戸田建設

技術研究報告第37号

コンクリート直貼工法における2- エチル -1- ヘキサノールの発生に関する実験的研究
村江 行忠 *1 宅間真 *2
鈴木 孝彦 *1 田中秀二郎 *3
伊達倫太郎 *3 細谷 祐樹 *3

栗木茂 *1

概要

スラブコンクリートに直接タイルカーペットを直貼施工した場合、タイルカーペットの塩ビバッキング材に含まれている可塑剤（DOP）とコンクリート中のアルカリ水分との反応（加水分解）により 2- エチル -1- ヘキサノール（以下 2E1H）が発生する。本報ではコンクリートの含水率に着目した試験体を用いて、コンクリート含水率と 2E1H 発生量の関係を検証する実験を行うとともに、発生後対策の検証を行った。その後、実大試験室を構築し、2E1H 発生量の経時変化と官能評価についての実験を行った。
実験により以下の知見を得た。
1）コンクリート中の水分が多ければスラブ工法にかかわらず 2E1H が発生する。
2）コンクリート中の水分が少なければ 2E1H 発生量が少なくなる可能性がある。
3）2E1H 発生量は温度が高い時期に多く、温度が低下すると減少する。
4）2E1H 濃度と人の感覚には差がある。
5）2E1H が発生したコンクリート下地への対策は研磨や下地補修材では不十分で、フィルム貼りが有効である。

Study on Emission of 2E1H from Carpet Tile over Concrete
Shigeru KURIKI*1
Makoto TAKUMA*2
Shujiro TANAKA*3

Yukitada MURAE*1
Takahiko SUZUKI*1
Rintaro DATE*3
Yuki HOSOYA*3

When carpet tile (TCP) is put directly up slab concrete, the examples are reported that emission of 2-Ethyl-1-hexanol (2E1H)
by reaction of the plasticizer (DOP) included in PVC backing materials of TCP and water with high pH in concrete. This paper isthe outline of experimental study on water content and 2E1H emission with model concrete slab, on change of 2E1H emission andsensuality evaluation at real size test room.
The following results are obtained from the experimental study
1)

2E1H emission occur under more moisture in the concrete slab regardless of the method.

2)

The less moisture in the concrete, could amount generated less 2E1H emission.

3)

The time when temperature is high has much 2E1H emission, when temperature decreases, 2E1H emission decreases.

4)

There is a difference in 2E1H density and the sense of the person.

5)

The measures to the 2E1H emission concrete, polishing and repair materials on the concrete is insufficient, bonding film is		effective.

*1 技術研究所 *2 建築工事技術部 *3 東リ（株）*1
Technical Research Institute *2 Architectural Engineering Department

2*3

TOLI Corporation

コンクリート直貼工法における2-エチル-1-ヘキサノールの発生に関する実験的研究

コンクリート直貼工法における2- エチル -1- ヘキサノールの発生に関する実験的研究
栗木茂 *1
宅間真 *2
田中秀二郎 *3

１．はじめに

2.2 コンクリート含水率と 2E1H 発生量の推移
図－ 2 に含水率、図－ 3 に表面水分率の経時変化を示す。含水率は試験体 b のみが大きく減少しており、下面から乾燥が進んでいるものと考えられる。一方、試験体 a は下側がステンレス容器、上側が TCP で蓋をされた形となり含水率の変化が少ない。しかし、表面水分率は、工法による明確な違いはなく同様に減少していた。これは内部に水分率の分布が想定される 4）にもかかわらず、コンクリート・モルタル水分計ではコンクリート表面のみを測定しているためと考えられる。また、比較用の試験体 d は、促進をしていないた
め含水率の低下は小さいが、表面水分率では最も低下している。これは、TCP がないため水分が蒸発し乾燥が進んでいるためと考えられる。図－ 4 に 2E1H 捕集量の経時変化を示す。試験体 a と試験体 b との比較において捕集量に差がない結果となった。これは、2E1H を発生させるために高含水率での実験としたことで、表面水分率では大きな差はなく、2E1H 捕集量にも明確な差が出なかったと推測される。
実験 2 の試験概要を表－ 3 に示す。コンクリートが十分に乾燥していると考えられるコンクリート打設後
270 日 の 試 験 体 e、f、g に TCP を 施 工 し、 そ の 後、2E1H の発生促進のため、設定温度を 60℃として養生した。結果を図－ 5、6 に示す。表面水分率及び含水スラブコンクリートにタイルカーペット（以下TCP）を直貼施工した場合、TCP の塩ビバッキング材（裏面の樹脂）に含まれている可塑剤（DOP）とコンクリート中のアルカリ水分との反応（加水分解）により 2- エチル -1- ヘキサノール（以下 2E1H）が発生する事例が報告されている 1,2）。また、下地材の含水率が高い場合に 2E1H の放散量が増加し、ある程度の時間が経過した後に臭気として認知されることが報告されている 3）。しかし、同じ条件で施工しても必ずしも 2E1H が発生するとは限らない。
そこで、コンクリートの含水率に着目した試験体を用いて、コンクリート含水率と 2E1H 発生量の関係を検証する実験を行うとともに、発生後対策の検証を行った。その後、実大試験室を構築し、2E1H 発生量の経時変化と官能評価についての実験を行ったので報告する。

