C 協議会 2021.5.14

初期ひび割れの抑制対策（案）目 次
１． はじめに・初期ひび割れ抑制の目的と有効性「初期ひび割れ抑制と構造物の⾧寿命化の関係」を記述できるか？
「初期ひび割れを補修した場合の耐久性低下」を記述できるか？
２． 温度ひび割れの抑制
２．１ 設計（配筋、誘発目地など）
２．２ 材料・配合
２．３ 施工２．４ 構造物別の対策（橋台、擁壁、カルバートなど）
３． 施工時のひび割れ抑制
３．１沈下ひび割れ対策
４事例紹介

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２．温度ひび割れの抑制
２．１設計

④

補強鉄筋【橋梁下部工たて壁および胸壁、擁壁】

・

補強鉄筋を追加することにより、ひび割れを分散させたり、ひび割れ幅を小さく抑え、ひび割れが構造物の有害なものにならないように抑制する。最下端の中間帯鉄筋上に鉄筋を追加するのが効果的であるが、鉄筋比がたて壁等で 0.3％以上、胸壁で0.5％以上になるように配力筋方向に追加する場合もある。この方法は経済的で施工が容易である。（山口県土木建築部：コンクリート構造物品質確保ガイド P53）⑤

ひび割れ誘発目地【橋梁下部工たて壁および胸壁、ボックスカルバート、ＲＣ擁壁】

・

温度ひび割れのうち、制御が難しい外部拘束によるひび割れに対しては、ひび割れ誘発目地が最も有効である。鉄筋構造物に使用する誘発目地は止水効果のあるものが望ましい。せん断力の大きい位置では不適で、誘発目地の断面欠損率は 30～50％必要である。山口県では設置間隔はコンクリート温度が低い時期で 5.0ｍ、それ以外の時期は 3.5ｍとしている。

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２．２．材料・配合（１）セメント種の変更
温度ひび割れ抑制対策として有効な手段に，セメント種の変更があります。中でも効果の大きいセメントは低熱ポルトランドセメント、次いで中庸熱ポルトランドセメントが挙げられます。しかし，地域によっては使用できる生コン工場が限られ，コストも大幅に増加します。
（２）セメント量の低減①高性能ＡＥ減水剤の使用
高性能ＡＥ減水剤の使用により，水セメント比を一定にして単位水量および単位セメント量を低減することができます。建築工事では単位水量低減を目的に一般的に用いられております。ただし，土木工事では、セメント量が少なすぎると分離傾向が大きくなることから、豆板の発生やポンプ施工時の閉塞などに注意する必要があります。
②フライアッシュの使用
フライアッシュを結合材として用いることで、単位セメント量を低減させて同一強度を得ることができます。一般的には単位結合材（セメント+フライアッシュ）量は同等以上となり、単位水量も低減でき、ワーカビリティーも向上します。ただし、耐久性から指定する水セメント比の上限値を満足しようとするとき、水セメント比を水結合材比と読み替えて上限値を満足すると判断しなければ、単位セメント量削減にならないケースが多くあります。このことについては、発注者・設計者・施工者・生コン製造者の理解と合意が必要です。
（３）膨張材の使用
膨張材の使用は温度ひび割れでも外部応力ひび割れ抑制に効果があり、水和熱抑制型は部材寸法が大きい構造物に適しています。ただし、膨張材水和熱抑制型は気温が高いほど凝結が遅延するケースなどがあり、仕上げのタイミング、ブリーディング量の増加、型枠支保工の解体時期などには注意を必要とし、ＡＥ減水剤遅延形との併用には特に注意が必要です。

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①

セメント【橋梁下部工、ボックスカルバート、擁壁】
・

水和熱の発生量が少ない中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメントを用いるのは有効である。但し、これらのセメントは強度の発現時期が遅く、強度の保証時期は 56 日、91 日となっており、工程への考慮が必要である。また、プラント設備（セメントサイロ）の増設等の問題点もある。

②混和材および混和剤【橋梁下部工、ボックスカルバート、擁壁】
・

フライアッッシュをセメントの代替として使用する場合は水和熱の発生を抑制させるのに効果がある。ただし、セメントとの混合割合を大きくすると空気量や強度の発現に影響が出る。高知県ではセメントの内割 20％のフライアッシュを使用し、単位セメント量を 74 ㎏/㎥、コンクリートの内部温度を 10℃程度低減させた事例がある。

・

高炉スラグ微粉末は「施工時期による抑制」で記載しているが、冬季（低温時）の施工では効果が期待できるが、夏季（高温時）では逆効果となることがある。

・混和剤では高性能ＡＥ減水剤（流動化剤）の使用も有効である。コンクリートの単位水量を少なくすることにより、セメントの配合量を少なくすることで水和熱の発生を少なくすることができる。

