繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落防止工法
Fall-off Prevention System with Fiber Implantation Sheet at Tile Adhesive Mortar

誠*1

髙松

遠藤

Makoto Takamatsu

寛*1

Hiroshi Endo濵

茜*1

Akane Hama

要旨
外壁タイルの剥落は大きな問題につながることが多く、経年劣化や震災等による剥離・剥落の多くはコンクリート躯
体とモルタル層の界面で生じている。繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落防止工法は、コンクリー
ト躯体表面に植え込まれた繊維のアンカー効果により、界面に剥離が生じても容易にタイルが剥落しない状態を構築するものである。本報告は、繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落防止工法について行った各種実験の結果をまとめたものである。
キーワード：剥落防止 繊維植込み 保持力 中性化 接着耐久性

１．はじめに

２．繊維植込み工法について

鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造の建物の

2.1

工法の特長

外壁仕上げでは、下地モルタルをはじめとするモルタル層

繊維植込み工法は、図 1 に示す概念図のように、特殊なをコンクリート躯体表面に施し、タイル張り等の仕上げをシート（以下、繊維植込みシート）を用いてコンクリート

行うことは少なくない。このタイル張り等の仕上げ層が経躯体表面に繊維が植え込まれた状態を作り出す。この繊維

年劣化や地震等により剥離・剥落する場合、そのほとんどがタイル張付けモルタル層あるいは不陸調整材の層と絡みがコンクリート躯体表面とモルタル層の界面で生じている。

合った状態で形成されることにより、コンクリート躯体表

したがって、モルタルによる仕上げ層の剥落を防止するた面とモルタル層の界面に剥離が生じてもタイルを含む張付

めには、この界面において、剥落防止を図ることが重要と

け材料の自重に対して容易に剥落させない状態を構築するなる。繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルのことが可能となる。写真 1 に示すように、コンクリート圧

剥落防止工法（以下、繊維植込み工法）は、コンクリート

壊時に躯体表面とモルタル層の界面に剥離が生じても、超躯体表面とモルタル層の界面に繊維を植え込み、その繊維

高圧水洗浄法ではタイルが剥落しているのに対し、繊維植をアンカーとして作用させることでタイルの剥落防止を図込み工法ではタイルが剥落していないことが確認できる。

るものである。
本報告は、既発表 1)、2)の基礎実験の成果をベースに、工法として実用段階のものにステップアップさせることを目的に行った各種実験についてまとめたものである。
なお、本報告は 2019 年度日本建築学会大会（北陸）学術講演会にて報告された「繊維植込みシートを用いたタイル
張付けモルタルの剥落防止工法に関する各種実験（その１～その６）」に加筆・修正したものであり、今回の一連の実
験は、淺沼組、佐藤工業、西武建設、大末建設、東亜建設
工業、東急建設、東洋建設、松村組および鴻池組の 9 社による共同研究として実施したものである。
図1
*1

技術研究所
― 49 ―

繊維植込み工法の剥落防止概念図

鴻池組技術研究報告

2020

写真 4
2.4

植え込まれた繊維

目標性能

繊維植込み工法の目標性能は、劣化作用後も引張接着強写真 1

コンクリート圧壊時におけるタイルの接着状況

度が所要の値以上であること、コンクリート躯体の耐久性（中性化抵抗性）に悪影響のないこと、剥離後も繊維によ

2.2

適用範囲

って仕上材料の剥落を防止するための保持力があることと繊維植込み工法の適用範囲は、次の①～④とした。

し、以下に示す 3 項目の性能を有することとしている。

①①

コンクリートの設計基準強度2

温冷繰返し試験あるいは繰返し軸ひずみ追従性試験実

2

施後の試験体において、引張接着強度が 0.4N/mm2 以上

21N/mm 以上 36N/mm 以下②

コンクリートの種類②

繊維を植え込んでいないコンクリート素地と比較して、JIS A 5308（レディーミクストコンクリート）の普通コンクリート③

促進中性化試験による中性化深さが同等以下③

せん断接着試験において、コンクリート躯体との界面

タイル張り工法

で張付け材料が剥離した後の保持力が自重の 10 倍以

セメントモルタルによるタイル後張り工法のうち、

上コンクリート下地壁タイル直張り④

３．各種実験

タイルの形状・大きさ
小口平、二丁掛、100 角および 50 二丁以下

3.1
2.3

繊維植込みシート

3.1.1

繊維物性
太さ・強度

繊維植込み工法に用いる繊維植込みシート（写真 2）は、コンクリート中に植え込まれる PP 繊維の太さ（見掛繊

ポリプロピレン長繊維（以下、PP 繊維）をポリエチレン基度）および強度（引張強さ）を調べた。試料は、同一ロッ

布にニードルパンチで植え込んだものである。型枠のコントの中から抽出した 3 巻より採取した。見掛繊度は 17.91

クリート充填面に繊維植込みシートを貼り付け（写真 3）、～17.98dtex、引張強さは 64.46～69.17cN であり、繊維強コンクリートを打ち込み、硬化後に型枠およびポリエチレ度（引張強さ／見掛繊度）は、3.60～3.86cN/dtex となる。

ン基布を除去することで、コンクリート中に PP 繊維が植え

繊維植込み工法では、規格値（素材メーカー公称値）とし込まれる（写真 4）。

て 、 見 掛 繊 度 17 ± 1dtex 、 繊 維 強 度 2.2cN/dtex （ 約
2.24gf/dtex）以上としている。なお、繊維 1 本あたりの引張強さを荷重で表すと、規格値より 2.24×17=38gf となる。
3.1.2

