防水層下地としてのコンクリートスラブの特性とふくれ形成圧力挙動 : 屋根防水層のふくれ現象のメカニズムに関する研究 その2

1

論

　

文

】

UDC ；

699

．

82

；

691

．

17

　 　 日本 建 築 学 会 構 造 系 論文 報告 集 第 427 号

・

1991 年 9

．

月

Journat

　ofStruct

，

　

Constr

，

　

Engng

，

　

AIJ

，

　

No

、

4z7

，

　

Sep

．

，

1991

防 水 層 下

地

と し

て

の

コ

ン

ク リ

ー

ト

ス

ラ

ブ

の

特

_性

_と

　　　　　　　

ふ

く

れ

形

成

圧

力 挙 動

屋

根防水

層

の

ふ く れ

現

象

の メ

カ

ニ

ズ

ム

に

関

す る

研 究

　

そ

の

2

PROPERTIES

　

OF

　

CONCRETE

　

ROOF

　

DECK

　

AND

　

PRESSURE

　 　　　

TO

　

FORM

　

BLISTER

　

OF

　

MEMBRANE

　

ROOFING

　　Study

　

on

　

blistering

　

mechanism

　

of

　

membrane

　

roofing

_Part

　

2

　　　

橋

田

　

浩

＊

，

田 中 享

二

＊ ＊

，小 池 迪 夫

＊ ＊ ＊

Hiroshi

　

HASffll

）

A

_{， 絢}

o

_ゴ

ゴ

TAIVAKA

　

and

　

Michio



KOIKE

L

序

　

The

　

_paper

　

describes

　an　

investigatien

　

into

　

the

　

daily

　

pressure

　

behavior

　

tQ

　

form

　a　

blister

　of　mem

−

brane

　roofing 　relating 　

it

　

to

　

the

　

properties

　of　

the

　roof 　concrete 　substTate

．

　

A

　series 　of　

test

　and 　a numerical 　analysis 　were 　conducted 　using 　concrete 　cured 　under 　various 　conditions 　simu 且ated 　actual roof 　

decks．

　

It

　

is

　

_proved

　

that

　

the

　

_pressure

　

increase

　

to

　

form

　a　

blister

　

is

　more 　closely 　effected 　

by

　

the

air　

_permeability

　of　concrete 　

than

　

the

　moisture 　content 　

because

　

the

　

pressure

　

diffusion

　

governed

　

by

the

　air 　

permeabihty

　

is

　much 　more 　

distmguished

　

than

　

the

　vapor 　

pressure

　

increase

．

　

The

　numerical

calculation 　

based

　on　

the

　

diffusive

　equation 　can 　also 　explain 　enough 　

the

　

daily

　

pressure

　

behavior．

　

KeywordS

：bliste厂

，

　membrane 　roofing

_，

　conCT

’

ete

_，

αガ_ゆ σ 叨6画

_勧

_，

　

Pl

’

essure _，　moistu 厂e

・

content

　 　　　 　　

ふ くれ

，

防 水 層

，

コ ンクリ

ー

ト

，

透 気 性

，

圧 力

，

含 水 率

　

本 研

究

は_， コ ン ク リ

ー

トを

F

地

と し た

屋 根 防 水 層

に

多

発 す る ふ く れ

故 障

に

対 処

する た めに_， ふ くれ

現 象

の メ カ ニ ズム を 工

学 的

に

解

明 す るこ と を 目

的

と してい る

。

前 報

〔

その ユ

_）

1）で は

，

ふ く れに

_及

ぼ す

下 地

コ ン ク

リ

ー

トの

要 閃 を 実 験

な ら びに

数 値 解 析

に よ り

検討

し た

。

その

_結果

_，

ふ く れ の

原 因

と な る

防 水 層

と

下

地 との

_問

に発 生 す る 圧 力 は

，

コ ン ク リ

ー

トの

含 有 水 分

およ び

透 気 性

に

左 右

さ れ る こ と

を

明

ら かに し た

。

コ ンク

リ

ー

ト

の

含 有 水 分

は

日射

に よ る

水蒸気

圧

上 昇

源

と な り，

透 気

性

は

生

じ た

圧 力

の コ ン ク リ

ー

一

卜

中

へ の

拡 散

性

を

左 右

す る

。

ま た ，

数 値 解 析

の

結

果

，

コ ン ク リ

ー

トの

透 気 性 を考 慮

するこ

と

で

，

ふ く れ が

次 第

に

成 長

して い くメカニ ズム も

説

明 し うる こと

を 示

し た。

　

しか し なが ら

，

前 報

の

実 験

で

対

象

と し たの は

4

週 間 水

中 養 生 後 含 水 量 を 調 整

し たコ ン ク リ

ー

トで あ り，

実

際

の

防 水 層 下 地

とし て の コ ン ク リ

ー

トス ラ

ブ

の

特

性

と は

違

い が あ る と

考

え られ る

。

また

，

実 際

の

H

々の温

度 変

化

で の

圧 力 挙 動

につ い て も

未 検

討

であっ た

。

本 報

では，

実 環 境

に

近

い

各 種

の

_養

生 を し たコ ンク リ

ー

トを

対 象

と し

，

ま

ず

，

ふ くれ に か かわ るコ ンク リ

ー

トの

特性

，

す な わ ち，

含 水

状 態

お よ び

透 気 性 状

を

把 握

する

。

次

に

，

そ れ らの ：コ ン ク

リ

ー

ト

の

_特性

と 日々 の

温 度 変 化

で

生

じる 圧

力 挙 動

との

_関

係 を 明 確

にす る。 さ ら に

，

その よ う なコン ク

リ

ー

_ト

_{お よ} び温

度 条 件 下

での数 値

解

析の

妥

当

性

に つ い て

検 討

する

。

した がっ て

，

本 報

で

得

ら れ る

知 見

は

，

実 際

の ふくれ現

象

を

論

ず

る うえ で の

基 礎 資

料

にな る と

考

え ら れ る

。

2

．

下 地

コ ン ク リ

ー

ト

試

験 体

お よ

び そ

の

特 性

2

．

1

　

コ ンク リ

ー

トの 調

合

お よ

び養 生 条 件

　

コ _ン ク リ

ー

ト は

水

セ メ ン ト比

60

％

，

ス ラン

プ

約

20

cm

と

し た

Table

　

1

_に

_示

_す

_{調 合}

_{と し た} 。

試 験 体

は

直

径

10

Table

　

l

　

Mix

　

_pmpo

血 on 　 of 　 concret 巳 specim 巳n

Un

工

t

　weight 【

kg

／凪 31

W

／

C

〔％） 胃ater 　　

Cement

　　

Sand

　　

GravelSlu

皿

P

｛cm ｝ 6D195 　　　　　325　　　　　772　　　　　104720 ＊ _{東 京工業 大 学 工 業材 料 研 究 所 　 助 手} 綿 _{東 京} ⊥業 大学 ⊥業 材 料研 究 所 　 助 教 授