・

フライアッシュと高性能ＡＥ減水剤を比較すると、単位セメント量を低減させる効
果は代替の割合にもよるがフライアッシュの方が大きく、水和熱の発生が抑えられて温度ひび割れには有効である。

③

膨張材【橋梁下部工たて壁および胸壁、ボックスカルバート】
・

膨張材は、主にコンクリートの自己収縮や乾燥収縮によるひび割れ対策として使用されるが、水和熱低減型もあり部材厚の比較的大きい橋脚の胸壁やボックスカルバートの温度ひび割れにも効果がある。

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その他のひび割れ低減材【橋梁下部工、ボックスカルバート、擁壁】
・

ひび割れ低減材のうちファイバー状のものには、鋼繊維、ポリプロピレン、ガラス繊維などがある。現場で混入する場合が多いが、コンクリートのワーカビリティに影響を及ぼし、コンクリートポンプの閉塞や締固め不足などの弊害が起こる場合があるので、注意が必要である。

・ガラス繊維をネット状にしたタイプは、比較的簡単に設置できるがコンクリートの流動性の阻害になりやすく、コンクリートの締固めは十分に行う必要がある。外部拘束のひび割れ対策として使用する場合、ひび割れは拘束面から開放面に向かって進展するので、拘束面付近では間隔を密にし開放面付近では粗にすると効果的である。

4種類

セメント混和材

混和剤

骨材配合

材料による方法
・水和発熱の小さい、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメ
ント、高炉セメント、フライアッシュセメントを使用⇒市販されている高炉セメント B 種は温度依存性によって、水和反応が促進され、発熱速度が増加するケースもあるため、温度応力解析結果などを考慮して使用するセメントを選定する必要あり
・低発熱低収縮型高炉セメント B 種の使用
⇒高炉スラグの比表面積、置換率、石こう添加量を調整することで発熱速度、自己収縮を低減。また、高炉セメント B 種の特徴である CO2 発生量の削減、ASR の抑制、塩分浸透抵抗性、化学抵抗性も向上。
〇高炉スラグ微粉末
・高炉セメント C 種以上の比較的高い置換率の結合材を使用⇒発熱速度などが減少するが、品質は製造会社によって異なるため、あらかじめ試験を行うことで品質確認が必要〇フライアッシュ・比較的置換率の高い結合材を使用⇒コンクリートのワーカビリティーの改善により単位水量の低減に伴い単位セメント量の低減が可能。発熱速度が低下することに加えて、⾧期材齢による強度増進効果も得られる。ただし品質の差が大きいため事前の確認が必要〇膨張剤
・マスコンクリート用の膨張材を使用⇒一般の膨張材に水和抑制剤が添加されているため、発熱速度及び収縮を低減可能
・AE 減水剤、AE 剤、減水剤、高性能減水剤の使用（促進形を除く）⇒コンクリートのワーカビリティーの改善により単位水量を低減させ、それに伴い単位セメント量を低減可能
・収縮低減剤の使用⇒自己収縮の低減効果が認められているものを用いる必要あり・収縮の抑制に寄与する骨材を使用⇒主として石灰石が挙げられるが、流通の問題によって汎用的でない

・単位セメント量の低減⇒発熱挙動はセメント量に比例するため・呼び強度の強度値を小さくする⇒単位セメント量の増加に伴い発熱量等が大きくなるため、できる限り小さくすることが望ましい

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その他

・コンクリートの打ち込み温度を低下⇒部材の発熱量、部材内外の温度差を低減させることが可能⇒材料の温度を下げる方法で可能となるが、運搬中に温度が上昇するケースがあるため、その対策も必要
・コンクリートの打ち込み時刻及び時期による調整⇒部材内外の温度差が大きくなることでひび割れリスクが高まるため、時期によって打ち込み時刻を調整
・強度管理材齢の延⾧⇒管理材齢を⾧くすることで単位セメント量の低減が可能

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２．３施工（１）打設時期
気温の高い時期は、水和熱によるコンクリート内部温度の上昇が大きくなるので、マスコンクリートの施工はできるだけ避ける。
（山口県では 6 月から 9 月の間は原則としてマスコンクリートの施工を禁止している。
）
高炉セメントの潜在水硬性は低温時には反応が遅れるが、高炉セメントは粉末度を大きくしているため、高温時には発熱量が多くなり普通ポルトランドセメントよりもコンクリート内部温度が大きくなるので注意が必要である。