融点

製造時期の異なる 3 ロットの PP 繊維から試料を採取し、示差走査熱量計を用いて繊維の融点を測定した。その結果、
PP 繊維の融点は 171.59℃～173.48℃であり、PP 繊維の溶融温度としてはやや高めの値 3)、4)であることがわかった。
この結果と既往の研究 5)から、本工法によって防耐火上の
写真 2

繊維植込みシート

写真 3 シート貼付け

リスクが大きくなることはないと推察される。

― 50 ―

繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落防止工法

3.2

35

中性化に対する抵抗性

3.2.1

普通21-18-20N繊維植込みなし

実験概要

30

繊維植込み工法により繊維が植え込まれたコンクリート
中性化深さ(mm)

表 1 にコンクリートの使用材料、表 2 にコンクリートの調合を示す。試験体は、88×100×400mm とし、呼び強度 36 お
よび 21 の 2 種類のコンクリートを用いて各 1 体とした。
一つの試験体に、「繊維植込みあり」と「繊維植込みなし」

回帰直線より求めた
中性化速度係数普通36-18-20N繊維植込みなし

5.51(mm/ 週)

普通36-18-20N繊維植込みあり

25の中性化抵抗性を検証するため、促進中性化試験を行った。

普通21-18-20N繊維植込みあり

20

3.42(mm/ 週)

15
1.88(mm/ 週)

10のコンクリート面を構築し、「繊維植込みあり」面は鋼製型

5枠の側面内側に繊維植込みシートを巻いた合板を設置してコンクリートを打ち込み作製した。コンクリート打込み後

0.56(mm/ 週)0

材齢 4 日にて脱型、脱型後は、JIS A 1153(コンクリートの

01

促進中性化試験方法)に従い、水中養生 4 週間、気中養生 4週間を行い、その後中性化の促進を開始した。
3.2.2

2

3

4

5

6

促進中性化期間（ 週）

図2

促進中性化試験の結果

実験結果

図 2 に促進中性化試験の結果、写真 5 に中性化状況（促進中性化期間 26 週）を示す。普通 36-18-20N、普通 21-1820N とも、いずれの促進中性化期間においても、「繊維植込みあり」の試験体は「繊維植込みなし」の試験体と比較して中性化深さが小さくなった。このことから、繊維植込み工法によって施工されたコンクリートの中性化抵抗性が低下することはないことがわかった。
表1

コンクリートの使用材料

材料種類

写真 5

諸元

中性化状況（促進中性化期間 26 週）

セメント 普通ポルトランドセメント、密度：3.16g/cm3

3.3

3

細骨材1

福岡県北九州市産石灰石砕砂、表乾密度：2.69g/cm 、
吸水率：0.65%

細骨材2大阪府高槻市産砕石、表乾密度：2.65g/cm 、
吸水率：1.37%

粗骨材

大阪府茨木市産砕石、表乾密度：2.69g/cm 、
吸水率：0.67%、実積率：59.2%

3.3.1

3

実験概要

繊維植込み工法による構造物の外壁について、季節変化
や日中の日射熱および夜間の冷却等の繰返しで生じるひず

3

み作用に対する接着耐久性を検証するため、温冷繰返し試
験を行った。表 3 に試験体の概要、図 3 に試験体の断面構

練混ぜ水 工業用水
混和剤

温冷繰返しに対する抵抗性成を示す。試験体下地は、300×300×50mm のコンクリート

AE減水剤、高性能AE減水剤板とした。試験体は 3 種類作製し、繊維植込みシートを用いた繊維植込み面(F)、繊維植込み面に吸水調整材を塗布し
表2
記号

コンクリートの調合

水セメン 細骨材
ト比(%) 率(%) セメントた面（FQ）および超高圧水洗浄法（以下、超高圧）にて目荒らしを施した面に吸水調整材を塗布した面（NQ）にそれ3単位量（kg/m )水

細骨材1 細骨材2 粗骨材 混和剤

普通
44.0
45.7
409
180
238
549
941
36-18-20N
普通
63.0
46.5
310
195
249
573
949
21-18-20N注)：フレッシュコンクリートの試験結果[普通36-18-20N]スランプ19.5cm、空気量4.4％、温度19℃[普通21-18-20N]スランプ19.5cm、空気量4.0％、温度19℃
圧縮強度試験結果2[普通36-18-20N]材齢28日圧縮強度(標準養生)52.6N/mm[普通21-18-20N]材齢28日圧縮強度(標準養生)33.3N/mm2

ぞれタイル張りを行った。温冷繰返しによる劣化処理は

3.15

JIS A 6909（建築用仕上塗材）の温冷繰返し試験に準じ、

3.1

20℃水中 18 時間浸漬→-20℃気中恒温器 3 時間冷却→50℃
気中恒温器 3 時間乾燥の 24 時間を 1 サイクルとした。劣化処理は 12 サイクル実施し、劣化処理後の引張接着強度を確認した。また、劣化処理をしていない試験体（標準時）においても同様に引張接着強度を確認した。試験箇所は試験体 1 体あたり 5 カ所とした。

