新しいコンクリート用養生シートの開発
Development of New Concrete Curing Sheets
昌宏*1

為石

内田

Masahiro Tameishi

吉田涼平

*1

Ryohei Yoshida

博之*1

小山

Hiroyuki Uchida

平泉顕*3

孝*2

Takashi Koyama

鶴原谷

Akira Hiraizumi

善一*4

Zenichi Tsuruharaya

要旨
当社、ユニチカ㈱および㈱クレインとの 3 社で新しい給水型のコンクリート用湿潤養生シートを開発した。本養生シートは、ケイ酸塩水溶液を含浸させた不織布（保水部）と非透水性フィルムで構成され、コンクリートとの高い密着性を有している。また、若材齢時の水和反応に必要な水分を確実に供給でき、かつその後の水分の逸散を防止できる。本
報告では、本養生シートによる養生効果（圧縮強度、透気係数、中性化深さ等）の確認結果と実現場への適用例について報告する。
キーワード：養生 養生シート 給水養生 引っかき試験 中性化 表面透気係数 SEM

１．はじめに稿では、その本養生シートの特徴や効果確認試験の結果などについて報告する。

コンクリート構造物の品質を確保する上で、施工時におけるコンクリートの養生はきわめて重要である。そのため、

２．本養生シートの概要および特徴

近年、材齢 28 日以上の長期養生を実施することを目的に、型枠取り外し後のコンクリート表面を確実に養生する新し2.1い技術などが研究開発され、実際に使用されている。

本養生シートの概要

今回開発した養生シートは、図 1 に示すように保水性に養生方法としては、湛水養生、給水養生のような水中養優れるコットン系不織布（保水部）とポリエステル製非透生に近い方法や、コンクリート表面に非透水性フィルムを水性フィルムで構成される。保水部の不織布には、あらか貼り付けたりシート等で覆ったりすることによりコンクリ

じめケイ酸塩水溶液を含浸させ、乾燥させてある。写真 1ート表面からの水分の逸散を防止する方法（封緘養生）、さに本養生シートの外観を示す。

らには、コンクリート表面に養生液を散布することで水分不織布(保水部)非透水性フィルムの逸散を抑制する方法に大別される。
これらの養生方法において、水和反応に必要な水分を外部から供給できる湛水養生や給水養生が最も養生効果が大きい方法であると考えられる。しかし、水平打継ぎ面のように型枠を堰にしてコンクリート面を湛水することは比較的容易に実施可能ではあるが、鉛直面や下面に対して給水養生を実施することは容易ではなく、現状では型枠を存置する方法や、非透水性のフィルムで覆う方法などが用いられている。
そこで、筆者らは、鉛直面や下面においても比較的容易養生シート中の水分がコンクリートに供給されるに給水養生を実施可能な技術を検討した。その結果、若材齢時にコンクリート表面に水和反応に必要な水分を供給し、かつ、長期的にコンクリート表面の湿潤状態を保持することが可能な新しい給水型の湿潤養生シートを開発した。本*1

技術統括本部 土木技術部*2

技術統括本部 技術企画部
― 1 ―

図1
*3

ユニチカ㈱

本養生シートの構成*4㈱クレイン鴻池組技術研究報告

2017

④2.3

所定の養生期間終了後、養生シートを取り外す。
本養生シートの特徴

本養生シートは、あらかじめケイ酸塩水溶液を不織布に含浸し乾燥させてあり、これにより以下の特徴を有する。
（1）

優れた密着性

貼り付け初期は、濡れた養生シートの不織布とコンクリート表面が表面張力により密着する。その後、不織布に含浸したケイ酸塩系水溶液がコンクリート表面
写真 1

本養生シートの外観との界面で結晶化することにより、引き続き密着し続ける。このように養生シートとコンクリート表面が密2.2

本養生シートの施工方法

着することで、コンクリート表面からの水分の逸散を以下に、本養生シートの基本的な施工方法を示す。
①

確実に防止することができる。

型枠を取り外し、コンクリート面に埃やレイタンス

コンクリートとの付着に粘着剤等を使用しないため、処理に伴う汚れ等が付着している場合は洗い流す。
②

湿潤面においても施工可能であり、糊残りの心配がな

ロール状（幅 1m）の養生シートを貼りやすい大きさい。にカットし、不織布側を水で濡らす。この場合、写真（2）2 に示すように水に 1 回浸す程度でよい。

優れた保水性と給水養生

不織布は主に保水性に優れる天然コットン繊維で構成され、約 400g/m2 の保水量を有するため、脱型後のコンクリート面に対し効果的な給水養生が可能である。
また、シート表面の非透水性フィルムが水分の逸散を防止し、コンクリート面の湿潤状態を保持するため、水中養生と同等の養生効果が得られる。そのためコンクリートの表面が緻密化し、中性化に対する抵抗性などの耐久性が向上する（詳細は後述）。
（3）

