技術報告

ポーラスレジンサンド（PRS）を用いた
目地充填工法の開発と施工例
Development of joint filling method using porous resin sand and its construction example
松井

亮夫 *1

1．はじめに充填した場合は、目地の挙動を拘束することとなり、コ

本工法は、珪砂とファイバー樹脂を混合して製造した

ンクリートとモルタルの接着界面に肌分れ（写真-4）が材料（ポーラスレジンサンド、Porous Resin Sand、以生じ、クロスや塗装仕上げ表面にその亀裂が露見する。

下 PRS と称す）をコンクリート表面に設けた目地内に充填（写真-1）することで、目地形状の変形にあわせ、PRSの持つポーラス機構（空隙：写真-2）により、PRS の内部に加わる圧縮力や引張力を吸収する。とくに引張時においては、ひび割れそのものが分散するため、日々の目
地幅の広狭による繰り返し挙動に伴い発生する PRS 内部

写真-1 PRS の目地充填

写真-2 PRS のポーラス機構

および表面のひび割れ幅を、一定値以下に制御できる。
よって、この躯体表面に直貼りクロス仕上げ等を施した
後も、仕上げ面の亀裂を防止することを可能とする工法である。本報では、工法開発にあたって種々行った実験のうち、PRS の材料特性試験と模型実験について詳細に述べ、実建物における施工例についても紹介する。

図-1 壁 CCB 工法の水平断面

写真-3

同左 ひび割れ誘導

写真-5

シーリングの凹み

1．1 工法開発の経緯
建物のクロス直貼りの仕上げ層に亀裂等の不具合が発生
すると、美観上および耐久性上の問題に発展することがあり、使用者のみならず、事業主・設計者や施工者において最も防止したい現象の一つである。近年、CCB 工法 1）, 2）, 3）（図-1）による収縮ひび割れ誘導精度が向上し、90％以上の高い確率で目地内に誘導（写真-3）できるようになった。

写真-4

モルタルの肌分れ
表-1

PRS の物性試験結果 4），5），6）

しかし、RC 造や SRC 造の建物において、コンクリート躯
体表面にクロス直貼りによる仕上げを施す場合、コンクリー
ト躯体に生じるひび割れを制御するために有効となる

CCB 工法は、主として意匠上の目地を見せたくないという事業主の要求に対し、目地内に充填する有効な材料がなかったため、積極的に実施されてこなかった現状がある。
これまでの代表的な目地充填材料である、モルタルを*1
42

MATSUI Akio：㈱淺沼組本社社長室技術研究所 調査研究グループ 課長，CCB 工法協会 会長，博士（工学）GBRC Vol.48 No.2 2023.4

一方、伸縮性を重視してシーリングを充填した場合は、難さ、界面の接着力などが期待され、目地の充填材料と体積減少によって躯体表面より凹 み（写真-5）が進行しして適していると予測された。しかし、PRS の目地部てクロス表面にしわが寄ることや、指で押さえると窪むにおける各性能を定量的に評価するためにはデータが十等の現象が発生する。したがって、目地を充填した仕上分でなかった。そこで、PRS の構造的な材料特性を検げ表面の亀裂、しわ、窪みを防止するためには、目地形

証し、目地部での PRS の性能について定量的に評価で状の変化に対し、一定のひび割れ分散性、接着力、圧縮きる資料を得ることにした。

強度、および、体積減少が小さい材料で充填することが2．1 PRS の接着性能試験重要となる。表-1 に、PRS の物性試験結果を示す。

2．1．1

へこ

1．2 工法の開発目的

試験概要

PRS の接着性能を把握するため、PRS と鋼板を接着し本工法では、躯体コンクリートに設けられた目地に珪た試験体接着面に対し、鉛直方向の引張力を加える引張

砂とファイバー樹脂を混合して製造した PRS によってポー試験を行った。また、JISB7721 による圧縮試験を行った。

ラス機構が形成され、コンクリートと PRS の接着界面に引張試験体は、チャッキング用ネジ棒をねじ込むナット

亀裂は生じず、仕上げ面に亀裂、しわ、窪みが生じないを溶接した鋼板（43 × 43 × 13 mm）に PRS を挟み込んで状態が構築できる（図-2）。このように、壁等のコンクリー

2 面接着した形状とした。ひずみゲージは小型（貼付けベー

ト躯体表面に設けた目地への充填材料による不具合防止

ス長さ 3 mm）とし、PRS の厚み方向に隙間なく 1 列に貼技術を提供することが、本工法の開発目的である。

り付けた。貼り付け面は、1 組の相対する PRS の側面とし

1．3 使用材料た。チャッキング用ネジ棒には変位測定用のボルトを取り現場での混合時のばらつきをなくすため、使用材料は付け、πゲージにてボルト間の変位を計測した。引張試験