― 51 ―

鴻池組技術研究報告

表3
項

目

コンクリート下地

試験体の概要

3.4
3.4.1

内
容
普通27-18-20N
8日後脱型、40日間気中保存（20℃、60%R.H.）

タイル

50角モザイクタイル（JIS A 5209適合品）

タイル張付け材料

既製調合ポリマーセメントモルタル（JIS A 6916適合品）

目地材

既製調合モルタル（公共建築協会評価名簿登録品）

吸水調整材

エチレン酢酸ビニル系高分子エマルション（公共建築工事標準仕様書適合品）

タイル張付け

直張り、モザイクタイル張り
28日以上湿空養生（20℃、80%R.H.以上）

下地状況

繊維植込み工法、超高圧水洗浄法

2020

繰返しひずみに対する抵抗性
実験概要(1)繰返し軸ひずみ追従性試験
繊維植込み工法の接着耐久性能の検証を目的に、圧縮載荷でタイル接着界面に一定のひずみを残留させた状態から、100 年に相当する回数のひずみ差を生じさせる繰返し軸ひ
ずみ追従性試験を行い、載荷の有無による引張およびせん
断接着強度の違いを調べた。
繰返し軸ひずみ追従性試験は、既往の文献 6)、7)を参考に、
2000kN 高剛性試験機を用いて、応力制御による 1Hz の正弦波入力の定常加振による圧縮載荷を行った。繰返し回数は
36,500 回とした。載荷の下限値は長期許容応力度に相当す
る応力（1/3σB）、上限値は 1 日の温度変化によるひずみ差を想定したコンクリート圧縮ひずみの振れ幅が 200μに相当する応力（1/3σB+σ200μ）とした。σB は繰返し軸ひずみ追従性試験と同形状の試験体で単調軸ひずみ試験を行い決定した。図 5 に繰返し軸ひずみ追従性試験の測定例を示す。

図3
3.3.2

試験体の断面構成

実験結果

図5

繰返し軸ひずみ追従性試験の測定例

図 4 に引張接着強度の測定結果（温冷繰返し）を示す。
繊維植込み工法による試験箇所の全てにおいて、温冷繰返

図 6 に試験体の形状を示す。試験体の概要は前節表 3 と2同様である。試験体の下地は、100×100×400mm の鋼製型枠を上回っていた。破壊状況は繊維植込み層を含むコンクリの 2 側面に繊維植込みシートを両面テープで貼り付け、普ートと張付けモルタルの凝集破壊であった。また、標準時

通 27-18-20N のコンクリートを横打ちで作製した。養生終および劣化処理後のそれぞれにおいて、試験体 F、試験体

了後試験体を縦置きし、タイル裏足が載荷方向と直交する

FQ および試験体 NQ の 3 種類の間で引張接着強度に大きなように繊維植込み面にタイル張りを行った。目地は、引張差はみられなかった。

接着試験面はタイルの四周、せん断接着試験面は水平方向

し後（劣化処理後）の引張接着強度は、目標とする 0.4N/mm

のみに設けた。また、ひずみゲージを図 6 に示す位置に貼り付けた。比較用として、超高圧目荒し面へのタイル張り
試験体も作製した。試験体数は、繰返し載荷の有無それぞれ 3 体とし、合計 12 体とした。
(2)引張接着試験
引張接着試験は、250kN 万能試験機を用いて、変位制御で行った。加力速度は、最大荷重到達までは 0.5mm/min、最大到達後は 2.0mm/min とした。変位は試験機のストロークとし、変位の最大が 10mm まで加力した。試験箇所は図 6 に
図4

引張接着強度の測定結果（温冷繰返し）示すとおり試験体 1 体あたり 3 カ所とした。

― 52 ―

繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落防止工法

繰返し載荷無が 1.80N/mm2、同載荷有は 1.97N/mm2 であった。

(3)せん断接着試験
せん断接着試験は、250kN 万能試験機を用いて、変位制

破壊状況は、繊維植込み層を含むコンクリートの凝集破壊御で行った。加力速度は、最大荷重到達までは 1.0mm/min、が支配的であり、張付けモルタルの凝集破壊がわずかにあ最大到達後は 2.0mm/min とした。変位は試験機のストローった。繰返し載荷有の引張接着強度はバラツキがやや大きクとし、変位の最大が 10mm まで加力した。また、せん断試

くなったものの、目標とする 0.4N/mm2 を上回っていた。さ験前に加力方向と平行の目地をコンクリート下地内まで切らに、JASS 19 における判定基準（以下、判定基準）の断後、図 7 に示すようにコンクリート下地と張付けモルタ