・．

L

博 ＊ ＊ ＊ 東 京工業大学工業

材 料

研究 所

　

教 授

・

T

．

博

Research

　

Assoc

．

，

The

　

Research

　

Lab

σrato【y　of　

Engineenng

　

Materia

｝s

，

T

（，

kyo

　

Inslitute

　of　

Technology

Assoc

．

　

Prol

．

，

　

The

　

Research

　

Laboratory

　o「

Englneering

　

Ma

しerials

，

TQkyo

豆nstitute 　of 　

Technology

，

　

Dr

．

　

Eng

．

Prol

．

，

The

　

Research

　

Laboratory

　of 　

Engineering

　

Matenals

，

　

Tokyo

　

In

．

sntuLe 。

f

　

Techn

。

logy

，

　

Dr

．

　

Eng

．

cm

_，

高

さ

15cm

の シリン

ダ

ー

状

の

PVC

型

枠

に

打 設

し

，

その ま ま

Table

　

2

に示 す よ うに

，

初 期 封

かん

養

生

期 間

お よ び その

_後

の

_{乾 燥 環 境 湿 度}

を

変 化

さ せ た

各 種

の

養 生 を材

令

28

日 まで

_行

っ た

。

養 生 条 件

を

Tab

【e　

2

の よ うに

決 定

Table

　

2



Curing

condition

Specimen

Curlng

　condition

Od

−

400d

−

752d

−

402d

−

751w

−

401w

−

754w Air 　at　20

鹽

CF 　4DXRH

Alr

　at　20

’

CF 　75零RH

2

　

days

　under 　5ealed

卩

　then 　in 　air 　at　2α

C

，

　

40kR

日

2

　

days

　under 　sealed

，

　then 　

in

　air 　at　20

鹽

C

，

　75宅

RH

l 　veek under _sealed

，



then

　

ln

　air 　at　

20

」

C

，

　40％RH lweek 　under 　sealed

，

　then　

ln

　a工r　at　

20

’

C

，

　

75

窕

RH

4　vreeks 　under 　sealed

即9SSU「e　「「0日　CO   resse 「 　 　 　

1

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　−

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

r −

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

’

　

　

　

　

　

　

r

　

　

　

　

〆

　

　

’

〆

Specim巳n

！

　

一

＝ 　 　

一 一

一

　 　 　

2d

μ

P2Q

Air　per皿eability

卩

　k　

＝

　 　 　 〔P兀

z−

P22

　A し た の は

，

実 際

の コ ン ク リ

ー

ト ス ラ

ブ

の

養

生

状 態

に

近

い と

考

え られる こ と

，

同 時

に

，

：コ ン クリ

ー

トの

含 水 量

お よ び

透 気 性 状

を

幅 広

く

設 定

す ること を

意 図

し たためで あ る

。

2

．

2

　 下

地コ ン クリ

ー

トの透

気 性

お よび

含 水 率

　

コ ンク

リ

ー

ト

は

所 定

の

養 生終

r

後

，

透 気 係 数

，

重

量

含

水 率

，

細

孔

空

げ き 分

布

の

測 定

を

行

っ

t

」

，

、

　

透

気 性

は

_，

コ ン ク リ

ー

ト

側 面

をエ ポ キ シ

樹 脂

で コ

ー

ティ ング し

，Fig．

1

（

a

_）

に

示

す 透

気 試 験

に より

測 定

し た

。

透 気 試

験で は

，

載 荷 絶

対

圧 力 を

490kPa

と し て

透 気

量

を 測

定

し

，

図 中

の

_{式 を 用}

い て

透 気 係 数 を求

め てい る

。

ま

　　 　 　　 　 　 　　 　

た

，

コ ン ク リ

ー

トの

_含

水 率

は

，

li

轄

li

轗

lilli

｛

｛

無

｛

il

・

1

：

：

1

：

：

ビ

跏 伽 　   … 鳳

　 　

P2

＝

outlet 　pressure

＝

atmo5pheric 　press凵re　（

Pa

〕 　 　 　 〔a）　A正r　per巴eabillty 　test

　 　 　 　 　

Fig

_．

1

　

Speci

皿en



_preparatiQns



for



_pressure



lncrease

　

test

試 験 体

を

3cm

ずつ

5

_層

に

分 割

して

_含

水 率 分 布

を

測 定

し た

。

透

気

係

数

お よ び

含 水 率

は

2

体

の平

均 値

と して

求

め た

。

　

Fig．

2

に

各

コ ンク

リ

ー

ト試 験

体の平 均

含

水 率 と 透 気 係 数の関

係

を

示

す

。

ま た

，

同

図 に は

，

前

rVi

） で

測 定

し た

4

週 間

水

中 養 生

後 乾 燥

させ た

場 合

の

_含水率

と 透

気 係 数

の

_関係

も

示

し てい る

。

透

気 係 数 は 含 水

率

に

依 存

す る が_， そ れ

以 外

に

，

_{養 生 条 件}

の

影 響

が

10

’

t5 篭 ね

Tl5

蓄

ヨ

1

σ1’

里

邑

し

10

−

旧 を OOd

−

_4D00d

−

75

　 　 　 020

ー

40 　 　 　 　 02d

−

75

　 　 　 01圃

一

40

4

無

_も

驚

゜

1

尉

一

75

　　

04H

0

．

OB

0

．

OS

0

．

04

O

．

02

Surfa

匚e

・

一

一

一

．

　　　　　　　　　

Od

−

40

Middle

　

−一

’

−

Bo

しヒom

　 　 　 　

・

‘

　 　

！

f

−

、 　 　 　 　

．

．

　 　　　 　 ノ

1

　L

．

《

≦

一

．

，

K

・

1

00

_．

01

　 　

0

．

11

to

　 lO

’

19 　 　 　

4

　 　 　 　

5

　 　 　 　

6

　 　 　 　 ア

　 　 　 團ois七uρ_{e 　con}ヒent

，

　：　

by

　Neigh ヒ

Fig

．

2

　

RelationshLp

　

between

　average 　 　 　mDisture 　Con 亡ent　_and　ai「

　 　 　

permeability

玉

0

・

08

ミ

80 ．

G5

魯

0

．

oa8v

》

O

．

02

口 　 　

o

O

．

08

0

．

06

0

．

04

0

．

02

　

0

、

08

且

90

．

06

巳

δ

0

．

04

旦

ミ

0

・

D2

着 　 　

0

SJrf

己 ⊂e

−…

　

−

Hiddle

　

−一一

Bot

しDm

Od

−

75

■

．

，9

「

　 　 、 　 、

、

　 、

覧

　 、

・

　 、

、

、

、

_噸

　

飼

_」

」

’

腎

　 ’

、

　

’

’

’

’

一

　 　