すべてプレパック包装している（写真-6）。

体の形状を図-3 に、表-2 に試験体リストを示す。パラメー（1）PRS 樹脂【主剤（繊維入り）：硬化剤＝ 3：1】

タは、PRS の厚さおよび載荷方法とし、厚さは PRS 接着

繊維化合成樹脂（エポキシ系樹脂 ）面間距離 で、3 mm, 6 mm, 9 mm, 18 mm, 24 mm と し、

（2）プライマー【主剤：硬化剤＝ 2：1】

載荷方法は単調（M）と繰返し（C）とした。一方、圧縮試

繊維化合成樹脂（エポキシ系樹脂 ）験体は、薄鋼鈑製モールド（φ 50 × 100 mm）を用いた。

※※（3）珪砂 (1000℃で焼成）
リバースサンド No.5（東海リテック株式会社）※エポキシ系樹脂：ビスフェノール A 型（一般に、飲料用水道管の継手接着や缶コーヒーの内張り剤に使用するもので安全性を確認済み）

2．PRS の材料特性試験

2．1．2

試験体製作

PRS は、骨材である珪砂 4 号と繊維入りエポキシ系
樹脂（主剤、硬化剤）とを混合した材料である。プライ
マーは繊維入りエポキシ樹脂と同一のものとした。試験体製作状況を写真-7 に示す。

PRS は変形追従性、ひび割れ分散性、窪み変形のし図-2

目地充填材の比較図

図-3 引張試験体の形状
表-2 引張試験体リスト

写真-6

使用材料のプレパック包装

写真-7 試験体製作状況
43

GBRC Vol.48 No.2 2023.4

2．1．3

試験方法

（2）引張試験結果

PRS の圧縮試験は、JISB7721 の 7. 試験機の等級に規引張試験の結果を表-4 に示す。実験時の材齢は 2～3定する 1 等級以上の圧縮試験機を用いて行った。写真-8か月であった。破壊モードは、概ね鋼板ジグとの界面付に圧縮試験装置を示す。PRS の引張試験は、油圧チャッ

近での破壊（写真-10）となったので、最大応力は PRS

キング装置を備えた油圧サーボ式材料強度試験機（島津製と 鋼板 の 接着力 の 最大応力 と し、 最大応力 は 1.60～

作所、サーボパルサー）を用いて行った。引張試験は、2.88 N/mm2 であった。

0.05 mm 当たり 300 s の載荷速度での単調引張試験と、

2．1．5

考察

壁体の温度ひずみを模した載荷速度（0.05 mm/13800 s）

表-5 に、汎用的な建築用２成分形ポリウレタン系シーの 1.5 サイクルの繰返し引張試験を行った。繰返し載荷

ル材の引張接着性能を計る試験での最大引張応力を示す。

サイクルを図-4、引張試験装置を写真-9 に示す。

接着対象となる材料はアルミニウム、モルタルである。
各製品の最大引張応力は、アルミニウムとモルタルでは同程度の強度であった。このことから、金属とセメント系材料に対するシール材の接着力は変わらないと考えられた。本実験では、PRS 材と鋼板との接着力を確かめたが、セメント系材料との接着力も同等と推察される。
図-5 に、最大引張応力と最大変位の関係を示す。２成写真-8分形ポリウレタン系シール材の最大引張強度の値は 0.33

圧縮試験装置～0.87 N/mm2 であった。また、モルタルは 0.91～1.15 N/

mm2 で あ っ た。 同様 に、PRS は 1.60～2.88 N/mm2 であった。これにより、PRS の接着力は、２成分形ポリウレ
タン系シール材やモルタルを上回ると考えられる。
2．1．6
図-4

2．1．4

繰返し載荷サイクル

写真-9

PRS の接着特性を以下に示す。

引張試験装置1）接着面間の距離に関わらず、接着応力は 1.60～2.88

試験結果

N/mm2 であり、1 N/mm2 以上であった。

（1）圧縮試験結果

2）引張強度は、圧縮強度の 1 /10 程度となった。

圧縮試験 の 結果 を表-3 に 示 す。PRS の 圧縮強度 は

3）一定の変位まで剛性は低いが、その変位を超えると剛性が急に上昇し破壊に至った。

17.49 N/mm 、弾性係数は 9260 N/mm であった。
2

2

表-3

圧縮試験結果表-4

引張試験結果表-5２成分形ポリウレタン系シール材の引張接着性能 7），8），9），10），11）

写真-10
44

まとめ

破壊面の例

図-5

最大引張応力 - 最大変位の関係 12）

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2．2 PRS 目地露出面の陥没抵抗性能試験
2．2．1

表-6 圧縮試験結果（圧密レベル別）

試験概要

PRS の陥没抵抗性能を把握するために圧縮試験を行い、縦ひずみと横ひずみを計測して、その数値からポアソン比を算出し、PRS が壁目地内で受けるひずみに対して直交する方向のひずみを推定した。ポアソン比が低いほど窪み変形がし難く、目地部での不陸が生じ難くなると考えられた。試験パラメータは、PRS の圧密レベルとした。