0.4N/mm2 を上回り、かつ張付けモルタルとコンクリートのルとの接着界面がせん断応力の作用面となるように、タイ

界面破壊率も 50％未満 8)を満足し、接着力の耐久性を有す

ルと張付けモルタルの両方の小口面を加力面とした。写真るものと考えられる。超高圧は、繰返し載荷無が 2.31N/mm2、6 にせん断接着試験状況を示す。

同載荷有は 2.22N/mm2 であり、破壊状況は、全てコンクリートでの凝集破壊であった。

繰返し
圧縮載荷

5

繰返し
圧縮載荷

5
45

22.5

27.5

45 27.5

100

45
5

5

45

22.5
5

5
22.5

22.5

繰返し
圧縮載荷

せん断接着試験面

試験体数
繊維 超高圧
3体
3体
3体
3体
12体

(単位：mm)400
引張接着試験面

引張接着試験面

ひずみゲージ

載荷無
載荷有
計

図6

引張接着試験面

5
45
45
5
22.5

22.5

5

45

5

45

5

45
5

T6

5

45

T3

ー

ト
下
地

引張接着強度の測定結果（繰返しひずみ）

図9破壊形式と面積比率（繰返しひずみ・引張）試験体の形状

加力
コ
ン
ク
リ

図8

せん断接着試験面

C4
T5

せん断接着試験面

C3

5

45

T2

試験
箇所

45

C2

5

5

C1

45

45

5

45

T4

5

45

T1

張付け
モルタル

表4
記号

タイル

10mm

図7

試験概念図

3.4.2

実験結果

写真 6

せん断接着試験状況(1)引張接着強度
図 8 に引張接着強度の測定結果（繰返しひずみ）、図 9 に繊維植込み工法の破壊形式と面積比率（繰返しひずみ・引張）を示す。なお、本項以降の破壊形式の凡例を表 4 にまとめて示す。繊維植込み工法の引張接着強度の平均値は、― 53 ―

破壊形式の凡例
破壊形式

CCF

コンクリートの凝集破壊（繊維層を含まず）
コンクリートの凝集破壊（繊維層を含む）

CD
CM

断面修復材とコンクリートの界面破壊
不陸調整材とコンクリートの界面破壊

CA張付けモルタルとコンクリートの界面破壊

DDF

断面修復材の凝集破壊（繊維層を含まず）
断面修復材の凝集破壊（繊維層を含む）

DM
DA

不陸調整材と断面修復材の界面破壊
張付けモルタルと断面修復材の界面破壊

MMF

不陸調整材の凝集破壊（繊維層を含まず）
不陸調整材の凝集破壊（繊維層を含む）

MA
A

張付けモルタルと不陸調整材の界面破壊
張付けモルタルの凝集破壊

ATT

タイルと張付けモルタルの界面破壊
タイルの凝集破壊鴻池組技術研究報告2020

図 10 に引張接着応力（以下、引張応力）と変位の関係を後漸減する結果であった。このことから、繊維植込み工法示す。超高圧では最大引張応力に達すると同時にタイルはでは、繊維のアンカー効果によりタイルが剥落することは剥落した。これに対し繊維植込み工法では、繰返し載荷無・なく、タイル張付けモルタル層の剥落防止性能を有してい有ともに、最大引張応力に達したのち急激に引張応力は低るものと考えられる。なお、超高圧において引張応力が下し、この時点で剥離が発生していたが、剥落しなかった。

1.0N/mm2 を超えた後に変位が大きくなった原因としては、

その後加力を継続したところ、引張応力は上昇するもその試験体の固定に使用した万力の固定度不足の影響を受けたことが考えられ、繊維植込み工法の試験では固定度を強化した。

引張接着応力(N/mm2 )4.0
引張接着強度（コンクリートから剥離）

3.0(2)せん断接着強度
図 11 にせん断接着強度の測定結果を、図 12 に破壊形式

2.0と面積比率（繰返しひずみ・せん断）を示す。繊維植込み

1.0

工法のせん断接着強度の平均値は、繰返し載荷無が0.0

2.06N/mm2、同載荷有は 1.51N/mm2 であった。超高圧の平均

Y軸0.2N/mm2までの拡大

0.2

値は、繰返し載荷無が 2.67N/mm2、同載荷有は 2.29N/mm2 で剥離後のタイルの最大応力あった。また、繊維植込み工法、超高圧ともに、繰返し載

0.1

荷有のせん断接着強度は、100 年相当のひずみ差が作用したことで低下し、バラツキも大きくなった。破壊状況は、

0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

変位（試験機のストローク） (mm)

8

9

10

[繊維植込み工法 繰返し載荷無]クリートの凝集破壊が大部分を占め、繊維の破断がみられ

4.0

引張接着応力(N/mm2 )繰返し載荷無・有ともに、植え込まれた繊維層を含むコンた。超高圧ではコンクリートの凝集破壊が支配的であった。

引張接着強度（コンクリートから剥離）

3.0
2.0
1.0
0.0

Y軸0.2N/mm2までの拡大

0.2

剥離後のタイルの最大応力

0.1

0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

変位（試験機のストローク） (mm)

8

9

10

8

9

10

9

10

図 11

せん断接着強度の測定結果[繊維植込み工法 繰返し載荷有]

引張接着応力(N/mm2 )4.0
引張接着強度（コンクリートから剥離）

3.0
2.0
1.0
0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

変位（試験機のストローク） (mm)

[超高圧水洗浄法 繰返し載荷無]

引張接着応力(N/mm2 )4.0
引張接着強度（コンクリートから剥離）

3.0
2.0
1.0
0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

8

変位（試験機のストローク） (mm)

[超高圧水洗浄法 繰返し載荷有]

図 10

引張接着応力と変位の関係

図 12― 54 ―

破壊形式と面積比率（繰返しひずみ・せん断）

繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落防止工法

図 13 にせん断接着応力（以下、せん断応力）と変位の関

せん断応力と変位の関係については、図 14 に示すように、係を示す。超高圧では、最大せん断応力に達すると同時に大きく 2 つに分類される。せん断応力の最大値が高かった

タイルは剥落した。これに対し繊維植込み工法では、繰返試験体では、せん断応力は大きく低下したのち再び漸増し、し載荷無・有ともに、最大せん断応力に達したのち急激に2 回目のピークを迎えたのち漸減した。一方、せん断応力