、

　

’

、

　 、 、 ，

”

．

　 −

p

　

り

゜

　

、

　

_響

丶 　

，

、

1100

，

00

巨

0

．

OB

言

も

0

．

06

巳

δ

0

．

04

旦

ミ

o

、

。

2

芒 　 　

0

10

　 　 　

2d

−

40

　 　

’

1

　 　

，

驢

　 　

ll

　　 　  

．

　

ll

！

　

’

，

祕

．

！

　

丶

　

．

，

へ　 　 　

  　

　

　 　 　 ！　 　 　 　

　

ヘ

　 　

ロ

　

_ρ

．

’

　 　

・

一

／



、

1tS

0

．

01

　 　

0

，

i

1

10

゜

（

」

_●

4H

0

．

0

可　 　

0

，

1

1

10

　 　 　

2a

−

75

　　ハ

　　

1

　

．

、

_ノ

，

＼

ノ

　

1

’

…

契

／

臨

0

．

OB

0

．

0

日

0

．

Oi

　 　

O

．

t

0

．

06

0

．

04

0

．

02

t

10

　　　

1

’

1

　 　 　

掴

o

　　　ハ

　 ハ　　　　　　

駟

　 ノ　 　 　 　

，

　 ” 　 　　

・

／

．

．

・

11

−一

，

ノ_、

亀

，

　 　 　 　

，

　 　 　 　

噺鴨嘱一

・

t _＝

．

_一”

0

　

0

．

01

　 　

0

、

1

　 　 　

1

　　 　 　

10

　 　

Poee

　

aiame

ヒep

，

　

pm

Pore

　s且ze　

distrLbutions

〔，「sPeclmens

0

，

06

0

、

04

0

．

02

　 　 　 　 　

、

　 　

鹽

　

　

、

　 、 ト

4

、 ’ 　 　 　 　

「

’ 　 ノ

！

．

　 　 　

“

Fig

．

3

00

，

01

　 　

0

．

1

i

冒

一

75

1

10

一 40 一

顕

著

で あ るこ と が

分

か る。

　

Fig．

3

に

各 試 験 体

の

表 層

，

中 層

，

下層

の

細 孔 空

げ き 分

布 を 水 銀 圧

入

ポ

ロ シ メ

ー

タ

ー

で

測 定

し た

結

果

を

示

す． こ れは

，

2

．

5

〜

5mm

に

砕

い た コ ン ク リ

ー

トの モ ル タル

部

分

の

測 定 結 果

であ り

，

測 定 空

げ き

範

囲 も 限 られて い るこ

と

か ら， コ ン ク リ

ー

ト

中

の

空 げ

き

全

量 を

示

す

も

の と はい えないが

，

材 令 初 期

か ら

乾 燥

し た

試 験 体

は

表 層

だ けで な く

内 部

まで大 き な 空 げ き が 残 り

，

ち

密 化

が

阻 害

さ れ て い る の が

分

か る

．

こ の よ うに

，

コ ン クリ

ー

ト

の

細 孔 空 げ

き

構 造

が

大

き く

変

化

する こと が

，

透 気 係 数

に及 ぼ す

養 生 条

件

の

影 響

が

顕 著

とな っ て い る

要

因

で ある

。

　

な お

，

試 験 体

の 透

気 係 数

お よ び

含

水

率

は

，

次

の 圧

力

測

定 実 験 終 了後

に も

同様

な方 法で測

定

し て いる

。

3

．

ふ

くれ形 成 圧 力 測 定 実 験

3

．

1

実 験 概 要

　

透 気 係 数 測 定 後

，

防 水 層 施 工 を 想 定

し，

Fig

．

ユ

（

b

）

の よ うに

，

コ ンク

リ

ー

ト

上 面 も

エ

ポ キ

シ

樹 脂

で シ

ー

ル した

。

こ の

_際

_，

コ ンク リ

ー

ト

上 面

中

央

に

_{直径 20mm}

_，

_高

さ

3

mm の

空

げ き を

設

け

，

そこに

水銀

マ ノ メ

ー

タ

ー

を

取

り

付

けた

。

実 験

で は

，

こ の 空 げ き

内

の圧 力

変

化

を測

定

す る。

以 後

， こ の

試験 体 を 圧 力 測 定 試 験 体

，

空 げ

き

を

ふ く れ

模

擬 空 間

と

呼

ぶ

。

　

圧 力 測 定 試 験 体

は

Fig．

4

に

示

す よう に

，

そ れ ぞ れ 温

度制

御 可能

な二つ の

_{環 境 室 問}

の

_{断 熱 壁}

に

設

置

し た。

一

方

は 屋

根

ス ラ

ブ

外側

を

想 定

し

，

ふ く れ

模

擬 空

間の温

度

が

1

日 で

20

℃

〜

55

℃

〜

20

℃ の変 化 と な る よ うに 温 度 を 制 御 し

，

も

う

一

方

は

室 内 側

を

想 定

し

，

20DC

の

一

定 環 境

と し た。 こ の ユ日の

温 度 変 化

は

，

夏 期

の

露 出 黒 色 防 水層 裏 面

の

温

Fig

．

4

　

EnvirQnmental

　chamber 　

for

　

_pressure

　

inorease

　test 　 　 　 　

P60

　 　 　　 　 　 歪

」

D

　　　　　　羃

　 　 　 螽

20

　 　 　 皀 　 　 　 醇

0

　 　 　

0

　 　 　

24

　 　 　 4日 　 　 　

Time

，

　

hOUP

　 　 　 　

Fig

，

5

　

Telnpera

ヒure 　change 　

inthe

　void

　 　 　 　

ln 　

_pressurc

｝

incrcase

　test

度 変

化

に

相

当 す

る

も

の で

あ

る

。

な お，

後 者

の

環 境 室

の

湿

度

は

約

40

％

RH

で あり_， コ ン ク リ

ー

ト

裏 面

が

乾 燥

し や

す

い

状 態 と

なっ て い る

。

　

ふ く れ

模 擬 空 間

の

熱 電 対

に よる

測 定 温 度 変 化

の

例

を

Fig

．

5

に示す

。

す べ て の

試 験 体

で

最 高 温 度

（

55

℃

_｝

に お け る

温 度 差

は±

3

℃

以 内

で

あ

っ た

、

実 験

で は

，

こ の

温

度 変 化

の

繰

り 返 し を

90

日 間

継 続

し

，

水 銀

マ ノ メ

ー

タ

ー

に より圧

力

変

化

を 目

視

に よ り

観

測

し た

。

圧 力 観 測

は_，

最

初

の

5

口

間

，

お よ

び

，

定

期

的

に

1

日

を選

ん で ユ

時 間

お き に

_行

い

，

1

日の圧

力

変

化

，

お よ び

，

そ の

長 期 的

な

変

化 を

観 測

し た

。

3．

2

　