2．2．5

考察

圧縮試験体は、直径 50 mm 高さ 100 mm の円筒形と表-7 に、建築用２成分形ポリウレタン系シーリング材とし、縦ひずみ計測用ゲージ２枚、横ひずみ計測用１枚の

PRS の体積損失を示す。PRS の体積損失は、試験で得た計３か所にひずみゲージ（PL-60-11）を貼り付けた。圧ポアソン比と長さ変化試験の目標値を用いて算出した。

縮試験体を図-6 に示す。
表-7

図-6

2．2．2

圧縮試験体

体積損失の比較 7），8），9），10），11）

写真-11 打設状況

試験体製作

PRS は、骨材である珪砂 4 号と繊維入りエポキシ樹

表-7 より、調査した２成分形ポリウレタン系シーリング

脂（主剤、硬化剤）とを混合した材料である。試験体の材の材料自体の乾燥による収縮の体積損失平均値は 5.96％

圧密レベルは、型枠に打設する材料の重量によって差をとなり、同様に PRS は 0.39％となった。これらの値を用つけた。型枠に材料を自然落下で打設したものを圧密レ

いて、底辺×高さ×上辺が 20 mm × 20 mm × 30 mm の

ベル１試験体とした。圧密レベル１試験体の重量に対し両ころびの目地が三面接着された時、目地上面の沈み込みて、同じサイズの型枠に 1.05 倍の重量の材料を打設しを計算して比較した。なお、計算方法が複雑になるため、たものを圧密レベル２試験体とした。同じく、1.10 倍

単純に高さの平均変位を算出した。PRS に関しては、目の重量の材料を打設したものを圧密レベル３試験体とし地高さを 3,000 mm として、この長さの目地材が高さ方向た。各々の圧密レベル試験体は３体ずつ製作した。写真に収縮した時の目地深さ方向の変位を計算した。

-11 に打設状況を示す。
2．2．3

図-8 に、乾燥による目地陥没量（計算値）を示す。２

試験方法

成分形 ポ リ ウ レ タ ン 系 シ ー リ ン グ 材 の 目地陥没量 は

PRS の圧縮試験は、JISB7721 の 7. 試験機の等級に-1.14 mm、PRS は -0.078 mm となった。

規定する 1 等級以上の圧縮試験機を用いて行った。
2．2．4

試験結果

圧縮試験から得られた圧縮応力－縦ひ
ずみ・横ひずみ関係の例を図-7 に示す。
圧縮試験結果 を表-6 に 示 す。 た だ し、
圧密レベル３試験体は参考試験体ととらえていたため、圧縮応力－縦ひずみ関係のみを計測した。実験時の材齢は 12 日であった。

図-7 圧縮応力 - 縦・横ひずみ関係の例

図-8 乾燥による目地陥没量（計算値）
45

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材料自体の乾燥収縮に起因した体積損失による目地上
面の沈み込み以外に、目地幅が変位した時の目地上面の

2．2．6

まとめ

圧密レベル 1～3 の PRS の圧縮性能、陥没抵抗性能を

沈み込みも考えられた。そこで、汎用解析ソフト midas

以下に示す。

iGen による FEM 解析で、目地の断面形状を板要素で1）圧縮強度は、1.99～3.88 N/mm2 であった。

分割した目地断面モデルに対し、強制的にほぼ最大と考

2）圧縮強度時の圧縮ひずみは 10000 µ を超えた。

えられる目地内ひび割れ幅の 0.4 ｍｍ変位を与えて、目

3）弾性係数は 181～383 N/mm2 程度であった。

地の沈み込みを求めた。

4）圧縮ひずみが 2000 µ 付近の時、陥没抵抗性（ポアソ

解析条件を表-8 に、解析結果を図-9 に示す。解析パン比）は 0.064～0.087 程度であった。

ターン 1, 2, 3, 4 それぞれの目地沈み込み変位の最大値は、（参考：コンクリート 0.2、鋼材 0.3、ゴム 0.5）

-0.084 mm,-0.044 mm,-0.037 mm,-0.055 mm となった。

5）圧密レベルが高くなるほど圧縮強度が高くなった。

表-8

強制変位による目地沈み込み解析条件

6）PRS 目地露出面の窪み変形は 0.1 mm 以下であるため、クロス貼りに影響しない。

2．3 PRS のひび割れ分散性能試験および応力解析
2．3．1

試験概要

PRS のひび割れ分散性能を検証する基本データを取得するため、材料の直接引張試験を行った。試験では引張ひずみを計測し、応力－ひずみ関係を把握した。試験
パラメータは PRS の圧密レベルとした。
引張試験体はブリケット型とし、くびれ部分に特殊ジグを設置できるものとした。引張断面は 1 辺が 1 inch の正方形で、断面積は 645 mm2 であった。引張ひずみ計
測用に、ひずみゲージ（PFL-30-11）を試験体の表裏両面に貼り付けた。試験体の形状を図-10 に示す。また、
表-9 に試験体リストを示す。
表-9