優れた経済性本養生シートは、不織布に含浸してあるケイ酸塩水
写真 2

養生シートの濡らし方の一例

溶液の効果が持続することで 3 回程度繰返し使用することが可能なため、経済性に優れ、かつ、環境に配慮③

写真 3 に示すように、フィルム面を外側にして濡らした製品となっている。

した養生シートをコンクリート面に貼り付ける。この際、大きな気泡が残らないように貼り付ける。なお、

３．本養生シートの効果の確認

直径 3cm 程度以下の気泡は、時間の経過とともに消えることを確認している。

3.1

試験概要

本養生シートを用いて養生したコンクリート試験体と従来の方法で養生した試験体について、圧縮強度試験、表面透気試験、促進中性化試験および引っかき試験を実施し、結果を比較することで養生シートの養生効果を確認した。
また、走査型電子顕微鏡（以下、SEM）を用いて各試験体の養生面の組成構造を観察した。
3.2

試験ケース

試験ケースを表 1 に示す。試験ケースは、養生方法およ
写真 3

養生シートの貼り付け状況

び養生期間の違いによる 5 種類とし、コンクリートの配合は全て同一とした。養生方法は、養生なし、封緘養生、水― 2 ―新しいコンクリート用養生シートの開発

中養生、本養生シートの 4 種類とした。また、養生期間は3.528 日を基本として、本養生シートについては 7 日を追加し3.5.1た。

試験方法
圧縮強度試験

全ての試験ケースにおいて材齢 28 日において、JIS A1108 に準拠して圧縮強度試験を実施した。試験体は円柱供表1No.

養生方法

①養生なし

②

養生期間

水中養生－2828試体（直径 100mm、高さ 200mm）とし、試験体数は 1 ケースにつき 3 本とし、その平均値を試験結果とした。

備考(日)

封緘養生

③

試験ケース

3.5.2

表面透気試験

試験体は平板供試体（長さ 200mm、幅 200mm、高さ 60mm）

材齢１日で脱型、以降、気中（20℃、60%RH）とし、コンクリート表面の水分率が 5%以下であることを確

材齢１日で脱型し、ビニル認し、材齢 28 日で試験を実施した。試験方法は Torrent

シートで密封、以降、気中法により表面透気係数（kT 値）を計測した。試験状況を写（20℃、60%RH）

真 4 に示す。

材齢１日で脱型し、以降、水中（20℃）
材齢１日で脱型し、養生シ④7ートを７日間貼り付け、本養生

以降、気中（20℃、60%RH）

シート

材齢１日で脱型し、養生シ⑤28ートを 28 日間貼り付けた（20℃、60%RH）

3.3

コンクリートの配合試験に用いたコンクリートの配合を表 2 に示す。配合は設計基準強度 24N/mm2 の土木構造物に適用されるものと同
写真 4等とした。セメントに高炉セメント B 種（密度 3.04g/cm3）、表面透気試験状況

細骨材に石灰石砕砂を 3 割使用した混合砕砂（表乾密度2.65 g/cm3、吸水率 1.51%）、粗骨材に砕石（表乾密度 2.633.5.3

引っかき試験

g/cm 、吸水率 0.94%、最大寸法 20mm）、混和剤にはポリカ

材齢 28 日で、表面透気試験実施後の平板供試体の表面をルボン酸系高性能 AE 減水剤を用いた。目標スランプは 8±

日本建築仕上学会認定の引っかき試験器を使用して、長さ2cm とし、空気量は、空気連行剤を使用し、4.5±1.5%とし10cm、速さ 2cm/sec で引っかき、その引っかき傷の幅をクた。

ラックスケール用いて測定した。

33.5.4
表2

促進中性化試験

試験は JIS A 1153「コンクリートの促進中性化試験方法」

コンクリートの配合に準拠し実施した。試験体を材齢 28 日まで各ケースの条件

単位量(kg/m3)

W/C

s/a

(%)

(%)

WCS

G55.0

47.1

166302849960

に従い養生を実施した後、温度 20℃、湿度 60%RH の条件で1 ヶ月間乾燥させた。促進環境条件は温度 20℃、湿度 60%RH、二酸化炭素濃度 5%とし、促進期間を 1 週、4 週、8 週とし3.4た。中性化深さの測定は、JIS A 1152「コンクリートの中試験体の作製方法および養生方法