せん断応力は低下し、この時点で剥離が発生しているものの最大値が比較的低かった繰返し載荷有の一部の試験体でのゼロに戻ることはなく、剥落しなかった。加力継続後のは、最大値からのせん断応力の低下は小さく、再びせん断応力が上昇することなくそのまま漸減した。前者では 2 回

せん断接着応力(N/mm2 )4.0

目のピークのせん断応力を、後者では最大値から低下した
せん断接着強度（コンクリートから剥離）

3.0

時のせん断応力をそれぞれタイル剥離後の残留せん断応力とした。残留せん断応力の平均値は、繰返し載荷無が2.0

0.16N/mm2、繰返し載荷有は 0.32N/mm2 であった。加力は最1.0

大 10mm まで継続したが、繊維植込み工法の試験体は、タイ

0.0

ルは剥がれ落ちることはなく、繊維により連結していた（写Y軸0.6N/mm2までの拡大

0.6

真 7）。このことから、10mm 変位しても剥落防止性能を有し剥離後のタイルの最大応力0.3ていることが確認された。

0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

変位（試験機のストローク） (mm)

8

9

10

[繊維植込み工法 繰返し載荷無]せん断接着応力(N/mm2 )4.0
せん断接着強度（コンクリートから剥離）

3.0
2.0
1.0

図 14

0.0

タイル剥離後の残留せん断応力（例）

Y軸0.6N/mm2までの拡大

0.6

剥離後のタイルの最大応力

0.3

0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

変位（試験機のストローク） (mm)

8

9

10

[繊維植込み工法 繰返し載荷有]

せん断接着応力(N/mm2 )

4.0

写真 7

3.0
せん断接着強度（コンクリートから剥離）

2.0

せん断接着試験において、タイル剥離後に残留したせん

1.0

断応力は、繊維のアンカー効果によるタイルを含めた仕上

0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

変位（試験機のストローク） (mm)げ層の保持力とみなすことができる。表 5 にタイルと張付
けモルタルを合わせた仕上げ層の自重と保持力とを比較し[超高圧水洗浄法 繰返し載荷無]せん断接着応力(N/mm2 )せん断接着試験後の状況

た結果を示す。自重はタイルと張付けモルタルの厚さ合計4.0を 20mm、タイルと張付けモルタルの密度をともに 2.3g/cm3

3.0として想定した。仕上げ層の自重に対して、保持力は繰返

せん断接着強度（コンクリートから剥離）2.0

し載荷無では 222～1,064 倍、繰返し載荷有では 89～2,017

1.0倍であり、バラツキはかなりあるものの、剥離後も植込み

0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

繊維のアンカー効果によりタイルの自重に対して十分な保変位（試験機のストローク） (mm)

図 13[超高圧水洗浄法 繰返し載荷有]持力を有し、剥落に対する抵抗効果が期待できるものと考せん断接着応力と変位の関係えられる。

― 55 ―

鴻池組技術研究報告

タイルを含めた仕上げ層の自重と保持力の比較結果

❙●❙

○

❙

❙●❙

❙
❙

❙●❙

❙

600

（ステープルなし）

600（単位：mm）

600

600

2,400
［型枠パネル割付け寸法］

方法については、繊維植込みシートの貼付け方法の違いによるコンクリート表面の繊維植込み状況を観察して確認し、

図 15

50

100〃〃〃100

・

50
・・・・・・
・
・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・
・
・
・
・・・・・・
300 300（単位：mm）
600

●

❙

200

●

○

(ｽﾃｰﾌﾟﾙ4本留め)(ｽﾃｰﾌﾟﾙ2本留め)証を行うため、実大壁試験体を用いた実験を行った。施工

○

○

○

❙

実施工における施工方法と張付けタイルの接着性能の検

○

○

○

❙●❙

❙:ステープル

○

○

❙

実験目的

●:カップセパ❙

3.5.1

実大壁施工による検証（施工方法）

○:Pコン

❙

3.5

［ｽﾃｰﾌﾟﾙﾋﾟｯﾁ(小口)］凡例❙

タイル仕上げ層の自重による引張力：0.45×10 （N/mm ）を張り付けた。

❙*

2

るレイタンス発生面では、レイタンスを除去せずにタイル

❙

-3

111
510
997
644
2,017
89
355
864
709
699

❙

0.05
0.23
0.45
0.29
0.91
0.04
0.16
0.39
0.32
0.32

❙

332
222
288
1,064
332
222
266
288
222
359

❙

0.15
0.10
0.13
0.48
0.15
0.10
0.12
0.13
0.10
0.16

❙

1
2
3
2
1
2
3
3
1
2
3
平均

た。なお、ブリーディング水により表面がわずかに白くな［ステープルピッチ］
100 150 200 〃 〃 〃 〃 〃 〃 〃 200 100

1

アウト防止策として、吸水調整材塗布または水湿しを行っ

繰返し載荷有保持力
自重 * 比較
2（倍）（N/mm ）

150

繰返し載荷無保持力
自重 * 比較
2（倍）（N/mm ）

前に、コンクリート下地面および不陸調整面には、ドライ［セパレータ割付寸法］
2,150
600
600
600

表5

2020

・
・

［ｽﾃｰﾌﾟﾙﾋﾟｯﾁ(中央)］

実大壁試験体 A の概要

図16 シート留付け要領

接着性能については、タイル直張りと不陸調整面へのタイ
ル張りを対象とした引張接着試験を行い確認した。
3.5.2

実験概要

(1)実大壁試験体 A
図 15 に実大壁試験体 A の概要を示す。実大壁試験体の大きさは 2,400×2,150×180mm とした。型枠パネルは幅 600mmとし、繊維植込みシート（幅 740mm）をパネル小口まで巻き込み、図 16 に示すように、型枠パネルの長手中央と小口にシートをステープルで留め付け、P コンまたはカップセパ

