VE等施工改善事例発表会【大阪会場】

集合住宅における戸境壁のひび割れ制御および補修コストの低減

株式会社 淺沼組 大阪本店

中村 友紀

１．はじめに●近年，高強度コンクリートを用いた中高層建物が建設され，コンクリートの材料特性である乾燥収縮や材料組織構造の緻密化による自己収縮に起因するひび割れ発生の危険性が，従来のコンクリート配合よりもさらに高まっている。
図１

他物件における経年後の戸境壁ひび割れ発生例（2年点検時）●施工技術面においても，コンクリートの強度打分けの現実性から，壁に柱梁と同強度の高強度コンクリートが使用されている例も少なくない。
●RC造マンションの戸境壁では，経年後に乾燥収縮や温度応力による斜めひび割れが発生し，入居者からのクレームを受けてクロス貼替えのアフターサービスを実施しているが，抜本的な処置は未済のままであり，再発リスクが高いのが現状である(図１)。
●膨張材や収縮低減剤などの混和材料をコンクリートに混入することで，ひび割れ発生の低減効果が期待できるが，完全にひび割れ発生を無くすことは困難である。一方，壁の横方向筋を密に配筋することでひび割れを分散させ，ひび割れ幅を小さくする方法も提案されているが，かえってひび割れ本数が増えるなど，これも完全にひび割れ発生を無くすことはできない。
2

１．はじめに●本工事では無開口耐震壁のひび割れ誘発目地構法：『 改良型鉄筋挿入工法 』を初適用し，RC造７階建て分譲マンション戸境壁のひび割れ制御対策を積極的に行い，竣工間際までの目地内へのひび割れ誘導率の調査を実施した。
●本工法の特長は，ひび割れ誘発材に付着が良好な異形鉄筋を用いることで，従来の『 目地底間寸法＝構造壁厚 』ではなく，『 壁板の厚さ＝構造壁厚 』とでき，誘発目地設置の際に必須条件であった増し打ちコンクリートが不要となる点である。

●本報では，改良型鉄筋挿入工法によるひび割れ制御事例を紹介するとともに，今後の物件の参考となるよう，本工法を適用する際の注意事項ならびに補修コストの低減効果等について述べる。

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２．概要
２．１ 工事概要
工事名称：某分譲マンション新築工事
構造規模：RC造７階建て（全51戸）
建築面積：712m2 延床面積：3,991m2
施 工：株式会社 淺沼組 大阪本店
工 期：2016年5月～2017年5月（13ヶ月間）

北棟

２．２ 対策概要（図２）
戸境壁EW18()に改良型鉄筋挿入工法を適用
目地位置▲：壁中央，柱際，柱から1.5m程度（計5箇所）
戸境壁寸法：壁内法高さ2,200mm，長さ約10,000mm
南棟 A-2
壁厚：180mm
目地寸法：幅20mm，深さ10mm（両面）柱断面900mm×800mm，梁断面360mm×600mm
目地部の対策区分：①目地＋ひび割れ誘発材②固定ジグ③壁側スペーサー④ハット目地⑤シーリング①②③①②③④⑤
C-4①②③⑤
B-2

対策
区分

①②③④⑤
①②③

図１

基準階目地配置図

図２ 基準階目地配置図

4

２．概要
２．２ 対策概要
目地部の断面詳細： 図３，図４
壁縦筋D13‐2本とひび割れ誘発材D19を一直線上に配置し、専用固定ジグで緊結コンクリートの設計基準強度：
1階36N/mm2，2～3階30N/mm2，4～7階27N/mm2
EW18壁筋比：縦横ともに0.55%①誘発材率，②総断面欠損率の算出方法：図５
誘発材率：11.9％
非コンクリート率(総断面欠損率)：32.7％
鉄筋のあき：28.5mm⇒ 構造規定値を全て満足

図３

目地部の断面詳細（EW18）

図４

同上配筋例

誘発材率 Rsd：目地底間寸法 t s に対する誘発材の呼び径の総和  d t との比Rsd   d t t s・・・・・・・・・・・・・①

総断面欠損率 e Rwd：全壁厚 t w に対する誘発目地深さの総和  d j と，
誘発目地と同一方向の鉄筋呼び径（壁縦筋の総和  d ws と断面中央の誘発材の総和  d t ）の合計との比eRwd   d j   d ws   d t  t w

