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日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2006年 9 月

ねじりせん断による仕上げ・下地モルタルの付着性状評価に関する実験的研究（モルタルの圧縮・引張・せん断強度の比較）
正会員
同同
ねじりせん断付着性状○下屋敷 朋千*1
本橋 健司*2
藤本 効*3

下地モルタル

１．はじめにコンクリート躯体と仕上げ材間に生じる外力は自重、２．２実験の概要
提案する試験方法は過去に、コンクリート躯体にモル躯体の温冷・乾湿の繰り返しムーブメント等による面内タルを塗布した試験体において、実施しており、試験の方向のせん断力が支配的であるが、施工現場におけるコ容易さ等を確認している。

ンクリート躯体と仕上げ材の付着性能評価は引張試験機

しかし、これまで標準的とされ行われている引張試験による強度との相関が確認されていない。そこで、本実による面外方向引張強度による場合が一般的である。
筆者らは、現場におけるコンクリート躯体と仕上げ材験では基礎データとして、モルタルの簡易せん断試験にのせん断に対する付着性状の評価方法として、簡易的なよるせん断強度と圧縮・引張強度との関係を実験的に求せん断試験方法を提案している。今検討は、この試験方め、それらの相関性について検証する。

法における基礎データを収集することを目的として行っ実験で取り上げたモルタルは硅砂モルタル 1 種、既調たものである。

合モルタル 2 種である。供試体はシリンダー型（φ50 ㎜、２．研究概要
２．１提案する簡易せん断試験方法
通常、せん断強度を求めるには一面せん断試験が一般

高さ 100 ㎜）とし、脱型後、実験材齢 4 週まで標準水中養生した。なお、試験体 N 数は 5 である。各モルタルの調合及び仕様を表１に示す。

的であるが、現場では反力の準備、供試体の前処理等の条件があり、一面せん断試験を実施するのは難しい。そこで、せん断力を直線的ではなく、ねじりを利用して加表１
記号調合及び仕様
JIS R 5201 セメントの物理試験方法によるⅠ

硅砂モルタルえることにより試験方法の簡略化を図ることとする。

C：S（標準砂）＝1：3 W/C＝50％
フロー値：204 ㎜
下地調整・タイル貼付兼用プレミックスモルタル

提案する試験（以下、簡易せん断試験）方法は、内径φ50 ㎜のコンクリートコアドリルでコンクリート表層ま50 ㎜の鋼製アタッチメントを仕上げ材表面に取り付ける。

再乳化形粉末樹脂配合品

Ⅱで切り込みを入れ、その後、エポキシ系接着剤を用いφを加え、最大荷重を測定するものである。（図１参照）
簡易せん断試験結果から、せん断応力度は次式により求める。
Zp ＝ πd3/16
τ ＝ Tq/Zp ＝ 16Tq/πd3
ここで、
Zp：極断面係数（㎜ 3）d：直径（㎜）
トルク変換器τ：せん断応力度(N/㎜ 2)
アタッチメント
Tq：トルク（N･㎜）50φ
エポキシ系接着剤
モルタル等仕上げ材
コンクリート

簡易せん断試験方法の概要

調合比25kg/袋：水 5L

セメント・硅砂 ・粉末樹脂（エチレン酢酸ビニル）・他
既調合モルタル

フロー値：166 ㎜
インスタントモルタル
C：S（寒水石）＝1：1.5Ⅲ調合比

4kg/袋：水 0.85L

セメント・骨材（寒水石）・接着剤・他

接着剤硬化後、アタッチメントにねじり荷重（トルク）

図１

モルタルの調合及び仕様

モルタル種

フロー値：239 ㎜【圧縮試験方法】
圧縮試験は JIS A 1108 コンクリートの圧縮強度試験方法による。
【引張試験方法】
引張試験は直接引張試験とした。供試体の両端部にエポキシ系接着剤を用い、φ50 ㎜の鋼製アタッチメントを取り付ける。接着剤硬化後、アタッチメントに引張荷重を加え、最大荷重を測定する。
【ねじりせん断試験方法】
ねじりせん断試験の供試体は、エポキシ系接着剤を用い、供試体の片面に鋼板（120 ㎜×120 ㎜）を、もう片方の面にφ50 ㎜の鋼製アタッチメントを取り付ける。接着剤の硬化後、鋼板を十分な反力が確保出来るよう固定し、簡易せん断試験方法により最大トルクを測定する。

An Experimental Study about Adhesion Property Evaluation of Finish /Undercoating Mortar by Torsion Shear（Comparison of Compression / Pulling / Shear Strength of Mortar）―981―

SHIMOYASHIKI Tomoyuki, MOTOHASHI Kenji
FUJIMOTO Isao３．実験結果
各試験の結果を表２、図２、３に示す。グラフ上の実線は標準偏差の±2 倍の範囲である。
表２ 実験結果
引張圧縮
記号ⅠⅡⅢ

最大荷重(kN）

強度（N/㎜2）

最大荷重(kN）

強度（N/㎜2）

最大荷重(kN･㎜）

強度（N/㎜2）

191.60

46.65

12.30

6.26

58.51

2.38

2

86.32

43.96

10.06

5.12

69.87

2.83

3

92.16

46.94

8.12

4.14

68.21

2.78

4

95.04

48.21

8.54

4.33

--5平均

99.20
92.86

50.5247.267.469.30

3.784.7365.53-は圧縮強度の変動係数が最も小さく、次いで引張強度、ねじりせん断強度の順に大きくなった。
引張強度とねじりせん断強度ではⅠとⅡの 2 条件で引2.66