図-9

試験体リスト

解析結果

強制変位による沈み込み変位は、材料自体の乾燥による沈み込み変位の 1 /10 以下であった。そのため、見かけ上の沈み込み変位は、２成分形ポリウレタン系シーリン
グ材では PRS と比較すると著しく大きいと考えられる。

PRS 沈み込み変位の最大値は、乾燥時の変位 -0.078 mm

図-10

試験体の形状 13）

2．3．2

試験体製作

と強制変位による沈み込み変位の和となる。強制変位による沈み込み変位は、0.4 mm の強制変位でひび割れ位
置の違いで -0.037 mm と -0.055 mm となったが、いず

2.2 節の陥没抵抗性能試験と同様に、試験体の圧密レれの時点でも目地断面内にひび割れが発生することで応ベルは、型枠に打設する材料の重量によって差をつけた。

力の再配分が生じるため、この変位は大幅に小さくなり、

型枠に材料を自然落下で打設したものを圧密レベル１と沈み込み変位は -0.02 mm 程度（0.2 mm 強制変位時相当）

し、圧密レベル１の試験体の重量に対し、同じサイズのに留まると考えられ、沈み込み変位の最大値は -0.1 mm

型枠に 1.05 倍の重量の材料を打設したものを圧密レベ以下と考えられる。このことより、PRS の陥没抵抗性に

ル２試験体、同じく、1.10 倍の重量の材料を打設した

より顕著な凹みは生じないと考えられる。

ものを圧密レベル３試験体とした。各々の圧密レベル試
験体は３体ずつ製作した。図-11 に打設状況を示す。

46

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図-11

打設状況
図-13

応力 - ひずみ関係（単調載荷）

2．3．5

図-14

引張強度 - 重量関係考察

鉄筋コンクリート壁の誘発目地部には、目地埋め材料を充填する。充填するタイミングは施工工程によって変わるが、一般的にはコンクリート打設数か月後となる。この壁に発生する収縮ひび割れのほとんどは、打設後のこの期間に発生し終わる。しかし、希にこの期間を経過した後にひび割れが誘発される場合がある。そこで、以下の条件で midas iGen による応力解析を行った。本解析ではこの状況を考慮し、目地底にひび割れ発生後、壁の
図-12

載荷装置

収縮で生じるひび割れ幅の変位の最大値 0.02 mm と、初期ひび割れ幅の想定最大値 0.4 mm14），15），16）を強制変位の

2．3．3

試験方法

パラメータとした。また、目地底の初期ひび割れ発生位

PRS の引張試験は、2.1 節の接着性能試験と同様に、置を目地中央および目地底縁と想定し、位置パラメータ

油圧チャッキング装置を備えた油圧サーボ式材料強度試とした。一連の材料実験および既往の文献から得た建築

験機を用いて行った。図-12 に載荷装置を示す。

用シーリング材、PRS、モルタルの弾性係数、ポアソン比、

2．3．4

界面の各剛性を反映させ、代表的な目地断面（辺×高さ×

試験結果

引張試験から得られた引張応力－引張ひずみ関係を図-13 に示す。引張強度では圧密レベル 1, 2 では大きな差

上辺が 20 × 20 × 30 mm）を採用した。材料は完全弾性体とした。解析パターンの諸元を表-10 に示す。

は無かった。引張強度時ひずみは 1000 µ 前後であった。

表-11 に解析で得られた２面の目地側面の界面開きを示引張強度と試験体重量との関係を図-14 に示す。引張強す。PRS の界面の開きは、モルタルの界面の開きの概ね度と試験体重量は正の相関関係が見られた。

1 /2 以下であった。PRS の界面開きは 0.02 mm の強制変

図-15 にブリケット試験体の比重と圧密比の関係を示す。実施工における適切な締固め度合いは、目地形状に

位で 0.002 mm～0.006 mm であった。同様に 0.4 mm の強制変位では 0.061 mm～0.121 mm であった。

よる圧密比の目標値として、比重で 1.00～1.07 倍、圧密比で 1.08～1.16 であることが分かった。

表-10

解析パターンの諸元

表-11
界面開き

図-15 ブリケット試験体の比重と圧密比の関係
47

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図-16

応力解析結果図-16 に、強制変位を与えた目地断面 の 水平方向の

3．PRS の模型実験

PRS の応力解析結果を示す。PRS の 0.02 mm の強制変

本実験では、コンクリート壁に設けられたひび割れ誘

位時では、想定ひび割れ点（中央）では引張強度に達する

発目地部分に直貼りされたクロス仕上げを対象とした。

ひずみが発生した。しかし、引張試験で引張強度に達し

今回、目地部分に PRS を充填した試験体を製作し、目ても明確なひび割れは確認できず、ひずみ軟化域で引張地底に生じたひび割れによる日々の挙動を模擬した繰り強度の 50％程度の応力になって初めて明確なひび割れが返し変位に対する模型実験を行うこととした。