試験体は、円柱供試体（圧縮強度試験用）、平板供試体（引っかき試験および表面透気試験用）、角柱供試体（促進中性化試験用）とした。コンクリートは強制 2 軸練ミキサ（容性化深さの測定方法」に準拠し、粗骨材の影響を受けない10 箇所の測定値の平均を試験結果とした。
3.5.5

材齢 28 日まで各条件で養生を実施した後、試験体の表面量 60L）で製造した。
試験体は、型枠打込み後、脱型までは、20±3℃（60±5%RH）の恒温室に置き、材齢 1 日で脱型後、引き続き恒温室において表 1 に示す各養生方法と養生期間で養生した。

SEM による組成構造観察

付近から試料を採取し、SEM を用いて表層内部の組成構造を観察した。なお、試料は、撮像障害を抑制するために、事前に真空蒸着により導電性処理を施した。

― 3 ―鴻池組技術研究報告

3.6

試験結果

3.6.1

2017ートで養生することで、若材齢時においてコンクリートに圧縮強度水分が供給され、水和反応が十分に促進し、コンクリート全試験ケースの圧縮強度試験結果を図 2 に示す。

表面が緻密化したことによると考えられる。

2②封緘 28 日の圧縮強度は 39.8N/mm であり、③水中 28日の 42.7N/mm2 より 7%低い値であった。一方、本養生シー
トで養生した試験体の圧縮強度は、④7 日養生で 43.4N/mm2、⑤28 日養生で 44.7 N/mm2 であり、③水中 28 日の圧縮強度と同等の値が得られ、また、②封緘 28 日の圧縮強度と比較すると④7 日養生と比較し 9%、⑤28 日養生と比較し 12%の強度増加が確認された。この結果は、本養生シートで養生することで、若材齢時において水和反応に必要な水分が供給され、水中養生と同様に水和反応が十分に促進されたことによると考えられる。
以上の結果より、本養生シートで材齢 7 日以上養生することで、28 日間封緘養生したものより圧縮強度が大きくなり、かつ 28 日間水中養生をしたコンクリートと同等の圧縮強度が得られることが確認できた。

図33.6.3

表面透気係数（kT 値）

引っかき試験

全試験ケースの材齢 28 日の引っかき試験結果を表 3 に示す。
②封緘 28 日の引っかき傷幅は、0.15mm（4.9N）および0.25mm（9.8N）であり、③水中 28 日の 0.10mm（4.9N）および 0.20mm（9.8N）と比較し若干大きな値となった。一方、
本養生シートで養生した試験体の引っかき傷幅は、④7 日養生と⑤28 日養生はそれぞれ 0.15mm（4.9N）および 0.20mm（9.8N）でほぼ同等で、③水中 28 日と比較すると同等もしくはそれ以上（幅が小さい）の値が得られた。これらの結果より、本養生シートで養生することで、28 日間水中養生と同等の表面強度が得られることが確認できた。
これらの試験結果は、圧縮強度試験や表面透気試験の結図2

圧縮強度（試験材齢 28 日）

果と同様に本養生シートで養生することで、若材齢時においてコンクリートに水分が供給され、水和反応が十分に促

3.6.2

表面透気試験進されたことにより、表面強度が向上したものと考えられ

全試験ケースの材齢 28 日の表面透気係数（kT 値）を図 3る。に示す。
本養生シートで養生した試験体の表面透気係数は、⑤28

表3引っかき試験（引っかき傷幅）-16 2日養生で 0.0017×10 m であり、③水中 28 日の 0.0021×-16 2-16 210 m と比較し 19%、②封緘 28 日養生の 0.0052×10 m