写真 8

型枠内の状況

写真9 タイル張付け前の下地状況を取り付けたセパレータを用いて型枠の組立てを行った。
また、セパレータ周りの繊維植込みシートの留付けは、ス

表6

テープルなしと 2 本または 4 本留めとした。写真 8 に型枠内の状況を示す。
コンクリートは普通 27-18-20N を使用した。荷卸し時スランプは 18.0cm、空気量は 3.7％、温度は 27℃であった。
打込み前に散水を行い、バケットを用いてコンクリートを打ち込み、棒形振動機を繊維植込みシート面に当てないよ

項

使用材料

目

内

容

タイル

50二丁モザイクタイル（JIS A 5209適合品）

タイル張付け材料

既製調合ポリマーセメントモルタル（JIS A 6916適合品）

目地材

既製調合モルタル（公共建築協会評価名簿登録品）

吸水調整材

エチレン酢酸ビニル系高分子エマルション（公共建築工事標準仕様書適合品）

不陸調整材

セメント系下地調整厚塗材CM-2：J材、N材（JIS A 6916適合品）

うにして締固めを行った。
材齢 5 日(圧縮強度 23.2N/mm2 (現場封かん))に型枠を脱型し、繊維植込み面の出来形を観察した。材齢 28 日圧縮

表7

タイル張り前の下地条件の組合せ

2

強度は 31.8N/mm であった。
(2)タイル張り
不陸調整は、コンクリート打込み約 5 カ月後に、写真 9に示す範囲に行った。不陸調整材は J 材または N 材の 2 銘柄とした。不陸調整を行った 18 日後、表 6 に示す材料を用い、表 7 に示す組合せでタイル張りを行った。タイル張り― 56 ―

記号
AT1

不陸調整
J材

AT2

N材

AT3
AT4
AT5
AT6

ドライアウト防止策

吸水調整材塗布

レイタンス有無
なし
あり

なし
水湿し

なし
あり

繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落防止工法

2.01N/mm2 であり、いずれも判定基準の 0.4N/mm2 を大きく

(3)引張接着試験
引張接着試験は、日本建築仕上学会認定の油圧式接着力上回った。破壊状況は張付けモルタルの凝集破壊が支配的試験機を用いて、タイル張付け 1 カ月後、下地条件ごとにであった。このことから、繊維植込み面でも吸水調整材塗

3 カ所のタイルについて行った。写真 10 に試験箇所を示す。

布または適切な水湿しによりドライアウトを防止できると試験後、南面に向けて屋外暴露を開始し、暴露 1 年後に同考えられる。

様に引張接着試験を行った。

②不陸調整面

3.5.3

実験結果

引張接着強度は、J 材を用いた不陸調整面の AT1 では
1.84N/mm2、N 材を用いた不陸調整面の AT2 では 2.10N/mm2(1)型枠脱型後の繊維植込み状況
写真 11 に型枠脱型後の繊維植込み状況を示す。繊維植込であった。いずれも判定基準の 0.4N/mm2 を大きく上回った。

みシートの基布は型枠パネルと一緒に除去することができ

破壊状況は AT1 では不陸調整材の凝集破壊が支配的であり、た。ただし、型枠小口に巻き付けた繊維植込みシートの繊AT2 では張付けモルタルの凝集破壊が支配的であった。こ維は残ったため、不要な繊維は別途除去する必要があった。

のことから、繊維植込み工法でも不陸調整材による不陸調

また、P コン周りの施工面では、P コン周りに留付けがなか

整(補修)が可能であると考えられる。

った場合は型枠組立時の P コンの空回しにより繊維が絡み③レイタンス発生面

つくこととなり、周囲に繊維の抜けが認められた。その他

レイタンス発生面の引張接着強度は、吸水調整材を塗布の施工面は健全な繊維植込み状況を確認することができた。

した AT4 では 1.68N/mm2、水湿しを行った AT6 では 1.77N/mm2であった。また、剥離後も引張応力が確認された。破壊状
況は、AT4 では繊維層を含むコンクリート凝集破壊、AT6 では張付けモルタルの凝集破壊がそれぞれ支配的であった(写真 12)。いずれも判定基準の 0.4N/mm2 を上回り、破壊状
況も良好であったが、レイタンスがない健全面に比べると引張接着強度が低いため、繊維植込み工法においてもレイタンスの除去は原則とすべきと考えられる。
④暴露 1 年目
暴露 1 年目の引張接着強度は暴露前よりも増加していた。
破壊状況は張付けモルタルの凝集破壊が支配的であった。

写真 10

試験箇所(施工方法)

図 17
写真 11

引張接着強度の測定結果（施工方法）

型枠脱型後の繊維植込み状況(2)引張接着試験
図 17 に下地条件の違いによる引張接着強度、図 18 に破壊形式と面積比率（施工方法）を示す。なお、凡例は発生した破壊形式のみ記した。
①コンクリート下地面へのドライアウト防止策
引張接着強度は、ドライアウト防止策として吸水調整材を塗布した AT3 では 2.41N/mm2、水湿しを行った AT5 では― 57 ―