発生した。このことから、解析値の時点ではひび割れは

3．1 クロス直貼り仕上げ繰り返し変位試験発生しないと推測された。また、上面両端部付近に応力

3．1．1

試験概要

が高くなる領域が発生した。これは 0.4 mm の強制変位

図-17 に試験体概要、図-18 に目地部断面を示す。試時でも同様の応力分布傾向が見られた。ひび割れは応力

験体コンクリートの一方のひび割れ面には鋼板が仕込まの高い領域を結ぶラインでも発生すると考えられ、目地れている。また、引張方向の載荷のみでなく、圧縮方向

中央と目地両端付近に３本のひび割れが発生する PRS 目の載荷も実施したいと考え、PRS 施工前にひび割れ面に

地のひび割れ分散現象を裏付けるものと考えられた。こ厚さ 0.3 mm のナフロンテープを挿入し、試験時にナフの傾向は 0.2 mm 強制変位時も同じであった。

ロンテープを引き抜くことでひび割れ面に隙間を設ける

2．3．6

ように考慮していたが、本試験体では引き抜くことがで

まとめ

PRS の引張試験と応力解析の結果を以下に示す。

きなかった。試験体両面の目地部分に PRS を充填した後、1）PRS は締固め度合いによって引張強度が変化した。

乾燥養生を行い、試験体両面に不陸調整のパテ塗り、ク2）実施工における適切な締固め度合いは、目地形状にロス直貼り仕上げを行った。

よる圧密比の目標値として、比重で 1.00～1.07 倍、圧密比で 1.08～1.16 であることが分かった。

3）PRS の引張強度は 0.6～0.9 N/mm2 であった。
4）従来のモルタルでは目地界面の開きが著しかった。
5）応力解析結果から、PRS のひび割れ分散性能の裏付
け が 得 ら れ た。 目地 ひ び 割 れ 0.02 mm 変位 で は、

PRS にひび割れが生じないことが分かった。目地ひび割れ 0.2 mm 変位では、PRS に複数のひび割れが生じることが予測され、目地ひび割れ 0.4 mm 変位

図-17 試験体概要

では、PRS には目地ひび割れを起点に著しいひび割れが生じることが予測された。上記により、目地幅の変化が 0.4 mm まではひび割れ分散性能を有することが予測された。
図-18 目地部断面
48

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3．1．2

試験方法

（PRS 無：最大 0.01 mm）であった。

図-19 に試験体設置状況を示す。試験は、精密万能試

全体傾向としては、充填後約 1 か月は充填材の有無に

験機（インストロン 5982）を使用し、繰返し変位に対すよる変位に大きな違いは見られなかったが、それ以降、る確認試験を行った。測定項目は、コンクリート側面のPRS 有は変位 0 付近でほぼ変化がなく、PRS 無は変位

ひび割れ幅（パイ型変位計により前面 2 箇所、背面 2 箇

0.01 mm 付近で上下に推移していた。以上のことから、所を計測）、インストロンクロスヘッド変位、荷重、壁

戸境壁目地部へ PRS を充填することで、日々の建物のクロスの破れ、変色・変形（影）とした。コンクリート

膨張収縮によるひび割れ挙動を吸収できると推察された。

側面のひび割れ幅、インストロンクロスヘッド変位、荷また、過去の屋外冬季における 1 日最大変位の計測結果

重は、マルチ入力データ収集システム NR-600（キーエは、PRS 有の引張側最大で 0.04 mm であった。

ンス社製）により計測した。壁クロスの破れ、変色・変3．1．3

形（影）は目視により観察・記録した。

試験結果

繰返し試験開始前において、クロスパテにもひび割れ

載荷スケジュールは変位 0 をゼロ点とし、インストロ

等は無い状態であった。繰返し試験を 1825 回完了した

ンクロスヘッド変位± 0.1 mm の正負繰返し載荷とした。

時点において、試験体にひび割れ等の異常は見られな

載荷は変位制御で行い、0.2 mm/ 秒（0.5 Hz）の速度とかった。その後、繰返し試験 3650 回完了時においても、した。目地底に生じたひび割れは、1 日に 1 回挙動する