養生ケース

引っかき傷幅（mm）
加圧力 4.9N

加圧力 9.8N①養生なし

0.200.35②封緘 28 日

0.150.250.0049×10 m であり、⑤28 日間養生した場合より大きな③水中 28 日

0.100.20

数値ではあったが、②封緘 28 日と比較し 9%の低減（良化）④本養生シート 7 日

0.100.15が確認できた。

⑤本養生シート 28 日

0.100.15と比較し 67%の低減（良化）が確認できた。
また、④本養生シートで 7 日間養生した表面透気係数は、-16 2

これらの結果は、圧縮強度試験結果と同様に、本養生シ― 4 ―新しいコンクリート用養生シートの開発

3.6.4

促進中性化試験

全試験ケースの促進期間と中性化深さの関係を図 4 に、促進材齢 8 週における試験体の状況を写真 5 に示す。
促進材齢 8 週の中性化深さに着目すると、②封緘 28 日（14.9mm）と④本養生シート７日（14.5mm）の中性化深さは、③水中 28 日（14.2mm）とおおむね同等であった。それに対し⑤本養生シート 28 日（12.6mm）の値は小さく、③水中 28 日と比較し、中性化深さが 11%低減されることが確認された。これらの結果より、本養生シートで 7 日間養生することで、水中養生 28 日間とおおむね同等の中性化に対する抵抗性を有し、さらに本養生シートで 28 日間養生することで、水中養生 28 日間以上の中性化に対する抵抗性を有することが確認できた。
図 5 に中性化速度係数と表面透気係数の関係を示す。表図5

中性化速度係数と表面透気係数の関係

面透気係数が大きくなるほど中性化速度係数も大きくなる傾向がある。相関係数は 0.86 と高く、両者間の相関が大きいとする既往の研究 1)と同様の結果が得られた。

3.6.5

SEM による組成構造観察

写真 6、写真 7 および写真 8 にそれぞれ②封緘 28 日、③水中 28 日および⑤本養生シート 28 日の SEM 画像を示す。
②封緘 28 日では、多数の箇所において水和初期に発生する針状結晶（エトリンガイト）が確認でき、空隙が多い状態が確認できる。一方、③水中 28 日および⑤本養生シート
28 日の場合は、これらの針状結晶が見られず、密実な安定した水和生成物（モノサルフェート等）が見られた。
これらの結果より、本養生シートで養生することで、若材齢時においてコンクリートに水分が供給され、水和反応が十分に促進されたことに伴い、緻密なセメントマトリックスが形成されていることが確認できた。

図4①養生なし②封緘 28 日④本養生シート 7 日

写真 5中性化深さ③水中 28 日⑤本養生シート 28 日

写真 6中性化深さ（促進材齢 8 週）

SEM 画像（②封緘 28 日）（赤線囲い；針状結晶）― 5 ―鴻池組技術研究報告

2017

定した水和生成物（モノサルフェート等）が形成されることを確認できた。

４．施工例
本養生シートを万博公園浄水施設浄水池耐震補強工事（発注者；大阪広域水道企業団）の増厚コンクリートの養生に適用した。その状況を写真 9 に示す。型枠撤去後のコンクリート表面に本養生シートを貼り付けた。2 週間経過した後もコンクリート表面は湿っており、継続的に湿潤養生ができることを確認できた。

写真 7

SEM 画像（③水中 28 日）

写真 9

本養生シートの適用状況

５．おわりに
写真 8

SEM 画像（⑤本養生シート 28 日）

本養生シートの開発検討における圧縮強度試験、引っかき試験、表面透気試験および促進中性化試験の結果より、3.6.6

効果確認試験結果のまとめ

本開発の給水型養生シートを用いてコンクリートを養生す

本試験より得られた結果を以下にまとめる。

ることで、水中養生を実施することと同様の効果が得られ・圧縮強度および表面強度に関し、本養生シートで材齢ることが確認できた。今後は、水セメント比やセメントの7 日以上養生することで、28 日間封緘養生と比較し強種類の違いによる効果への影響や、塩害や凍害に対する耐度が大きくなり、かつ 28 日間水中養生と同等の強度が久性についても検討を実施する予定である。

得られることが確認できた。

かつてメンテナンスフリーと言われたコンクリート構造

・表面透気係数に関し、本養生シートで材齢 28 日まで養物も、老朽化および劣化が進展し、現在、本格的な維持管生することで、28 日間水中養生と同等の数値が得られ理の時代を迎えている。その背景には、施工性を優先するることが確認できた。

があまり、養生がおろそかになったことに起因することが・中性化抵抗性に関し、本養生シートで 7 日間養生する推察される。後世に良質なインフラ財産を残していくことことで、28 日間水中養生とほぼ同等の中性化に対するは我々の使命であり、今回開発した技術がその一助になれ抵抗性を有し、本養生シートで 28 日間養生することで、ば幸いである。

28 日間水中養生以上の中性化に対する抵抗性を有することが確認できた。
・SEM による組成構造観察により、本養生シートで 28 日

参考文献
1) 田中章夫ほか：ダブルチャンバー方を用いた既存鉄筋コンク間養生することで、28 日間水中養生と同等に密実な安― 6 ―リート造建築物の中性化予測に関する基礎的研究、コンクリ
ート工学年次論文集 Vol.33、No.1、pp.1691-1696、2011.6