測

定結

果

お よ び

考察

3

．

2

．

1

　 初 期

ふ くれ圧 力

変 化

　 測 定 開 始

か ら

5

日

目

まで の

継 続 的

な ふ く れ

圧 力 変 化

を

Fig．

6

〔

a

）

に

実 線

で

示

す

。

そ れ ぞ れの

測 定 値

は

2

つの

試

験 体

の

平 均 値

である

。

　

打 設 直 後

か ら

乾 燥

を

開 始

し た

od

−

40

，

0d

−

75

で は

圧

力 変 化

は ほ と ん ど な く

，

初 期 封

か ん

養 生 期 間

が

長

いほ

ど

，

そ の

後

の

乾 燥

で は

高 湿 度 環 境

の

試 験 体

ほど

_{圧 力 上 昇}

は

大

き く な り，

4

週 封

か

ん 養 生 と

し た

4w

の

試 験

体

が

最

も

大

き な

上 昇 を示

し た

。

ま た

，

圧 力 変 化 挙 勤

は

，

全

体的

に は

，

最

高

温 度

に 達 す る

少

し

前

に

最 高

圧

力

を

示

し

，

温 度 低 下

に

伴

い圧 力 も

低 下

し

，一

旦

負

圧 と な る が

，

や がて

圧 力

は

再

び ト

昇

し

始

め

，

4w

お よ び

lw

−

75

を

除

き

，

次

回の温

度 上

昇 開 始 時

にはほ ぼ

大気 圧

に

戻

る

と

い

う も

ので あっ た。

　

こ の よ うな

圧 力挙 動

は

，

温 度 変 化

に

伴

う 湿 り

空

気

の圧

力 変 化

だ け で は

説

明で き

ず

，

温

度 上

昇

時

に 圧 力の 高いふ く れ

模 擬 空

間 か らコ ン ク リ

ー

トへ

_{拡 散}

_が

_生

_{じ ること}

，

_そ のた め 温

度 低 下 時

に

一

旦

負

圧になり

，

や がて

，

圧

力

の

高

い コ ン ク リ

ー

トか らふ く れ 摸 擬 空

間

へ の逆

拡 散

が

生

じ る こ と

，

4w

や

lw

−

75

は その

拡 散 抵 抗

が

大

きい こ

と

，

な

ど

が

読

み

取

れ る

。

3

．

2

．

2

　 長 期 的

な圧

力 変 化

　

Fig．

6

（

b

＞

は

測 定 開始

か ら

，

　

go

サ イ

クル

目

に お け る

．

・

日の圧 力

変

化 を 示 してい る

。

その発 生 圧 力 はいず れの

試

験

体

も

初

期

に比べ

_少

_し

_減

_少

_している

、

，

　

発

生

す る

圧 力

が

減 少

す る の は

，

コ ンク リ

ー

ト

裏 面

か ら の乾 燥 が 進 み

，

含 水

率

が 減

少

し

，

透

気

し や す くなっ て い る た めで あ る と

考

え ら れ る。 こ の

90

サ イ

ク ル の

実 験

期

間

で

，

全 試 験 体

の

平 均

で

，

含 水 率

は

約

1

％ 低 下

し

，

透

気 係 数

は

約

1

．

6

倍

に なっ て い る

。

し か しなが ら，

4w

や

lw

−

75

は

90

サ イ

ク ル

経 過 後 も 依 然 高

い

圧 力 を維 持

して い る こと

，

実 験 条 件

が コ ン ク リ

ー

ト裏 面

が か な り

乾

燥 し や す い

環 境

で あ る こ とを

考 慮

す る と_，

実

際の屋

根

ス ラブ で

生

じ る

圧 力

は

短 期 間

で はそれ ほ

ど変 化

し ない と

考

え ら れ

，Fig．

6

の

よ う

な

圧 力 挙 動 を繰

り

返

しな が ら

防水

層

の ふ くれ が 形 成 さ れ て い くもの と

推 定

さ れ る

。

41

−一

ー

0

50

「

D 　 　

一

〔

a

_）



竃

st

　

−

　

5th

　

days

Od

−

40

　　　　xpe 「

i

侃

ental



C

已

1

匸u 且dt巳

d

　

− 一一

一

−需

，

一

一

一

一

一昌

璽

一

一

一

一

一

一

一

■

・

一

一

辱

一

一

一

一

一

ロ

ー

一

一

一

一

疇

一

，

F，

一

璽

，

一

「 II 」 「 II 」

0

505

　 　

冒

2d

d8 ア

2

96

120

　 　

0

　

｛

b

｝

90th

　

Ctay

lE

　 　 　

2d

Od

−

75

ー

0

505

　 　

一

24

aB

72

96

　 　

三

0

E120

　 　 　

24

2d

一

「 11

−

0

5

　

0

　

　

5

　 　 　 　 　 　

一

「

ー

」 ー 11LO

O

　

5

　

0

　

5

　

0

1

　 　 　 　

　

　 　

　

　

一

　

　

ー 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

一

0

　

　

5

　

　

0

2

　

　

1

　

　

₁

婁

暫

“，  

」

り 属 。

毳

  。 ＆

5

　

　

05

　

0

一

　 　 − 　 　 　

一

O

2ri

4

日 ア

2

95

120

　 　

lF

0

　 　 　 　 　

ヨ

24

張

、

_、

、

、

、

2ti

dB

72

96

120

　 　

三

0

　 　　 　 　

ヨ

24

lw

−

40

　　

Expe

ρ

imen

し己



皿



Calc

凵

1

己しed

・

・

・

・

…

　 　 　 ｛

vapo

「　

ppessure

＝

40

露） 　 　 　

CBIculdted

　

−一一

．

．

・

e

2d

n8 ］

2

96

’

、

、

、

、

！ 己

05050

一

　

↑ 　

一

t20

　 　

0

20151050

−

₅

−

_to

　

O

24

48

72

96

　

20

　 　

15

　 　

1e

　 　

5

　 　

0

　

−

5

　

−

10120

　 　

020151050

−

5

−

tO

24

24

4

冐　　　

Experimenta1

丶 覧 、 丶

」

ノ d

Celc

じ

la

ヒed

− 一一

　　　

i

｛

　 　 　 、

　 　　 　丶

　 　　 　

 

₁

　 　 　 　 丶　　　　

’

　 　 　 　 丶　　ノ 丶　　ノ

　　　

A

　　　 丶

　 　 　

1

　　　　『

　　

，

　

丶

　 r　　　　　　

、

丶

｝

／　　 　　 　　N

＿

，

’

　 ア

2hOUP

95

ク



₁

， ’

24

46 　

Time

，

120

　 　

0

　 　 　

24

　 　 　 τ繍巳

，

hour

Fig

．

6



Pressure

且ncrease 　

by

　expenment 　and　calculation

4．

ふ く れ

形 成

圧

力 と

下

地

コン ク リ

ー

ト

特 性

の

関 係

　

