PCSA

SPECIAL TOPIC

特集

タイル先付けプレキャストコンクリート工法の課題と対策

PCa部材に貼替えられたタイルの付着耐久性能についてー

温冷繰り返し試験による長期耐久性の検証

1. はじめにー

耐久性 の 課 題 が あった。そこでプレコンシステム協会では、“タイル先付けプレキャストコンクリート工法”が誕生してか

タイル の貼 替え 施 工におけるら 40年以上の歳月が経過した。当初、タイル貼付けの熟練工材料、及び施工に関する協会指不足からくる剥落防止を目指して、タイル型枠先付け工法と共針となる、「タイルの貼 替え指に開発されたが、やがて高層化する現場の生産効率と品質の向針・同解説（案）」（以下“貼替上を目的とした部材のプレファブリケーション化の中で、無くてえ 指 針（ 案 ）”）を平 成20年4はならない仕上げ技術の一翼を担ってきた。

月に発行し、協会会員各社の製ところが近年、タイルの浮きや剥離といった事例が報告され品品質の向上を図っている。ており、協会でもタイル先付け工法への信頼の回復を急務と捕らえ、会員各社一丸となっての活動を行っている。
ここでは、こういった活動の最近の成果の一つとして位置付

写真 -2「タイルの貼替え指針・同解説（案）」平成 20 年 4 月発行

けられる、“貼替えタイルの付着性能に関する促進劣化試験”の結果について紹介する。

本試験では、“貼替え指針（案）”にならった方法で PCa メー
カー５社によって貼替えられたタイルを対象に温冷繰り返し試験を行い、温度ひずみによる付着耐久性状の変化を把握することを目的とした。
2.2

試験体及び使用材料

図 -1 に試験体の形状を示す。１体の試験体で行う引き抜き試験数はＮ＝5 とした。各試験体には、試験体表面に３箇所、内部に１箇所熱電対を設置し温度測定を行った。内部温度については、タイルの貼替え用モルタルと、下地コンクリートの界

写真 -1
大阪ロイヤルホテル（1971 年）
45×45mm のタイルを打ち込んだ初期の例、40 年近く経過した現在も健全な状態が維持されている面付近に熱電対を設置し測定した。
試験体は、表 -1 に示すような調合条件の軽量一種コンクリートを使用して打設し、その後図 -1 に示す引き抜き試験を行うタイルの貼替えを行った。

2. 貼替えタイルの付着性能に関する促進劣化試験

試験体数は、温冷繰り返し試験の設定サイクルごとに引張り接着試験を行うために、表 -2 に示すような数量とした。

2.1

試験の目的

表 -1

PCa 版の仕上げタイルの浮きや剥離の原因の一つに挙げら試験体コンクリートの調合条件れるのが、コンクリートの充填不良やタイルの打ち込み精度不コンクリート種類

良などの理由から、工場で出荷前に貼替えられるタイルの接着設計基準強度2（N/mm ）

軽量一種

30.01

スランプ（cm）

空気量（%）

8.0 ± 2.5 4.5 ± 1.5

W/C（%）

S/ ａ（%）

単位水量3（kg/m ）46.846.0159

SPECIAL TOPIC

表 -4

貼付けモルタルの種類

No. 貼付け材料の用途MS

PCSA

タイル貼用既調合
モルタルD

タイル裏面からのはつり深さ
モルタル中の 吸水調整材の（＝貼付けモルタルの塗り厚）
合成樹脂成分 合成樹脂成分
(mm)
EVA

EVA

TPAE

現場調合

10水湿し

5EVA

15SBR

ｺﾝｸﾘｰﾄ補修用既調合モルタル
TWN

EVA

510

貼替えずに打ち込みタイルの接着強度を検証する試験体

・ポリマーディスパージョンの種類は下記の通り
EVA: エチレン・酢酸ビニル
SBR: スチレン・ブタジエンゴム
PAE: スチレン・アクリル

表 -5

図 -1

タイルのはつり試験体図使用する貼付けモルタルの仕様に合わせた深さで周辺目地に切り込みを入れた後タイル及びコンクリートをはつり取る。

吸水調整材を はつったコンクリート下地面の清掃後、吸水調整材を塗布する。（試験塗布体 No.2 だけ水湿しのみ）
コンクリート下地面及びタイル裏面の両面にモルタルを塗り付ける。貼タイルの合わせ時に目地からモルタルがはみ出てくることを確認しながら圧着さはつり貼付けせる。