試験体の PRS、クロスパテ、クロス表面のいずれにおため、10 年間繰り返し相当にあたる 3650 回を 2 回に分

いても、ひび割れ等の異常はなく、クロス表面のしわもけて試験した。3650 回の繰返し試験終了後、載荷速度見られなかった（写真-12）。

を 0.02 mm/ 分に落とし、再度 3 回の繰返し試験を行っ

次に載荷速度を落とし、3 回の繰り返し試験を行った

た。これは時間を掛けて徐々に変形が発生する PRS のが、ひび割れ等の異常は見られなかった。載荷速度の遅性質を確認するため、載荷速度の遅い試験を実施した。

い試験をすることで、PRS が程度の大きな変位に対しその後、クロスが破断するまで単調漸増載荷を行った。

ても追従できることが確認された。

載荷スケジュールを決めるにあたり、実建物の目地部挙繰返し試験終了後、クロス表面にひび割れ等が見られ動の計測値を参考とした。図-20 に変位計設置状況、図なかったため、限界ひび割れ幅を把握するため、単調漸-21 に目地部の挙動計測結果（標準期）を示す。標準期に増載荷を行い、クロスが破断するまでの載荷を行った。

おける 1 日最大変位は、PRS 有の引張側最大で 0.008 mm

図-22 に試験機荷重－パイゲージ 1 変位関係を示す。

写真-12
図-19

3650 回繰り返し完了

図-22

試験機荷重 - パイゲージ１変位関係試験体設置状況

図-20 変位計設置状況

図-21

目地部の挙動計測結果（標準期）
49

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表面パイゲージ 1 の 0.2 mm 時に、目地中央、目地中
央のやや上部および目地下部に、3 本のひび割れが分散

3．2 クロス直貼り仕上げ強制変位試験
3．2．1

試験概要

して発生した（図-23 左）。なお、クロス表面に伸びや亀本試験 で は 目地材 と し て、 無収縮 モ ル タ ル、PRS、裂は見られなかった。単調漸増載荷を続けると、パイ

建築用シーリング材を充填し、性能比較試験を実施した。

ゲージ 1 側のひび割れは、0.4 mm を超えるとひび割れ

モルタルは目地材と躯体界面に亀裂の発生、シーリング

3 本のうち目地中央のひび割れ幅が拡大し、ひび割れ幅

は目地材の窪みによるしわ・亀裂の発生が予測された。

が 0.5 mm 時に、ひび割れは目地中央の 1 本に集約した

一方、目地材を PRS とした挙動の確認も行った。なお、（図-23 右）。表面パイゲージ 2 の 0.25 mm 時に、目地中試験体は、図-17 の試験体概要、図-18 の目地部断面と央のやや上部、目地中央のやや下部および目地下部に、同仕様とした。試験体仕様を表-12 に示す。

3 本のひび割れが分散して発生した（図-23 下）。単調漸表-12増載荷を続けると、3 本のひび割れ幅は概ね均等に拡大試験体仕様

した。なお、表面パイゲージ 0.7 mm、裏面パイゲージ

0.74 mm 時にクロスに亀裂が生じたが、コンクリートと PRS の界面に剥離は生じなかった。

3．2．2

試験方法

試験では精密万能試験機（インストロン 5982）を使用
し、強制変位に対する確認試験を行った。載荷スケジュー
ルは変位 0 mm をゼロ点とし、単調引張載荷とした。
3．2．3

試験結果

試験結果を図-24 および以下に示す。

1）無収縮モルタル試験体は、コンクリート躯体と目地材
界面に剥離が生じた。パイゲージ変位の増加に伴い、コンクリート躯体と目地材界面の亀裂が拡大し、クロ
図-23

3．1．4

目地部のひび割れ分散状況

まとめ

スのしわが目立った。試験機荷重は最大 762 N を示した後、パイゲージ変位の増加に伴い徐々に低下し、パイゲージ変位 0.9 mm 時にクロスの切れを確認した。

常変位レベルで 3650 回の繰返し試験

2）PRS 試験体は、試験機荷重を増加させたが、パイゲーの結果、直貼りクロス仕上げ表面に亀裂

ジ変位の増加が小さかった。試験中に試験体と固定ジ等の変状は見られず、10 年経過後もクログのずれを確認したため、試験を一時停止し、固定ジ

ス面の美観性を維持できると推察される。

グボルトの増し締めを行った。試験を再開し、パイ一方、高変位レベル（目地幅変化 0.2～

ゲージの平均変位 0.016 mm 時に、PRS は脆性的な0.4 mm）で単調引張試験の結果、ひび割

破壊を生じた。PRS の破壊位置は、コンクリート躯

れは 3 本に分散され、幅は低減した。目体に設けたひび割れ位置と同じく、目地中央となった。

地幅の変化が 0.4 mm を超えた時、ひび

3）シーリング試験体は、コンクリート界面と目地材界

割れは 1 本に集約した。以上により、PRS

面の剥離は生じず、シーリングの伸びが発生した。

は目地幅の変化が 0.4 mm まではひび割れ

シーリングの伸びに伴い、パテの割れ、パテの凹み、分散性を有することが分かった。写真-13

シーリングの面内方向の凹み、クロスの凹みが発生に示すような、実建物の PRS 目地で確認されるひび割れ分散現象が再現できた。
50

写真-13 実建物目地のひび割れ分散現象した。試験機荷重は 392 N まで上昇した後、195 Nまで低下し、その後パイゲージ変位の増加に伴い試GBRC Vol.48 No.2 2023.4

