理条件の違いによる接着力の差は明確には わからなかったが、これは表面凹凸度等の他の因子が 影響を及ぼしているものと考えられる。また、塗り床 材をコンクリートから剥離した後、塗り床材に付着し ているコンクリートの状況を観察すると、剥離強度の 高い試験体（S⑤、S⑨、S⑩）は、塗り床材のコンクリ ートが多く付着していた。よって、コンクリート表層 部の引張強さが値に大きく影響したものと考えられる。
4. まとめ
(1) 真空脱水処理時間が長いほど、材齢の経過ととも に圧縮強度が増加する傾向が見られた。
(2) 材齢の経過とともに引っかき傷幅は小さくなる が、コンクリート表面が風化した試験体は傷幅が 大きくなっていた。リバウンドハンマーによる反 発度は、材齢の経過とともに一様に大きくなって いた。
(3) 真空脱水処理を施した試験体の総有効細孔量は 少なく、シート養生を行った試験体は養生期間が 長いほど総有効細孔量は少なかった。
(4) 真空脱水処理を行った試験体は、処理条件に係 わらず中性化が少ないことがわかった。
(5) 真空脱水処理を行い材齢４年を経過したコンク リートは、塗り床材との接着力が大きかった。
参考文献
1)筒井文康、湯浅昇、松井勇、村松昭夫、山口武志:真空脱
水工法による塗り床材のふくれ防止に関する研究、日本建 築学会大会学術講演梗概集A-1 分冊、pp.727-728、2007 2) 佐藤弘和、笠井芳夫、松井勇、逸見義男、湯浅昇：皮剥 式仕上接着強さ試験方法の提案、日本大学生産工学部第27 回学術講演会、pp.13-16、1995
S S 1111 （（（（ 無 処 理 S S 無 処 理 無 処 理 ）））） 無 処 理
10µm
S 4 S 4 S 4 S 4
S 1 0 S 1 0 S 1 0 S 1 0
S ② S ② S ② S ②
S ④ S ④ S ④ S ④
S ⑩ S ⑩ S ⑩ S ⑩
シリーズ 1 シリーズ 2 図 9 SEM 観察結果
図 10 材齢 4 年後の中性化深さ（シリーズ 1）
図 11 材齢 4 年後の中性化深さ（シリーズ 2）
図 12 コンクリートと塗り床の接着力（シリーズ 1）
図 13 コンクリートと塗り床の接着力（シリーズ 2）
0 1 2 3 4 5 6 7
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
試験体の種類
中性化深さ（mm）
（真空脱水処理） （シー ト養生）
（
無 処 理
）
0 1 2 3 4 5 6
S① S② S③ S④ S⑤ S⑥ S⑦ S⑧ S⑨ S⑩ 試験体の種類
中性化深さ（mm）
(60分)
(30分) (90分) (120分)
（ ）練混ぜ後打設まで の 時間
0 5 10 15 20 25
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
試験体の種類
剥離強度（N/cm）
（真空脱水処理） （シー ト養生）
（
無 処 理
）
0 5 10 15 20 25
S① S② S③ S④ S⑤ S⑥ S⑦ S⑧ S⑨ S⑩ 試験体の種類
剥離強度（N/cm）
(60分)
(30分) (90分) (120分)
（ ）練混ぜ後打設まで の 時間