通

常

，

防水層

の ふ く れ

と

ト

地

コ ン ク

リ

ー

トの

_関係

は

下

地の

含水率

で

議論

さ れ るこ と が

多

い

。

含 水 率

が

高

け れ ば 水 蒸 気 圧 も 高い と 考え ら れ る た めで あ る

。

実 際の現 場で

も

，

防 水 層

を

施

工 す る

際

のコ ンク リ

ー

ト

．

ド

地の

状

態 は

，

コ ン ク リ

ー

ト

表 層

の

乾 燥 程 度

を

判 断

する こ と がひとつ の

目安

と なっ て い る

。

　

そ こ で

，

測 定

さ れ た

1

〜

5

日 目

まで の圧

力

の

大 気

圧に

対

する上

昇 分

の

平均 値

と

，

コ ン ク リ

ー

トの

平均 含 水 率

お よ び

表

層 部

｛

O〜3cm

）の

含 水

率 との関 係 を

Fig．

7

およ

び

8

中

に

●

で

示

す

。

含 水 率

とふ くれ

圧 力

の

大

き さは か な りよく

対 応

し て お り

，

平 均 含 水 率

の

場 合

6

％ を

境

に

，

表 層

の

場 合

5

％ を

境

に圧

力

の

大

き さ が 急

変

し てい る

．

一

_方

_，

₉₀

_サ

_イ

_{ク ル}

_後

_の

_両

_者の

_関

_{係 を 同 図}に

○

で

示

す

。

初 期

の

関係

と は

異

な り

，

圧

力

の

大

き さ が

急

変

す る

含

水

率

は

小

さく な っ て い る

。

こ れ ら の

結 果

は

，

コ ン ク リ

ー

トの

含 水 率

と

発 生

す る圧

力

の

大

き さ は

，

コン ク リ

ー

トの条 件 が ある

限

ら れ た

範

囲

内

で あ れ

ば

，

相 対 的

な

関 係

が あ る も の の

．

含 水 率

の

値

その もの は 圧

力

の

大

き さ

を評 価

す る

絶

対 的

な

意 味

を

持

た ない こと を 示 唆 している

。

　

次

に

_，Fig．

9

に

1

〜

5

日

ま

で の

初 期

圧

力

上

昇

お よ び

90

サ イ クル 目の圧

力 上

昇 と その

時 点

に おける コ ン ク リ

ー

ト の

透 気 性

の

関 係

をそ れ ぞ れ

●

，

○

で示 す

。

両 者の 対 応は

非 常

にな め ら か で あり

，

含 水 状

態に

変 化

が

生

じて い る

初

期お よ び

90

サ イクル 目 も

共

通の

関 係

とい え る

。

圧 力

上 昇は

_，

水蒸

気 圧 源 と し て のコ _ンク リ

ー

ト の

含 水 状

態お よ

一 42 ．

一

028

苫 　 　

15

　 　 　

10

．

o

 

噂   」 u

⊂

膚

0 」₂   切

山

L 囗

5E

コ 属 菷 ＝

02

　 　

3

　 　

4

　 　

5

　 　

5

　 　

7

　 　 純oistu「e　

conten

し

，

　驚　

by

　圃etgh ヒ

Hg

．

7

　

Effect

（，

f

　average 　molstu ［e 　 　 　 content 　on　

pressure

　

increase

020

隻

　 　

15

　

　

　

10

げ   ooo 匚

膚

o 」 コ

 

 

o 」 “

5

∈ 霍 餐

0

　 　 　 　 　

5

2

　 　 　 　 　 　

1

　 　 呵 α M 　

、

     

ロ

u ⊂

祠

　 　

100

」 コ ψ 叨   」 Ω

5E

晝

一

菷 ＝ 　

0

　 　

2

　 　 　

3

　 　 　 d 　 　 　

5

　 　 　

5

　 　 　

7

　 　 　図

oisture

　conten ヒ

，

　觜　

b

ソ　胃

eight

Fig

．

8

　

Effect

　of　moistur 已content 　of　suτ

face

　 　 　

layer

　on 　

_pressure

　

i

皿crease び 圧

力

の

_{拡 散}

を左 右

する コン ク リ

ー

ト

透

気性

に よ り

左 右

さ れ るが

，

こ の結 果 は

，

透 気 性

の

影 響

が

卓

越

してい るこ

と を 示

して い る。 し た がっ て，

Fig

．

7

お よ び

Fig

．

8

で の

圧 力上 昇

と

含 水 率

との

対 応 関 係

は

，

透 気 性

の

含 水 率

へ の

_依存

度

で

決

まる必 然 的 な 結 果 と もいえ る

。

　

また

，

コ ン ク リ

ー

トの

養 生 条 件

か ら は

，

特

に

，

材 令 初

期

に

乾 燥

さ せ な いこ と は

，

コ ンク リ

ー

ト

組

織

の

ち密 化

お

よ

び

透

気

性

の

_低下

につ ながり

，

結 果

的に圧 力

上

昇が

大

き く な る とい え る

。

し か し

，

前 報

での

_{数 値 解}

_析結

果IJで 不 し た よ う に

，

こ の

圧 力

の

高 低

がふ く れの

成

長 に

直結

す る わ けで な い こ とに注

意

する必

要

が ある

。

ふ くれ が

成

長 す る た

め

に は

，

外 部

か らの

空 気

の

流 入

が

不 可 欠

であ り

、

透

気

しに くい コ ンク リ

ー

トでは

，

その

流 入 量

が

逆

に

少

な く な り

，

ふ く れの

成 長 を 抑

える

可 能 性

が ある

。

した が っ て

，

防

水

層

の ふ くれ

危 険 性

と

下 地

コ ンク リ

ー

ト

特 性

の

関 係

は

，

本 結 果

だ けで

説

明で き る

も

の で は な く

，

ふ く れの

成

長

メカニ

ズ

ムを

考

慮

し た うえ での

，

さ ら な る

検

討

が必

要

である

。

5．

ふ

くれ 形 成 圧 力

の

数

値

解 析

　

ふ くれ

を形 成

す る圧 力

挙 動

を

数 値 解 析

する こと は

，

コ ン クリ

ー

トの

特 性

と 圧 力の

_関

係 を 明

確

にする ばか り で な く

，

ふ くれが

成 長

する メカニ

ズ

ム を

定 量 的

に

説 明

しう る こ とに つ なが る

。

こ こ で は

，

前

報

Dで

提 案

し た

圧 力 拡 散

方 程 式

が

，

今

回の よ うな

各 極

の

_養

生

条 件

の コ ンク リ

ー

ト に

対

して

_有

効

で あ る か

ど

うか につ い て

検 討

す る

。

　

前報

で提

案

し た 拡 散 方 程

式

は

次 式

の とお り である

。

　

　

　