図５・・・・・・・・・・・・②

誘発材率および総断面欠損率の算出方法

5２．概要２．３ 工法概要
工法名称：改良型鉄筋挿入工法
適用範囲：RC造，SRC造の無開口耐震壁

型枠
目地棒

梁

固定ジグ

柱誘発材

誘発材
（異形棒鋼）

柱誘発材
目地

Ａ部

目地

目地

Ａ部 躯体断面図
スラブ

梁

縦筋

固定ジグ

横筋

誘発材（太径異形棒鋼）

横筋

縦筋

全壁
厚構
造
壁
厚壁

ひび割れ誘発材

太径耐力壁
異(太径異形棒鋼)
形棒鋼)

・壁の増打ちコンクリートが不要＝コストを低減
・打ち増しによる重量増がなくなる＝建物軽量化に伴う耐震安全性の向上
・室内空間におけるプランニングスペースの拡大

梁

目地

(

●誘発目地を設けて構造躯体コンクリートを欠損⇒耐震壁のせん断耐力が低下
本工法は目地部を異形鉄筋のひび割れ誘発材で補強⇒耐震壁の構造性能が低下しない

目地

目地

スラブ

平面図

断面図

無開口耐震壁の表面に設けた欠き込み目地と壁ひび割れ誘発材は，床スラブ天端断面中央部のひび割れ誘発材および壁縦筋を直から上階梁下端までの間とし，上線状に配置し，コンクリート打設中に誘発材が移下階の梁内には定着しないよう動しないよう，専用の固定ジグを用います。に配置します。

（一財）日本建築総合試験所の建築技術性能証明を取得
GBRC性能証明 第14-24号改1
関連特許：No.4719032

CCBKOHO Association

図６ 改良型鉄筋挿入工法概要図

6

２．概要
２．３．１ 工法の特長(1) ひび割れを目地内に誘導できるため，防水処理が容易になり，美観を損なわない。
(2) 通常の耐震壁と同等の強度を持つため，雑壁をはじめさまざまな箇所に使用できる。
(3) 特殊材料を使用しない(JISの異形棒鋼)ため，品質や耐久性等に関する懸念がない。
(4) 専用固定ジグを使用することで，簡易ながらも精度の高い施工を可能にしている。
(5) 鉄筋工による一連の作業の中でひび割れ誘発材の取り付けが可能であり，類似工法と比較して作業効率に優れ，対策費用が安価である。
(6) 改良型鉄筋挿入工法を用いた耐震壁の耐力は，構造壁厚を目地底ではなく全壁厚として評価できるため，これまでに必要であった目地深さ厚の増打ちコンクリートが不要になる。
２．３．２ 適用範囲
(1) ひび割れ誘発目地の深さの総和は，壁厚の20%以内。
(2) 誘発材率は，7.5%以上かつ20%以下。
(3) 総断面欠損率は，25%以上かつ48%以下。
(4) 施工者は，工法協会に入会し，工法研究会（正・限定会員）に所属することで使用できる。
事業主・設計監理者等は，工法協会に入会（賛助会員）することで使用できる。
(5) コンクリート 普通コンクリート(JASS５) 設計基準強度Fc(N/mm2)：21≦Fc≦48(6) 鉄筋(誘発材) 異形鉄筋：SD295A、SD295B、SD345、SD390 (JIS G 3112)(7) 固定ジグ工法協会が指定する専用固定ジグ

7２．概要２．４ 使用材料
表１：南棟基準階の柱，梁および壁に使用したコンクリートの配合例
表２：材齢28日時点でのコンクリートの力学的特性

２．５ 計測概要
柱，梁および壁のコンクリート打設後，脱型時強度を確認のうえで壁型枠を脱型し，それ以降のひび割れ発生状況を調査した。
※壁表面のひび割れ幅は，クラックスケール(最小計測幅：0.05mm)で計測
表１ コンクリートの配合例（南棟）
配合の設計条件

W/Cs/a 単位水量 セメント 細骨材

表２ コンクリートの力学的特性

粗骨材 混和剤（kg/m3）（%）（%） （kg/m3） （kg/m3） （kg/m3）（kg/m3） 高性能AE減水剤

備 考

普通 30-18-20N 44.5 42.6

185416

699

985

4.16

2，3階

普通 27-18-20N 48.0 44.5

184383

743

968

3.83

4～7階

南棟

北棟階
数管理 設計管理 設計
呼び 圧縮強度 平均圧縮強度
呼び 圧縮強度 平均圧縮強度
打設日 材齢 基準
打設日 材齢 基準
2
強度 (N/mm2 )
強度 (N/mm2 )(N/mm )
(N/mm2 )(日) 強度(日) 強度

110/5

28

36

39

2 10/24

28

30

33

3 11/102830

33

4 11/2828

2730

5 12/14

28

27

30

6 12/29

28

27

30

728

27

30

1/25

57.5
56.6
42.8
44.1
52.0
52.3
47.5
47.6
46.5
44.2
44.6
46.3
41.9
41.5
ave.