養生方法は、コンクリート打ち込み後一晩常圧蒸気養生を施した。以後常温で気中養生とし、表 -3 に示すような材齢でタイ目地詰めルの貼替え、及び各試験に供した。
表 -2

タイルの貼替え手順

試験体数一覧

貼付けモルタルの硬化後、目地モルタルを充填し仕上げる。

いる。また、工場でモルタルを計量・調合するケースもあったが、負荷した温冷繰返しサイクル数と試験体数

試験体数

ポリマーディスパージョンの種類で分類すると、本試験により

M社

4協会 会員各社が使用している材料をほぼ網羅して評価していS社

4ると考えられる。

No.

0,30,60,90 の各サイクルにつき１体ずつ

D社

4ＴＷ社

今回試験体の製作におけるタイルの貼替え手順を表 -5 に示

4Ｔ社

0,90 の各サイクルにつき 1 体ずつ

Ｎ（貼替えなし）

0,30,60,90 の各サイクルにつき１体ずつす。この中で、“貼替え指針（案）”と異なる箇所を以下に整理2する。

4合計試験体数a. 本試験では、ポリマーセメントモルタルの温冷繰り返し22前後における付着性状の変化を把握することを目的とした
表 -32.3

ため、下地コンクリート側へのアンカー金物の固定、及び脱タイル貼替え及び各試験時の材齢落防止のステンレス線の接着は行っていない。

作業、試験の内容

材齢（日）タイルの貼替え作業

25b.“貼替え指針（案）”では、貼替え部位のコンクリートの温冷繰り返し試験開始

47

引張り接着強度試験

72 ～ 100はつり深さを 15mm 程度としているが、使用した材料ごとにメーカー推奨の塗り厚は異なっている。事実各社の施工要領もメーカー推奨値に合わせて行われているため、今回タイル貼替え作業の状況も材料ごとにはつり深さを決めた。

試 験体のタイルの貼 替え作 業は、協会 会員会 社5社によりこの点は、今後“貼替え指針（案）”の改訂の際には、アンカー行った。貼替えに際しては、各社が標準的に使用している材料金物の固定方法などと合わせて検討する考えである。

をそのまま使用した。表 -4 に、使用された貼付けモルタルの種類を示す。
既製調合モルタルとしては、タイル貼用として市販されている材料の他に、コンクリート角欠け補修用の材料が使用されて

2

PCSA

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以下に作業手順の概要を示す。

写真 -3

貼替え前の試験体

写真 -4 はつり時の深さに合わせて目地部に切り込みを入れる

写真 -5

コンクリートを所要の深さまではつる

写真 -6 タイル裏から 15mm はつったもの、手前は埋め込みの熱電対

写真 -7

タイル裏から 5mm はつったもの

写真 -8
布する

下地コンクリート面に吸水調整剤を塗写真 -9 下地コンクリート面に貼付けモルタルを塗布する

写真 -10布する

タイル裏面にも貼付けモルタルを塗写真 -11 タイルを圧着し、目地部からはみ出る余分なモルタルは除去する

写真 -12 治具を使用し周辺タイルとの面、目地通りなどを合わせる

写真 -13 目地詰め用モルタルを目地に充填して仕上げて、清掃後完了

3SPECIAL TOPIC

３．試験方法PCSA

はつり込んだ深さまで予め切り込みを入れて、周辺との縁を切っ3.1

温冷繰り返し試験た。引張り接着強 度試 験は、イ

温冷繰り返し試験は、JSTM J 7001-1996「実大外壁等の日ンスト ロン 型 万 能 試 験 機 を 使射熱による熱 変形性 及び耐久性試験 方法 」に準拠しながら、用して行 い、写 真 -15 に 示すよ90 サイクルまで行った。１サイクルを 8時間で、4時間加熱、うに、引き抜き箇 所ごとに試 験4時間冷却とし、温度は試験体の内部温度（貼付けモルタルと体 の 位 置 を 移 動 さ せ な がら固下地コンクリートの界面の温度）で評価し、加熱時に 80℃前定し、エポキシ樹脂で固定され後、冷却時に－20℃前後となるように設置した。写真 -14 にた鋼製アタッチメントを試 験 機