含

写

一

袰

dlv　

g

・ad



P

・

誓

・

暢

・

・

1

・

　

こ こ で

P

は

防

水

層 と

．

卜

地

コ ンク

リ

ー

ト

問

に

生

じる 圧 力 また は コ ン ク リ

ー

ト空 げ き

中

の

圧 力

，

Po

は そ の

初 期

値

，Pα

は圧

力

の

乾 燥

空 気 分 圧

，1

  は

水 蒸 気 分 圧

で

あ

り

，

h

は 透 気

係 数

，

μは空

気

の

粘 性 係 数

，

ε は コ ンク リ

ー

一

ト の

_有

効 気 相

空け

’

き

率

（気 体 透 過 可

ll

旨な

空

け き

，

つ ま り

，

水

分で

満

た されて いない

空

げ き

崋

：の コ ン クリ

ー

ト

全 体

の

Ot

σ19

　

　

　

　

1

σ15

　

　

　

　to

’

11

　

　

　

　

1

σ15









t

σ¶5 　 　 　

Aie

　

penmeabilitY

，

　

m2

Fig

．

9

　

Effect

　Qf 　 ail 　

_permeability

　 　 　 on　

pressu

τe　

increase

容積

に

_対

する

割 合 ）

であ る

。

　

計 算

は， コ ン ク

リ

ー

_ト

の

_{熱 伝 導}

_計算

と

（

1 ）

式

の

計 算

か ら

成

る

。

ま

ず

，

防 水 層

の

温 度

が

変

化 す る と

，

乾 燥 空 気

分 圧

，

お よ び

水

蒸 気

分

圧

が

変 化

し

，

防 水 層

とコ ン ク リ

ー

ト境 界

の

圧 力

が

変 化

す る

。

さ らに

，

熱 伝 導

に よ りコ ン ク リ

ー

ト

中

の空 げ きの温

度

が

変 化

し

，

空

げ き

中

の

乾 燥

空

気

分 圧 と

水 蒸 気 分 圧 も変 化

する

。

し た がっ て_， コ ン クリ

ー

トの深 さ

方 向

で

温 度 差

が あ る た め，

圧 力 勾 配 が 形 成

さ れt

拡 散

が

生

じる こ と に な る

。

ふ く れ を

形 成

する

圧 力 挙 動

は

，

温 度 条

件

が

等

し けれ ば

，

圧 力 拡 散

を

決

める透

気 性

お よび

有 効 気 相 空

げ き

率

，

さら に

，

水 蒸 気 分

圧の

大

き さで

決

ま る ことにな る

。

　

以 上

の

理 論

に

基

づ き

，

圧 力測 定 実 験 条 件

での

_{圧 力 挙 動}

を 前

進 差

分で

数 値

計算

し た

。

な お

，

今 回

の

計 算

は さ らに

以 ト

の

_条件

に

基

づ い てい る

。

1

） 透

気

係 数

の

測 定 値

は

，

載 荷

圧 力 を

490kPa

と して 測 定 し た値である た め

，

大 気

圧

程 度

での

透 気 係 数

に

補

iE

し て

計 算

に 用いる

〔

Appendlx

）

、

，

2

）

有 効 気

相

空 げ

き

率

は

測 定 値

が ないた め

，

試 験 体

の

_平

均 含 水 率

と

4

週 水 中 養

生

し た

飽 水 状

態での コ ン ク リ

ー

一

ト の

含 水 率

との

_差

よ り

求

めた

推 定 値

を

用

い る

。

3

） 実 際

に は

，

透 気

係 数

お よ

び 有 効 気 椙 空

げ き

率

は

試 験

体 内

で

均

．．

で は な いが

，

］

_）

，

2

）の

値 を

’

F

均 値

とし て

用

い る

。

Table

　

3

に

計 算

に

_用

い た

透 気 係 数

お よび

有 効 気 相

空 げ き

率 を示

す

。

Table3

　

Airperme

．

abillty 　and 　E

・

ffective

　

p

（jrositY 　at し

he

　start　and

　 　 　 　

the　_end



of 　the

　

test

　

used

　

for

　

the



_p

［essure 　cu［culatio 冂

Specl

皿enAirper

皿eability

　　〔x10

−

m _皿2_）

階 離

£

_，

8

ア

「

噛

y

Start

　

EndSt

＆rt　 　 End

Od

−

40940

　 　

1000

5

．

9　 　 　9

．

2

Od

−

75230

　 　

470

4

．

8　 　 　 7

．

3

2d

−

4072

　 　　

110

42 　 　 　 　6

．

0

2d

一

了

545

　 　　 96 3

．

3　　 　

5

．

8

lw

−

4018

　 　　

23

2

．

8

　　 　 5

．

0

1w

−

752

．

9

　 　

3

．

9

2

．

4　 　 　

5

．

3

4w

12

　 　　

L8

2

．

2　 　 　 5

．

3

諮

ε

t

南

と

e

．

P

隴

t

：

1

， ‘

E8

罸

麒

z

号

寔

） 、

；

　

V

δ、

i

。

葦

了

。， 　 　 　 　 　co 囗crete 　cured 　

in

　water 　

for

　

4

　weeks 　 　 M

■

　

＝

　Average 　皿oisture 　content

　 　 　 　 　of　the 　speci 皿en

4

）



熱 伝 導 計

算

に

必

要

な

物

理 量

は

前 報

と 同 じであり_， コ ン ク

リ

ー

トの

一

般 的

な 値 を

用

い る

。

5

） 水 蒸 気

分 圧 は

，

コ ン ク

リ

ー

ト

の

_{養 生 条 件}

で

当 然 差

が

あ

る

と思

わ れ る が

，

どの

試 験 体

に おい て も

，

常

に

_{飽 和 状}

態

であ る と す る

。

　

計

算

に よ り

求 め

た

圧 力 挙 動 を

Fig．

6

中

に

破 線

で

示

す

。

計

算 結

果

と

実 験 結 果

は

全 体 的

にか なり

良

く

一

_致

してい る

。

また

，

参 考

に_，

1w

−

40

_，　

lw

−

75

につ い て は

乾 燥 環

境

を

考慮

し

，

水 蒸 気 分 圧

が

飽

和

の

40

％

，

75

％ とし て

計

算

し た

結 果 を 示

してい る が

，

結 果

は そ れ ほ ど

変

わらない

。

すな わ ら_， コ _ンク リ

ー

ト

の

_{透 気 性}

_が

_卓越

_して

圧 力 挙 動

を

左 右

し て お り

，

水 蒸 気 圧

の

大

き さの

_{影 響}

は

小

さい こと が 分か る

。

　