57.1

10/11

28

36

39

43.5

10/29

28

33

36

52.2

11/16

28

33

36

47.6

12/2

28

2730

45.4

12/19

28

2730

45.5

1/10

28

2730

41.7

1/30

28

2730

47.550.6
51.4
42.1
44.6
45.0
45.7
47.4
44.1
45.9
46.7
42.2
42.9
37.3
39.0
ave.

51.0
43.4
45.4
45.8
46.3
42.6
38.2
44.6

8

３．対策結果
３．１ ひび割れ発生状況●戸境壁に対して，総数169箇所の改良型鉄筋挿入工法を適用した目地を設置し，概ね目地内にひび割れを誘導（図７）。
●目地部以外の壁面に生じたひび割れは3箇所のみで，ひび割れ誘導率は98.2%という高い結果⇒目地および誘発鉄筋の直線精度を確実に確保（高いひび割れ誘導率の要因）●目地部以外に発生したひび割れ：図８
南棟2階2箇所，3階1箇所＝全て南棟の壁発生位置が違う⇒相関性はないと推察

図７

目地内に誘導したひび割れ（B-2 面）
目地部●南棟3階LD壁のひび割れ計測結果：図９
目地部を外れたひび割れ最大幅0.25mm
目地内の最大幅0.15mm 抑制⇒屋内ひび割れ誘発実験結果と同傾向
目地部の鉄筋量多（最大ひび割れ幅抑制の一因）
図８（南棟2 階）（南棟2 階）（南棟3 階）

目地部以外に発生したひび割れ

目地部以外（目地部以外：最大幅 0.25mm） （目地部：最大幅 0.15mm）

図９

南棟3階LD壁に発生したひび割れ

9

３．対策結果
３．２ 目地部の仕上げ方法●一般に，目地内に誘導されたひび割れは，日々の建物の伸縮によって動きが生じる。
目地内にモルタル等の硬い材料を充填してクロスを仕上げた場合は，経年後のクロス表面に亀裂が生じる可能性が高まる。
●本工事では目地内にシーリングを充填し，クロスはハット目地による対策を行った（図１０，図１１）
本対策では，クロス仕上げ面の鉛直方向に1mm幅程度の隙間が生じる⇒経年後も意匠性を維持するための防止策として，事前に発注者および設計監理者への説明を行い，モデルルーム対応を実施した。

シーリング充填ハット目地（塩化ビニル製）

クロス巻き込み
２成分形ポリウレタン系シーリング材

図１０

戸境壁のハット目地による対策例

図１１

目地部の仕上げ方法

10

３．対策結果
３．３ 失敗事例●本工事での失敗事例：図１２a．細寸法のプラ製目地を使用したため，ゆがみが生じ，その形状に沿ってひび割れが生じた。
b．壁セパレーター（以下，セパと称す）が目地部に近接しており，ひび割れがセパ部に流れた。
c．梁側セパが目地部に近接していたため，目地内のひび割れが梁側セパ部に延伸した。
※b．c．については，目地に対するセパの位置を200mm程度離すことが望ましい。

a.目地棒ゆがみb.壁セパが近い
図１２

c.梁側セパが近い

本工事での失敗事例

11３．対策結果
３．４ 対策費例●改良型鉄筋挿入工法による対策費（材工）①誘発材10万円，②固定ジグ21万円，③壁スペーサー16.8万円，④ハット目地21.6万円，⑤シーリング18.5万円
計87.9万円，約220円/m2（延床面積3,991m2）⇒今後は，本対策費が見積もり時点で計上できるよう，構造特記仕様書への本工法の掲載が望まれる。
①誘発材（異形鉄筋）D19：2.25kg/m，長さ2.2m，5本×壁35枚＝0.87t：10万円（材工）②固定ジグEW18用：@400円×3本×5箇所×壁35枚＝21万円③壁スペーサー（目地底かぶり確保用）：@100円×3×8×壁35枚×2（両面）＝16.8万円④ハット目地（塩ビ製）：@700円×2.2m×2箇所×壁35枚×2（両面）＝21.6万円⑤シーリング（ウレタン）：@400円×2.2m×3箇所×壁35枚×2（両面）＝18.5万円①～⑤合計：87.9 万円/3,991m2＝約 220 円/ m2※対策の色分けについては，図２参照