験機荷重も増加した。パイゲージ変位 1.0 mm 時にク
ロスの切れが発生した。パイゲージ変位 1.2 mm まで載荷し、クロス切れの進展を確認した。

4．PRS の性能と適用範囲
4．1 PRS の性能
PRS の材料特性試験および模型実験の結果より、コン

表-13 に示すように、模型実験 PRS の最大引張応力

クリート面の目地内に施工された PRS は以下の性能と効2.343（N/mm ）は、PRS 母材破壊の最大応力（対鋼板果を有する。PRS の性能と材料の関係を表-14 に示す。

実験値）と近似結果となった。また、模型実験の無収縮

1）コンクリートとの接着性

2モルタル、シーリングの最大引張応力の値に比べ、PRS

PRS とコンクリートの接着力は 1 N/mm2 以上である。

の最大引張応力の値は高い結果となった（図-25）。以上（効果）一般に想定されるひび割れ幅の広狭の挙動でにより、PRS とコンクリートとの接着力は 1 N/mm 以
2上であることが分かった。

は剥離が生じない。

2）目地露出面の陥没抵抗性
PRS の目地露出面の窪み変形は 0.1 mm 以下である。
（効果）通常の目地挙動では陥没は生じない。

3）ひび割れ分散性
PRS は目地幅の変化が 0.4 mm まではひび割れ分散性を有する。
（効果）目地幅の変化が 0.4 mm までは、一般的な目地部の充填材であるモルタルと比較して、ひび割
れ分散性により、最大ひび割れ幅を低減できる。また、適用範囲内ではモルタルのように接着界面に開きが生じることや、ひび割れが 1 箇所に集中しない。
表-14

図-24

試験結果

表-13

試験結果

PRS の性能と材料の関係

4．2 PRS の主な適用範囲
PRS の主な適用範囲を以下に示す。

1）内装制限が適用される壁又は天井の部分に目地が露出する場合で、室内に面する目地部分の見付面積は、各面の壁面積の 1 /10 以内とする（ただし、床面より1.2 m 以上）。
2）誘発目地部分の止水性能を担保するものではないた
め、外壁で使用する場合はシーリングや塗膜防水等の防水処理が必要となる。

3）本工法による目地充填の設計・監理および施工は、CCB 工法協会 PRS 工法研究会または本研究会が技術供与した者が行う。

5．施工例
以下に、実建物における PRS の適用事例を紹介する。

5．1 PRS 壁目地充填工法
図-25

最大引張応力と最大変位の関係

某分譲マンションの 2～9 階戸境壁（耐震壁）に対し、
51

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CCB 工法を適用して誘発目地内にひび割れを誘導し、某ディベロッパーの仕様では、建物供用開始後の 2 年以

PRS を充填してクロス直貼り仕上げを行った。充填時

内に総戸数の 10％強でクロスに亀裂が生じ、貼り替えのはすでに造作工事が完了しており、打設後 3 か月以上が是正処置が行われていた。CCB 工法および PRS 目地充填

経過していたため、目地底にひび割れを確認した。PRS工法を標準仕様に変更した 2017 年以降の分譲マンションの製造手順を図-26、施工手順を図-27 に示す。

では、戸境壁のひび割れクレームがゼロで継続している。

5．2 PRS 床目地充填工法
某物流倉庫の土間床に対し、床 CCB 工法を適用してカッター目地内にひび割れを誘導し、PRS を充填して床は素地仕上げとした。竣工 3 年経過後も肌分れが生じていない（図-28）。一般に、物流倉庫や工場等の土間床では、コンクリート打設後早期にカッター目地を設ける。
目地充填材の性能比較として、樹脂モルタルは乾燥収縮や振動による肌分れによって飛散し、シーリングは圧縮強度が低く、リーチ式フォークリフト等の繰り返し走行によって目地肩に角欠けが生じる（図-29）。一方、PRS
は接着力や圧縮強度が高く、体積減少が小さいことから、
図-26

PRS の製造手順

上記充填材の各々の弱点を補うことができる（図-30）。

図-28

PRS の床目地施工状況

図-29
図-27
52

PRS の施工手順

床目地施工状況

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6．まとめ
骨材とファイバー樹脂とを混合した PRS を目地内に充填することで、ポーラス機構を形成してひび割れ挙動を吸収し、様々な不具合の発生を未然に防止できることが、一連の材料特性試験や模型実験、および実建物にお図-30