以 上

よ り

，

実 環 境

での コ _{ンク リ}

ー

_{トス ラ}

_ブ

_に

対

し て も

，

本解

析 手 法

は

，

ふ

くれ を形

成

する

圧 力 挙

動 を

．

一

_{卜分説 明}

し うる ことが

明

ら か と な り

，

ふ く れ

_容積拡

_{大 機 構 を付 加}

_す ることで_， ふ く れの

_{成 長 解 析}

に

_{も利 用}

で きると

考

え ら れ るe

6．

結 　論

　

実

環 境

を

想 定

し た 屋 根 コ ンク リ

ー

トス ラ ブ を

対 象

と し

，

防 水 層

の ふ く れ に か か わ るコ ン ク

リ

ー

トの

_特

_性

_，

お よ び

，

ふ

く

れ

形 成 圧 力

に

及

ぼ す そ の

影

響に つ いて

検 討

し た

結 果

，

以 ト

の 知

見

が

得

ら れ た

。

1

〕



コ ン ク リ

ー

トス ラブの

透 気

性

は

養

生

条 件

に

大

き く

左

右

さ れ る。 これ は

，

養 生

条

件

に より

，

コ ン ク

リ

ー

トの

含

水

状 態 が

変 化

す るばか りでな く

，

コ ン ク リ

ー

ト

組 織

の ち

密

さ が

大 き く異

な る た めであ る

。

2

_{） 防 水 層}

の ふ く れ の

原

因 と な る 圧

力

上

昇

は

，

コ ン ク リ

ー

トの

_{含 水 率 よ}

_り

_も

，

透 気

性

の

影 響

が

卓 越

してい る

。

これ は

，

水 蒸 気 圧

の

上 昇

よ り

透

気

性

で

決

まる

拡 散

が圧 力 の

_大

きさを

主

に

左 右

す る か らで ある。

3

） 筆 者

ら が

提

案

して いる

圧 力 拡

．

散

の

数 値 解

析

は

，

ふ く れ

を 形 成

す る 圧

力 挙 動

を

十 分

に

説

明 し う る

。

Appendix

透

気係

数の補正

　

透 気 試 験によ り測 定さ れ る

透

気 係 数は

，

試 験 体 を透 過す る

気

体の圧 力の 大き さに よっ て

変化

し

，

圧力が小 さい ほど透 気 係 数 は 大 き く な ること が知ら れ て い る「 ’

・

　

・

1

　

．

）

。

₂

．

₂

の透気 試 験で は試 験 体の平均で

294kPa

の 圧力となっ て い る気 体の透 過 で あ る のに

一

₄₄

一

1

σ14 10

’

i5

三

1σ旧

婁

1

♂7

10

’

Te

　 　 　 　 　

10

−

19

　 　 　 　

10

　

10

　

寸

0

　

1

σ161

♂

51

♂

4

　 　 　 　

kC294

）

，

　

nf

Fig

．

　

A



Re

且atlon 　

between

　air　

permeab

温

ty

　

k

（

108

｝

，

　measured 　

by

　　　

amean 　

press

田e　of　

108

　

kPa

　and 献

294

）

，

　

by

　a 　mean

　 　 　

pressurc

　

in

　

the



body



of

　

the

　

paper

；correction

　

Q正

　

air

　 　 　

permeahiHty

　

br

亡

he

　numerical 　_calculation

対し

，

ふ く れ圧 力 測 定実 験におけ る気

体

の透 過 挙 動は

90

〜

120

瓱

Pa

_{程 嵐} つ まり，ほ と ん ど_{大 気}圧

．

．

ドで のものと み な せ る

。

し た がっ て

，

ふ く れ圧力を シ ミュ レ

ー

ショ ンす る た め に は

，

測 定 し た透

気係

数 を改め て検 討す る 必要が ある

。

　

Fig

．

　

A

は そ の目的で

，

実 験 と 同 条

件

の _{試験 体}を別 途 作 製し

，

試 験 体の

_平

均で

108kPa

の場 合 と

294kPa

の場

合

で の透 気 係 数 の 違い を検 討し た

結

果であ る

。

透 気 係 数 が小さ く な る は ど低 圧 時の_値が高圧時より大き く な る傾 向が あ IO　

．．

今回の

_結

_果では

L2

〜

1

．

5

倍 低圧で の透 気 係 数が 大 き く なっ た

。

以 上の結果 よ り

．

Table

　

2

中_の透

_気

_{係 数を}

Fig

．



A

_{の関 係 よ り補正 し た値 を計 算} に 用いてい る。た だ し

，

_{こ の程 度の圧力差では 透気 係 数にあま り} 差はな くt 測 定

値

を そ の ま ま用い ても計 算

結 果

は そ れはど変わ ら ない

。

参 考文 献

1

｝ 橋旧

　

浩

，

田中 享二

，

小 池辿 夫 ：屋根 防水 層のふ く れに

　　

及ぼす下 地コ ン ク リ

ー

トの要 閃

，

屋 根 防 水層のふ く れ現

　 　

象の メ カニ ズム に

関

す る研 究

・

を の

1

，日

本 建築 学 会 構

　　

造

系

論 文 報 告 集

，

第

416

号

，

pp

，

35

〜

45

，

1990

2

｝

　

Dhir

，

　

R

．

K

．

、

　

Hewtett

，

　

P

．

C

．

　 and

　

Chan

．

　

Y

．

　

N

，

_：

Near

　　

surface　characteristics 　of　concrete ：

intrinsic

　

permeabi

・

　　

Iity

，

　

Magagine

〔｝

f

　

Concrete

　

Research

，

41

，

　

No

．

147

，

　 　

Pp

．

87

〜

97

，

　

June

　

I989

3

）

　Bamforth

，

　

P

、

B

．

：

The

　re 且ationship 　

between

　

_permeabil

−

　　ity　

coefficients



fvr

　concrete



（jbtained

　

using

　

tiquid

　

and

　　

gas

_，

　

Magaglne

　of　

C

〔，ncretE 　

Research

，

39

，

　

No

．

138

，

　

pp

．

3

　 　

〜

ll

_，

　

March

　

l987

ptIS(gk

(Summary)

1,

lntroduction

The

ebjective of

this

study

is

to

cLarify

the

blistering

mechanism of membrane roofing applied

directly

on

con-ciete substrate.

In

the

_previous

paper,

part

1,

it

was

found

that

the

main

factors

on

the

_pressure

increase

to

form

a

blisteT

are moisttire condition and air

_permeability

of

concrete,

The

meisture

is

the

source of vapor

_pressure

ln-crease and

the

air

_permeability

_governs

the

_pressure

diffusion.

Therefore,

it

is

important

to

know

both

_properties

of concrete

deck,

and

the

_practical

influences

of

them

on

the

pressure

behavior.

In

this

paper,

a series of

tests

and

a

numerical analysis were conducted using concrete cured under various

conditions

simulated

actual

decks.

2.

Concrete

Specimens

and

Their

Properties

The

mix

_proportion

and

thc

curing conditions of concrete specimens are shown

in

Table

1

and

2.