図 18

破壊形式と面積比率（施工方法）

2020

❙

❙

❙

❙

❙

［セパレータ割付寸法］
2,150
600
600
600

❙

凡例
不陸調整材

❙

❙

❙

❙ ○❙

❙ ○❙

❙ ○❙

❙ ○❙

❙

❙

❙

： なし
： J材

シート後貼り

断面修復材
❙

❙

❙ ○❙

❙ ○❙

❙ ○❙

❙

❙

❙

❙

❙ ○❙
❙

： C材
： D材

❙

❙

❙

❙ ○❙

❙ ○❙

❙ ○❙

❙ ○❙

600

❙

❙

600
（単位：mm）❙❙

200

シート後貼り❙繊維植込み工法を適用した場合、コンクリートの打込み

❙ ○❙

❙

実験目的

❙ ○❙

❙

実大壁施工による検証（補修方法）

3.6.1

❙ ○❙

❙

3.6

破壊状況の例（AT4_3）

❙ ○❙
❙

写真 12

❙

150

鴻池組技術研究報告

600

600

2,400

や締固め不良等により、躯体の不具合のみならず繊維植込［型枠パネル割付け寸法］

みの不良部分が発生することが考えられる。実験では、実

図 19

実大壁試験体 B の概要

大壁試験体に擬似的に発生させた不良部分を断面修復し、新たに繊維植込み面を構築する方法の適用検証を行った。
3.6.2

補修方法

繊維植込み面の補修方法は、繊維植込みシートの後貼りによる方法とし、実験では、豆板部分のはつり後の断面修
復時、断面修復後の不陸調整時および繊維除去後の不陸調
整時のそれぞれの段階で繊維植込みシート後貼り補修を行う場合について検証した。また、レイタンス発生面の補修方法についても検証した。
3.6.3

写真 13 実大壁試験体 B の外観

写真 14

はつり後状況

実験概要(1)実大壁試験体 B

表8

図 19 に実大壁試験体 B の概要を示す。実大壁試験体の大
きさ、繊維植込みシートの貼付け方法および型枠パネルの

項

目

使用材料

タイル

内
容
50二丁モザイクタイル（JIS A 5209適合品）

タイル張付け材料

既製調合ポリマーセメントモルタル（JIS A 6916適合品）

割付けは試験体 A と同様である。型枠の組立ては P コンを

目地材

既製調合モルタル（公共建築協会評価名簿登録品）

取り付けたセパレータを用い、セパレータ周りの繊維植込

吸水調整材

エチレン酢酸ビニル系高分子エマルション（公共建築工事標準仕様書適合品）

みシートの留付けはステープル 4 本留めとした。また、図

不陸調整材

セメント系下地調整厚塗材CM-2：J材（JIS A 6916適合品）

19 中の▲で示す箇所では、コンクリートの打込み途中に、断面修復材

高強度ポリマーセメント系断面修復材：D材、C材

同じコンクリートから 5mm 目のフルイを用いてウェットモ
ルタルを取り除いた粗骨材を投入することで擬似的に豆板を発生させ、■で示す箇所では、コンクリートのかぶり部
分をはつり取ることで断面欠損部を作製した。写真 13 に実大壁試験体 B の外観、写真 14 にはつり後の状況を示す。
(2)補修
断面修復は、コンクリート打込み約 5 カ月後に、表 8 に示す材料を用い、表 9 に示す組合せで行った。断面修復材

表9
記号
BT1
BT2
BT3
BT4
BT5
BT6
BT7
BT8

補修方法の組合せ

繊維植込み面の状況
豆板（はつり）
繊維除去（カップ掛け）
レイタンス（未処理）
レイタンス（ワイヤブラシ掛け）
健全

断面修復
C材（後貼り）
D材（後貼り）
C材
D材

不陸調整
なし
J材
（後貼り）

なし

は C 材、D 材の 2 銘柄とした。BT1 と BT2 は断面修復材の表面押え時に繊維植込みシートが濡れ色になるまでコテで押さえて貼り付けた。BT3 と BT4 は断面修復を面落ちで施工し、その 2 週間後の不陸調整時に同様に繊維植込みシートを貼り付けた。BT5 はカップ掛けで表面の植込み繊維を除去した後、不陸調整時に同様に繊維植込みシートを貼り付けた。写真 15 に繊維植込みシートの後貼り状況を示す。
写真 15― 58 ―

繊維植込みシートの後貼り状況

なし
J材

繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落防止工法

繊維植込みシートの基布の除去は、断面修復材または不であり、いずれも判定基準の 0.4N/mm2 を上回った。破壊状

陸調整材の強度発現後に行い、健全な繊維植込み面が形成

況は、張付けモルタルの凝集破壊が支配的であり、一部でされていることを確認した。さらに 2 週間後にタイルを張不陸調整材の凝集破壊があった。このことから、断面修復り付けた。

後の不陸調整時に繊維植込みシートの後貼りは可能である

なお、レイタンス発生面の BT6 ではレイタンスを除去せと考えられる。

ずに、BT7 ではワイヤブラシでレイタンスを除去し、それ③不陸調整面〔繊維除去+不陸調整材+繊維植込みシート後

ぞれタイルを張り付けた。BT8 では健全な繊維植込み面に貼り〕

不陸調整材を用いて補修した後に、タイルを張り付けた。

引張接着強度は、繊維除去後の不陸調整時に繊維植込み
シートを後貼りした面の BT5 では 2.10N/mm2、繊維健全面(3)引張接着試験
タイル張付け 1 カ月後および暴露 1 年後に実大壁試験体の不陸 調整 時の 繊維 植込 み シート 後貼 り面 の BT8 で はA と同様に引張接着試験を行った。写真 16 に試験箇所（補1.86N/mm2 であり、いずれも判定基準の 0.4N/mm2 を上回っ