（２）施工方法
・断熱性の高い型枠を使用する。
・型枠はなるべく⾧期間存置する。
・気温の高い時期は、打設速度および 1 リフトの施工範囲、施工高さを検討し、気温のまだ上がらない午前中に打設を完了させるよう計画を立てる。可能であれば、気温の低い早朝よりコンクリートを打設する。
・温度上昇が大きいと予想させる場合は、パイプクーリング、プレクーリングを検討する。
・打設時のコンクリート温度を上げないように、型枠、鉄筋、ポンプの配管、アジテータ車のミキサーを冷却させる（ミキサーに耐熱塗装をした車両もある。
）
・打設待ちのアジテータ車は日陰で待機させ、コンクリート温度の上昇を防ぐ。
・打設後はできるだけ速やかに遮光ネット、ブルーシート等で日除けをする。
・湿潤養生に用いる水は冷水を使用せず、汲み置きしたものを使用する。
（コンクリート表面を冷却すると,コンクリート内部との温度差によりひび割れが発生する。
）
・養生マットは保温性、保水性の高いものを使用する。
・コンクリート天端を湛水し、水和熱を利用した温水で養生を行う。
（高知県で事例有り）
・型枠の解体は気温の高い午後に行い、できれば脱型後もシートや養生マットで保温する。

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３．施工時のひび割れ対策
３．１

沈下ひび割れ対策

１．打設時期・気温の低い時期は、ブリーディングが⾧時間にわたって継続する。単位水量の多いコン
クリートはブリーディングによる水の上昇のために、コンクリートが沈下する。コンクリート上面近傍に鉄筋等がある場合は、コンクリートの沈下が鉄筋等で拘束されるため、打設後に鉄筋等に沿ったひび割れが発生する。同様にコンクリート側面もセパレーターコーン付近にひび割れが生じる。

２．材料等による抑制①セメント・早強セメントなど硬化の早いセメントが有利である。高炉セメントの潜在水硬性は低温時には反応が遅れるので不利となるが、海水への抵抗性等で指定されている場合があるので注意が必要である。
②混和材および混和剤
・フライアッッシュは粒子が球状でワーカビリティがよくなり、単位水量を減らすことができる。しかしながら、ポゾラン反応は低温時には遅れる傾向があるので、一概に有利とは言えない。
・混和剤では高性能ＡＥ減水剤（流動化剤）の使用も有効である。コンクリートの単位水量を少なくすることにより、ブリーディング量を減らすことができる。
・ブリーディングを低減させる効果のある混和剤も市販されているが、かなり効果は期待できる。添加後はエントラップドエアーの減少に伴いコンクリート中の空気量が減少するので注意が必要である。
（現場添加）

３．施工方法による抑制
・打設速度を遅くする。特に気温の低い時期は打ち上がり高さを 1ｍ/時間で施工する。構造物によっては 1 時間当たり 10 ㎥以下となる場合もある。
・コンクリートの締固めは入念に行う。
・打設中にコンクリート表面に浮き出たブリーディング水はこまめに除去する。
（沈下ひび割れ対策として最も重要）・コンクリート打設後、適切な時期に内部振動機により再振動を行う。
※再振動の時期はコンクリート表面の浮き水が引いた後に行う。また、硬化中のコンクリ
8ートに悪影響を与えないように、内部振動機は小型のものを使用し、鉄筋位置を避けて再振動をする。
・コンクリートの天端仕上げ 1 時間後に天端の確認を行い、ひび割れが発生していれば木ゴテでタンピングをし、再仕上げを行う。
ブリーディング制御の対策
１．ブリーディングが生じにくい材料で施工：例えばスランプ8cm 以下や高性能AE 減水剤等で単位水量を抑制するなど。
２．丁寧に締め固めて、ブリーディングを集積し、各層で処分する事で不具合の原因である自由水を少なくし、沈降クラック等のリスクを抑制する。
３．締め固めたあとに、自由水が移動した跡を再振動で遮断させて緻密性を向上させる。
再振動を行う時期については、振動によりコンクリートの流動性が戻る状態の範囲で、できる限り遅い時間。
４．養生については、脱枠強度を確認できたら速やかに脱枠し湿潤養生を行う。
ブリーディングが大量発生したが、対応せずそのまま打ち重ねた現場例

ブリーディングを全て廃棄し丁寧に締め固めた躯体の例
同じ年度に同じ監理技術者・下請けで上記を徹底しただけで不具合は無くなりました。
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４．事例紹介【事例１】
砂防ダムの水通し部 3ｍ間に 1 本、幅 0.2mm のひび割れが発生した。

ひび割れ幅 0.2mm
10【事例２】
砂防ダムの天端コンクリート右岸に 5 本のひび割れ、左岸に 1 本のひび割れが発生した。
ひび割れ防止のため鉄筋を配置した。
最も大きな幅は右岸 No.1 のひび割れ幅 0.15mm

右岸 No.1 ひび割れ幅 0.15mm11【事例３】

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