The

speci-mens were

_placed

in

the

cylindrical

PVC

molds and cured

in

the

molds

for

28

days.

After

being

cured, air

_permeability

(Fig.

I(a)),

moisture content and

_pore

size

distribution

of specimens were measured.

The

air

_permeability

clepends

entirely on

the

curing condition

(Fig.2),

and

it

is

physical!y

deter-mined

by

not only

the

moisture content

but

also

the

densifieation

of concrete.

The

pore

size

distribtttions

eleurly show

that

the

drying

from

early age obstructs

the

densification

_(Fig.

3).

Concrete

dried

from

early age

has

large

pores

to

induce

the

extremely

high

air

_{pcrmeability.}

1/

/

3.

Pressure

lncrease

Test

After

the

air

_permeability

was measured,

the

concrete specirnen was

_processedi

for

the

_pressure

increase

test

being

made a void at

the

eenter on

the

top

surface

(Fig.1<b)).

The

void was

imitated

as a small chamber

be-tween

roofing and cencrete substrate

to

originate a

blistei.

The

specimens were

_put

into

a

heat

insuLating

wall

between

two

environment,al rooms

{Fig.4>.

One

of

them

was cont[olled

to

_provide

a

daily

temperature

change of

200C-55"C-ZOOC

for

the

void,

the

other

to

be

constant at

200C,

40

%RH.

The

change curve of

temperature

and

the

maximum of

55"C

(Fig.5)

was supposed as a

typic:al

condition

of

roofing

in

a

hot

sunny

day.

The

test

was continued

for

90days

ancl

the

daily

_pressure

behavior

in

the

void was observed

by

a mnnometer.

When

the

test

endccl,

the

air

_permeability

and

the

moisture content of

the

specimens were measured again.

The

solid

lines

in

Fig.6

are

the

results observed on

the

first

live

days

and

the

iast

_90th

day.

It

is

'clearly

seen

that

the

_p[essure

inc[ease

is

higher

as

the

duration

of

sealed-curing

is

tongeT

and

the

drying

environment

mere

humid.

The

_pressure

increase

on

the

goth

day

of every specimen

became

a

little

lower

compared with on

the

first

becallse

the

moisture content

became

a

litt}e

lower

and

the

air

_permeability

a

little

higher.

Thc

high

_pressu[e

in-c;rease,

however,

was

kept

in

the

specimen such as

[4

w] or

[1

w-751,

It

thus

appears

that

a

b]ister

of rnembrane roofing

_grows

through

such a

daily

cyclic

_pTessure

behavior.

4.

Relation

Between

Pressure

Increase

and

Concrete

Properties

The

relation

between

blistering

and moistuTe content of substrate

has

often

discussed

in

the

literatures

becausc

more moisture contained

in

concrete can

_generate

higher

vapor

pressure.

From

our results,

the

_pressure

increase

hecame

larger

if

the

average moisture content was more

than

6%,

or

the

surface moistuTe content more

than

5

%

at

the

first

_period

of

the

test

(Fig.7

and

8).

At

the

last

of

the

test,

however,

the

relation

between

them

was obviousLy

different.

On

the

other

hand,

the

air

permeubiiity

had

a close relationship with

the

_pressure

increase

in

spite of

the

change of rnoisture content

throughout

the

test

period

(Fig.9}.

It

is

c;oncluded

that

the

air

permeabii-ity

of concrete

has

a significant effect on

the

pressure

increase

to

form

a

blister,

while

the

moisture content

has

a slight

in

_practice.

It

can

be

said

that

a

sufficient

moist

curing

makes

the

air

_permeability

low

and

the

_pressure

increase

high.

It

should

be

noted,

heweyer,

that

the

concrete with a

low

air

_permeability

never

directly

_promotes

the

blister

growth

because

such a concrete can

_prevent

the

entry of additiona[ air

to

_grow

the

blister.

Further

investigations

will

be

required

to

evaluate

the

influences

of concrete

_preperties

on

the

blister

_growth,

5.

Numericai

Calculation

of

Pressure

Behavior

The

pressure

diffusive

equation

in

concrete

for

the

blistering

_problem

_propoged

by

the

authors was as

follows

;

OP

Ak

OPa

OPv

ot

= ,u

div

grad

P+'ot'+''e'i'

where

p

is

the

internal

_pressure

between

membrane roofing and concrete or

in

_pores

of concrete,

_P,

is

_the

initial

pressure,

h

is

the

air

permeability

of

concrete,

e

is

the

effective

_porosity

(gas-permeabLe,

water-unfilted

porosity>

of

cencrete,

_g

is

the

viscosity of air,

P.

is

the

thermal

expansive

_pressure

of

dry

air and

P.

is

the

wa-ter

vapor

_pressure.

Both

aP.10t

and

aP.10t

are calculated

from

the

temperature

change

in

concrete

due

to

the

heat

conduction,

When

the

air

_permeability

is

low,

the

_pressure

diffusion

or

the

aiF

fLow

from

the

void

into

cen-crete

is

Iittle

then

the

_pressure

increase

becornes

high,

The

broken

lines

in

Fig.

6

are

the

[esults obtained

from

the

numerical calculation

based

on

the

equation above and

the

assumption

that

the

vapor

_pressure

is

always saturated.

The

agreement

between

experimental and

calcu-lated

results

is

fairly

_good.

It

is

found

that

the

numerical analysis

_proposed

is

applicable enough

to

concrete cured under various conditions and

that

the

daily

_pressure

behavior

between

a

membrane roofing and an actual

deck

can

be

simulated.

This

suggests

that

the

numeTica] analysis

is

also available

for

the

investigation

on

the

blisteT

_growth,

by

relating

the

_pressure

andlor

_the

air-flow

behaviors

to

the

volume change of

blister.

The

dot

lines

in

Fig,

6,

[]

w-40] and

[1

w-75], are

the

same calculated ones

but

based

on

the

assumption

that

the

vapor

piessure

is

40

% or

75

% of saturation.

They

are atmost equal

to

the

saturated ones.

It

is numerically confirmed

that

the

_pressure

increase

depends

excellently

on

the

air

permeability

of concrete.

6.

Conctusion

1)

The

air

_permeability

of concrete

deck

as a substrate

for

membrane roofing

depends

entirely

on

the

curing condition and

it

is

_physically

determined

by

not only

the

moisture content

but

also

the

densification

of concrete.

2)

The

_pressure

increase

to

form

a

blister

of membrane roofing

is

more closely effected

by

the

air

_permeability

of ccmcrete

than

the

moisture content because

the

pressure

diffusion,

which

is

governed

by

the

air

permeability,

is

much more

distinguished

than

the

vapoi

_piessure

inerease.

3)

The

numerical

calculation

based

on

the

pressure

diffusive

equation can explain enough

the

daily

_pressufe

be-havior

to

form

a

blister

of membrane roofing.