各充填材の性能比較

5．3 PRS 補修工法（壁・床・段差）ける施工例において確認できた。以上のことから、PRS
は建設業界が抱える多くの問題点を解決できる材料と考えられ、今後の積極的な活用が期待される。

近年のコンクリートの高強度化も相まって、戸境壁に対する通常対策では不規則にひび割れが生じる（写真

謝辞-14）ことがあり、高いコストをかけて U カットシール＋

本報は、民間企業 14 社（淺沼組、熊谷組、西松建設、

樹脂モルタルによる補修は施したうえでクロス直貼りを行

NIPPO、 飛島建設、 大日本土木、 長谷工 コ ー ポ レ ーうものの、経年後の再発が大いに懸念される（図-31 中）。

ション、東急建設、五洋建設、三井住友建設、共立建

クロス直貼りや吹付塗装下に生じた壁ひび割れに対し、設、青木あすなろ建設、松井建設、奥村組土木興業）がU カット＋ PRS ＋パテ処理（外壁は塗膜防水）を施すこと所属する CCB 工法協会 PRS 工法研究会で実施した共同で、仕上げ表面の凹みを未然に防止できる（写真-15、図研究による開発成果 17）と施工例をまとめたものである。

-31 右）。また、化粧打放し素地仕上げの壁に生じたひ材料特性試験および模型実験に多大なご協力をいただい

び割れに対し、U カット＋ PRS を施したうえで化粧補た㈱東光商会、AOI トーマス㈱、これまでに実施工お修をすることで、意匠性を回復した事例もある。

よび実験協力をいただいたすべての関係者に謝意を表す。

一方、長尺シートや P タイル下に生じた床ひび割れに対し、U カット＋ PRS ＋薄塗補修を施すことで、ミミズ腫れを未然に防止できる（図-32 左）。また、基礎形式の違いにより、経年で 15 mm 程度の床段差が生じた際、

PRS の面仕上げによってリーチ式フォークリフト走行
路の段差を解消した事例もある（図-32 右）。

【参考文献】

1）（財）日本建築総合試験所：淺沼式ひび割れ誘発目地付き耐力壁構法（ 改定 ）， 建築技術性能証明評価概要報告書（GBRC 性能証明第 09-04 号改），2011 年 5 月

2）（一財）日本建築総合試験所：CCB 工法 - 異形鉄筋を用いるひび割れ誘発目地付耐震壁構法 -（改定 1）、建築技術性
能証明評価概要報告書（GBRC 性能証明第 14-24 号改 1），2016 年 12 月
3）松井 亮夫：コンクリートの収縮メカニズムに基づく RC 壁のひび割れ制御に関する研究，京都大学学位論文，博士（工学），2017 年 3 月

図-31

充填材の性能比較

4）（一財）日本建築総合試験所：ポーラスレジンサンドの物性試験報告書，2017 年 8 月
5）（一財）日本建築総合試験所：ポーラスレジンサンドの品質試験報告書，2018 年 2 月
6）（一財）日本建築総合試験所：ポーラスレジンサンドの線
膨張係数結果（参考），2017 年 8 月
7）コ ニ シ 株式会社： ボ ン ド ビ ュ ー シ ー ル 6909 カ タ ロ グ，
2021 年 10 月

写真-14

ひび割れの補修事例

写真-15

壁 U カット＋ PRS

8）CEMEDINE：S751 NB カタログ
9）株式会社ダイフレックス：シーカダイフレックスカタログ，
2016 年 6 月
10）シーカ・ハマタイト株式会社：SC-PU2 NB カタログ
11）シャープ化学工業株式会社：U2-PRO NB カタログ12）丸一 俊雄：左官モルタルの接着強さについて，コンクリー
トジャーナル，1968 年 6 巻 3 号 pp.21-33

図-32

充填材の性能比較
53

GBRC Vol.48 No.2 2023.4

13）ASTM international：ASTM C 190-77.Standard Test
Method for TENSILE STRENGTH OF HYDRAULICCEMENT MORTARS
14）大野 義照，徐 泰錫，中川 隆夫：外部拘束を受ける鉄筋コンクリート部材の乾燥収縮ひび割れ幅の予測，日本建築学
会構造系論文集 /72 巻（2007）616 号

15）大野 義照，中川 隆夫，劉 勇，岸本 一蔵：鉄筋コンクリー
ト壁の収縮ひび割れ幅の予測，コンクリート工学年次論文
集，Vol.26，No.1，pp.513-518，2004.7

16）三橋 博三：日本建築学会の収縮ひび割れ制御設計・施工
指針（案）の特徴，コンクリート工学，2007 年 45 巻 2 号
p.9-1517）（一財）日本建築総合試験所：ポーラスレジンサンド（PRS）-PRS を用いた目地充填工法 -，建設材料技術性能証明評価
概要報告書（GBRC 材料証明第 22-01 号），2022 年 5 月
【執筆者】

*1

松井 亮夫

（MATSUI Akio）

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