12４．効果
４．１ 壁自重の低減●改良型鉄筋挿入工法は，従来の増し打ち対策と比較した場合，本建物1棟あたりの壁コンクリート量の30%（壁自重138t，コンクリート費90.3万円）が削減可能⇒ 環境面においては地球資源節約のための一助となる（図１３）【壁コンクリート量/枚の比較】
壁内法寸法：10.0m(W)×2.2m(H)
増し打ち対策：10.0m×2.2m×0.258m=5.68 ㎥
改良型鉄筋挿入工法：10.0m×2.2m×0.18m=3.96 ㎥

増し打ち対策増し打ち対策（断面欠損率30%）30%減【今回の建物 1 棟：7 階建ての場合】
増し打ち対策：5.68 ㎥×5 枚/階×7 階=198.8 ㎥
改良型鉄筋挿入工法：3.96 ㎥×5 枚/階×7 階=138.6 ㎥

改良型鉄筋挿入工法
改良型鉄筋挿入工法（総断面欠損率32.7%）
図１３60.2 ㎥（138t）減コンクリート単価@15,000 円（材工）×60.2 ㎥＝90.3 万円減
改良型鉄筋挿入工法による壁自重の低減効果例

13４．効果４．２ 補修コストとの比較
図１に示した，一般的なひび割れ制御対策を施した同事業主の他物件（5階建て，計82戸：延べ床面積7,700m2）●竣工2年目までの戸境壁直貼りクロスに生じたひび割れによってクロス1面張替えを行った住戸数⇒ 計10戸（クレーム発生率12%）・・・そのうちの1戸は1年目アフターサービスの再発
抜本的なひび割れ処置は未済のまま⇒ 再発住戸の建物使用者の信用も失墜 ⇒ 3年目以降の対応も必至●クレームのあった裏面側の住戸からの指摘はなかった⇒ 本ひび割れ指摘数は氷山の一角と推察⇒ 対応いかんによっては大幅に補修コストが膨らむおそれもある。

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５．まとめ
本工事で得られた知見を以下に示す。
(1) 戸境壁に対して，総数169箇所の改良型鉄筋挿入工法を適用した目地を設置することで，概ね目地内にひび割れを誘導できた。一方，目地部以外の壁面に生じたひび割れは3箇所のみで，ひび割れ誘導率は98.2%という高い結果となった。目地および誘発鉄筋の直線精度を確実に確保できたことが，高いひび割れ誘導率の要因と考えられる。
(2) 目地部を外れたひび割れの最大幅が0.25mmに対し，目地内の最大幅は0.15mmと抑制されていた。この傾向は，これまでに屋内でひび割れ誘発実験を行った結果と同様であった。
目地部の鉄筋量が多いことが，最大ひび割れ幅抑制の一因と考えられる。
(3) 本工事では目地内にシーリングを充填し，クロスはハット目地による対策を行った。クロス仕上げ面の鉛直方向に1mm幅程度の隙間が生じるが，経年後も意匠性を維持するための防止策として，工事着手前に発注者および設計監理者への説明を行うことで，理解を得ることができた。
(4) 本工事での失敗事例を紹介したが，今後も情報共有化およびFBが必要と考えられる。
(5) 改良型鉄筋挿入工法による対策費（材工）は，約220円/m2（延床面積3,991m2）となった。今後は，本対策費が見積もり時点で計上できるよう，構造特記仕様書への本工法の掲載が望まれる。
(6) 従来の増し打ち対策と比較した場合，本建物1棟あたりの壁コンクリート量の30%（壁自重138t，コンクリート費90.3万円）を削減できる。また，一般的なひび割れ制御対策を施した同事業主の他物件の補修コストと本建物の対策費を比較した場合，約80円/m2が低減できることが分かった。
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ご清聴ありがとうございました。

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