2.390.990.24

変動係数5.120.99.2

張強度の変動係数がねじりせん断強度より大きくなった。
【引張強度と圧縮強度の関係】
引張強度の圧縮強度に対する関係は、Ⅰでは 1/10.0、Ⅱ1290.40
88.08

45.86
44.86

5.274.79

2.67
2.4443.32
41.75

1.75
1.70

387.20

44.23

3.81

1.9344.79

1.81

488.88

45.09

3.90

1.98

44.69

1.81

では 1/19.8、Ⅲでは 1/13.3 となり、概ね 1/10〜1/20 の範囲

5平均89.0488.72

45.1745.044.574.472.332.2744.20
43.75

1.801.78となった。

標準偏差

0.58

0.310.05

変動係数1.313.8

2.7

198.88

50.36

7.38

3.7648.71

1.97【ねじりせん断強度と圧縮強度の関係】
ねじりせん断強度の圧縮強度に対する関係は、Ⅰでは2398.00
94.64

49.71
48.01

8.02
7.15

4.07
3.63

51.65
65.46

2.09
2.65

1/17.7、Ⅱでは 1/25.4、Ⅲでは 1/22.8 となり、概ね 1/18〜

495.12

48.25

6.90

3.50

45.37

1.84

593.92

47.64

6.59

3.34

-

1/23 の範囲となった。

平均
標準偏差

96.1148.79
1.18

7.21

3.66
0.28

52.80

2.140.36【ねじりせん断強度と引張強度の関係】
ねじりせん断強度の引張強度に対する関係は、Ⅰでは2.4-7.5

16.771/1.8、Ⅱでは 1/1.3、Ⅲでは 1/1.7 となった。

6４．考察及びまとめ
今回の結果では、圧縮強度のばらつきが小さく、引張2引張強度(N/㎜ )55504554強度、ねじりせん断強度のばらつきが大きい傾向であっ3た。また、引張強度とねじりせん断強度では、圧縮強度

ⅠⅡ
Ⅲ

21に対する関係が概ね 1/10〜1/20 及び 1/18〜1/23 となっており、ねじりせん断試験のばらつきは引張試験より小さ

040Ⅰ

Ⅱ40Ⅲ

42 444648

50 5254

圧縮強度(N/㎜ 2)

7くなる傾向があると考えられる。このことは、引張強度とねじりせん断強度の変動係数からも確認できる。

2

ねじりせん断強度(N/㎜ )76
引張強度(N/㎜ 2)ルタル（以下Ⅱと記す。）では圧縮強度の変動係数が最もくなった。インスタントモルタル（ 以下Ⅲと記す。）で標準偏差変動係数543210ⅠⅡⅢ6ⅠⅡⅢ54以上のことから、ねじりせん断試験は強度の確認において、引張試験と同等の傾向の結果が得られる試験方法だと考えられる。

32

今後は、ねじりせん断時の破断モード等のデータも含1め、引張強度とねじりせん断強度との相関性について更に検討することとし、試験方法の妥当性を確認する。

04042444648505254

圧縮強度(N/㎜ 2)72

ねじりせん断強度(N/㎜ )ねじりせん断強度(N/㎜ 2)

下Ⅰと記す。）及び既調合の下地調整・タイル貼付兼用モ
小さく、次いでねじりせん断強度、引張強度の順に大きNo.

60
圧縮強度 (N/㎜ 2)

ねじりせん断【各種モルタルと試験方法の関係】
各種モルタルの強度を比較すると、硅砂モルタル（以6543210ⅠⅡⅢ7ⅠⅡⅢ654321001234567

引張強度(N/㎜ 2)

図２ 各種モルタルと強度の関係

図３ 各種強度の関係*1(財)ベターリビング筑波建築試験センター*2 独立行政法人 建築研究所、博士(工学)*3(財)ベターリビング筑波建築試験センター、博士(工学)【参考文献】
下屋敷朋千 他：樹脂型枠を使用したコンクリート面の仕上がり性状に関する研究(その 4 モルタルの付着性状)､第 59 回セメント技術大会講演要旨､pp.264-265(2005)
近藤 照夫 他：樹脂型枠で打設したコンクリート表面に対するモルタル塗 り 適 性 の 評 価 ､ 日 本 建 築 学 会 ､ 学 術 講 演 梗 集 ､ A-1 ､pp.255-256(2005)
今本 啓一 他：樹脂型枠を使用したコンクリート面に対する付着性､日
本建築仕上学会､大会学術講演会研究発表論文集､pp.7578(2005)
下屋敷朋千 他：樹脂型枠を使用したコンクリート面の仕上がり性状に関する研究(その 5 材齢 1 年における塗布モルタルの付着性状)､2006 年第 60 回セメント技術大会投稿済Center for Better Living,Tsukuba Biulding Test Laboratory
Building Research Institute,Dr.Eng.
Center for Better Living,Tsukuba Biulding Test Laboratory,Dr.Eng.

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