温冷繰り返し試験装置内の試験体設置状況を、図 -2 に、初期ののテンションロッドへ接 続して150時間までの試験体の温度履歴を示す。

行った。引き抜き速度は、JIS A6909（ 建 築 用 仕 上げ 塗 材）

写真 -15 引き抜き試験状況

7.9付着強さ試験の項を参考に、1750N ／ min とし、タイル破壊まで単調引張り載荷とした。
４．試験結果4.1接着強さ

図 -3 に引張り接着強度試験の結果を示す。いずれの試験体も、PCa 版 先 付けタイル の 接 着強さの評 価目安である 0.6N ／mm2以上の強度を確保していた。

写真 -14

温冷繰り返し試験の状況

100.080.0

温度(℃)

60.040.0

表面1表面2
表面3内部20.00.0-20.0-40.0050

100150経過時間(hr)

図 -23.2

温冷繰り返し試験時の温度測定結果

・各試験時の試験体コンクリートの圧縮強度は、材齢 72 日以上を経過しいずれも 50N ／ mm2 前後であった。

引張り接着強度試験

引き抜きタイル周辺の目地には、貼替え時にコンクリートを

図 -34接着強さの試験結果

PCSA4.2

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破断状況

貼付けモルタルの破断状況は、ほとんどが貼付けモルタルと下地コンクリートの界面付近におけるいずれかの材破断であった。その他タイル裏面近傍でのモルタル材破断もあったが、これら破断状況の違いによる強度上の差異は認められなかった。
写真 -20 貼替えなしの試験体からコアを採取

写真 -21 １体から N=3 のコアを採取

表 -7 コア試験体による圧縮強度試験結果

写真 -164.3

引き抜き試験後の状況

温冷繰り返しサイクル数

圧縮強度（N/mm ）写真 -17 モルタルと下地コンクリート界面付近で破断

2046.23040.96042.19041.8

温冷繰り返し試験の影響どを検証していく必要があると考えられる。

今回の試験では、温冷繰り返しサイクルと接着強度との間に一定の性状を見極めることは出来なかった。また、軽量一種コ

５．まとめ

ンクリートに打ち込んで貼替えないタイル（試験体Ｎシリーズ）の接着強度が、温冷繰り返しサイクルを重ねるごとに大きく進昨年発行された、「タイルの貼替え指針・同解説（案）」の要展していくのが確認された（表 -6参照）。
表 -6

領に基づいて貼替えられたタイルの、長期的な付着耐久性を確貼替えないタイルの付着強さ（N=5 の平均値）認することを目的とした温冷繰り返し試験を実施した。貼付け

温冷繰り返しサイクル数

付着強さ平均値（N ／ mm ）用材料として、タイル貼付け用やコンクリート角欠け補修用の01.14301.66

既成調合モルタル、あるいは現場調合モルタルなど、現在使用602.4590

2.782されている代表的なものを評価したが、いずれも実用上問題の無い接着強度を保持していることが確認された。
協会では今後も継続して、以下のような活動を予定している。
a. 地域ごとの長期暴露試験の実施・評価
b. 出荷前に貼替えなければならない要因そのものを減らすことを目的とした、プレキャストコンクリート部材の設計、製造に関わる手引きの発行
これらは、昭和55（1980）年に PCSA より会員各社へ配

写真 -18 温冷繰り返しを行っていな
い引き抜き試験後のタイル布された、「タイル先付け PC 部材製作指針」の改訂という形

写真 -19 90 サイクルを負荷した引き抜き試験後のタイルを取りながら、安心して使って頂ける「PCa 版タイル先付け工法」の確立を目指し努力していきたい。

そこで、温冷繰り返し後の試験体の強度が変化していないか【謝辞】

どうかを検証するために、試験体から 5cm φ×高さ 6cm のコ

本試験の実施に当たっては、社団法人「全国タイル業協会」

アを抜いて、圧縮強度試験を行った。の多大な協力を賜りました。ここに深く謝意を表します。

試験結果から、温冷繰り返し負荷による各試験体の圧縮強度の変化は生じていないことが確認された。一方、写真 -18、19に示すように、タイル裏面へのコンクリートの付着量に顕著なプレコンシステム協会 技術部会長差が見受けられ、今後貼替え部位との差や、実暴品との違いな佐々木 哲也5