修方法）を示す。

た。破壊状況は、BT5 では張付けモルタルの凝集破壊、BT8では不陸調整材の凝集破壊が支配的あった。このことから、繊維除去後の不陸調整時の繊維植込みシートの後貼りは可能であると考えられる。

写真 16
3.6.4

試験箇所（補修方法）

実験結果

図 20

引張接着強度の測定結果（補修方法）

図 20 に補修方法の違いによる引張接着強度の測定結果、
図 21 に破壊形式と面積比率（補修方法）を示す。なお、凡例は発生した破壊形式のみ記した。
①豆板補修面〔断面修復材+繊維植込みシート後貼り〕
断面修復時に繊維植込みシートを後貼りした面の引張接
着強度は、C 材を用いた断面修復面の BT1 では 2.30N/mm2、D 材を用いた断面修復面の BT2 では 1.94N/mm2 であり、いずれも判定基準の 0.4N/mm2 を上回った。破壊状況は断面修復
材の凝集破壊が支配的であり、一部では張付けモルタルの凝集破壊があった。このことから、断面修復時の繊維植込
みシートの後貼りは可能であると考えられる。ただし、断面修復面へ直に繊維植込みシートを後貼りした場合、不陸が発生しやすいため、注意が必要と考えられる。
②豆板補修面〔断面修復材+不陸調整材+繊維植込みシート
後貼り〕
断面修復後の不陸調整時に繊維植込みシートを後貼りした面の引張接着強度は、C 材を用いた断面修復面の BT3 では 2.40N/mm2、D 材を用いた断面修復面の BT4 では 1.82N/mm2― 59 ―

図 21

破壊形式と面積比率（補修方法）

鴻池組技術研究報告④レイタンス発生面

2020

試験所の建築技術性能証明を取得している（GBRC 性能証明

レイタンス発生面の引張接着強度は、ワイヤブラシ掛け

第 18-07、2018.8.21 付）。

2をしていない面の BT6 では 1.86N/mm 、ワイヤブラシ掛けをした面の BT7 では 1.64N/mm2 であった。いずれも判定基
準の 0.4N/mm2 を上回っているものの、レイタンスがない健

参考文献

全面に比べると若干小さくばらつきも大きい傾向にあり、

1)

ワイヤブラシ掛けなどで繊維が抜け落ちる場合は、繊維植2006.11⑤暴露 1 年目

2)

暴露 1 年目の引張接着強度は暴露前と大差がなかった。
なお、基礎実験では、約 8 年後の引張接着強度の低下はみが、繊維植込みシート後貼り補修後の長期

立松和彦ほか：PP 繊維植え込み型タイル剥離剥落防止工法の8年長期物性について、日本建築学会大会学術講演梗概集、材

破壊状況は張付けモルタルの凝集破壊が支配的であった。
られていないその１

繊維植え込み工法、淺沼組技術研究所報No.18、pp.27-30、込みシートを後貼りすることが望ましいと考えられる。

2)

立松和彦ほか：外壁タイル剥離剥落防止工法の開発

料施工、pp.225-226、2014.9
3)

日本化学繊維協会発行：化繊ハンドブック（繊維の性能表）

4)

李泰圭ほか：繊維の溶融及び気化を考慮した超高強度コンク

データがない状況にあるため、今後も実大壁試験体の暴露

リートの爆裂特性、コンクリート工学年次論文集、Vol.34、を継続し、接着性能を確認していく必要がある。

No.1、pp.1114-1119、2012.7
5)

４．まとめ

松井潤介ほか：有機系接着剤を利用した外装タイル・石張りシステムの開発

その１１．防耐火性評価試験、日本建築学会大会学術講演梗概集、材料施工、pp.1125-1126、1996.9

繊維植込みシートを用いたタイル張付けモルタルの剥落

6)

中山昌尚ほか：外装タイル仕上げにおける剥離防止性能に関防止工法について各種実験を行った。その結果、目標としする基礎実験

て掲げた性能を満足することを確認することができた。ま

型ひずみ追従性試験法の提案、日本建築学会大会学術講演梗

た、実大壁試験体を用いた実験により施工方法ならびに補概集、材料施工、pp.691-692、2007.8

修方法について検証を行うことで、施工マニュアルを作成

7)

その２

温度ひずみ解析に基づいた繰り返し

添田智美ほか：外装タイル仕上げにおける剥離防止性能に関するうえで必要な知見を得ることができた。ただし、暴露する基礎実験

による耐久性について、特に後貼り補修後の長期データが従試験結果、日本建築学会大会学術講演梗概集、材料施工、ない状況にあるため、実大壁試験体の暴露を継続して接着pp.693-694、2007.8

性能の確認を行っていく予定である。

8)

最後に、繊維植込み工法は、一般財団法人日本建築総合― 60 ―

その３

直張り仕上げの繰り返し型ひずみ追日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説 JASS 19
器質タイル張り工事（第 4 版）、pp.9-10、2012

陶磁