２．モデル試験体を用いた実験

2.1 実験の概要
コンクリート打設直後に乾燥過程が異なると想定できるデッキスラブと在来スラブを模した試験体を用いた実験 1 と、打設後日数が経ちコンクリートが乾燥していると考えられる試験体を用いた実験 2 の 2 種類を行った。
表－ 1 に実験 1 の試験体概要、表－ 2 に養生・工程概要を示す。モデルコンクリートスラブはステンレス容器（φ300 × 200）に普通コンクリートを 150mm 打設し、表－ 2 に示す養生後 7 日目に TCP 従来品（東リ製 /GA-100）を施工した。在来スラブを模した試験体は、容器底面を切断し型枠を設置してコンクリート打設後 5 日目に脱型した。2E1H の発生を促進させるためにコンクリートの水分が十分に乾燥しない状態でTCP を施工し、100℃にした恒温槽に 1 日入れた後40℃にて促進を行った。比較用として、接着剤の塗布なしで TCP を施工した試験体 c、およびコンクリートのまま TCP なしの試験体 d を 20℃ 65％ RH の恒温室で養生した。2E1H の測定方法として、容器内部にパッシブサンプラー（柴田科学製 / パッシブガスチューブ）を設置・密閉し、24 時間拡散サンプリングを行った。重量より含水率を算定したものと、高周波容量式コンクリート・モルタル水分計（ケット科学研究所製 /HI-500）による表面水分率を測定した。なお、含水率には結合水と自由水を含み、表面水分率はモード 4（コンクリート）で測定した。
*1 技術研究所*2 建築工事技術部

村江 行忠 *1
鈴木 孝彦 *1
伊達倫太郎 *3
細谷 祐樹 *3

図－ 1

コンクリート試験体形状表－ 1実験 1試験体 想定工法
形状
a-1,2 デッキスラブ
φ300
b-1,2 在来スラブ
×c-1 デッキスラブ
H150
d-1 デッキスラブ

試験体
a-1,2b-1,2c-1
d-1*3 東リ（株）

2-2

試験体概要
底 TCP 接着蓋有有有有無有有有有有無 21 日まで有有無－ その後開放表－ 2

実験 1

養生・工程概要

養生

脱型
－
5 日目
－－

TCP 施工20℃
85％ RH

7 日目

促進温度
7 日目 100℃
8 日目から 40℃
20℃ 65％ RH

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技術研究報告第37号

3.2 発生後の対策比較
表－ 4 に対策前後の 2E1H 捕集量の比較を示す。
case I では、コンクリートの表面の研磨を行っても、2E1H の発生量は低減するが、2E1H は検出された。
官能評価では、コンクリートのにおいしか感じなかったが、コンクリートに含浸していた 2E1H によるものと考えられる。case II において、捕集量は少なく、官能評価は下地補修材自体のにおいが強く評価できなかったが、2E1H 低減効果は期待できない。case III
では、2E1H が検出されず官能評価でも臭気がなく、
フ ィ ル ム 貼 り の 効 果 が 確 認 で き た。case IV で は、2E1H は検出されず、官能でもにおいがなかった。

率が最も低い試験体 e の 2E1H 捕集量が最も少なかった。しかし、表面含水率に差がある試験体 f、g の2E1H 捕集量に差はなかった。これは、コンクリート含水率には差がなかったため、捕集量に差が出なかったためと推測される。また、TCP 施工後含水率は低下しているが、表面水分率はいずれも一度上昇しその後低下している。これは、コンクリート中の水分がTCP の施工により均一に分布し、一時表面水分率の数値が上がったためと考えられる。

３．2E1H 発生後対策に関する実験

3.1 実験の概要
上記実験により 2E1H が発生した試験体を使用し、2E1H の発生を抑える対策として、case I コンクリー
トの表面を研磨（5mm 程度）、case II 下地補修材（東リ製 / スムーズレベラー）による薄塗り、case III 防水フィルム貼り（ポリプロピレン 100％、0.02mm）、case IV 表面研磨をした下地を開放する、の 4 つの方法を試行した。

４．実大実験室

4.1 実験の概要
試験室の概要を図－ 7、実験概要を表－ 5 に示す。
建屋の中に部屋を 4 室つくり、コンクリートを ex1 は150mm、ex2 は 110mm かさ上げした。土間は下部からの乾燥防止のため防湿シートを敷いた。壁、天井はクロス貼りとした。TCP の施工は、ex1 において、

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⵹㛤ᨺΥಁ㐍図－ 2

コンクリート含水率の経時変化

図－ 3実験 1図－ 5実験 2図－ 6

表面水分率の経時変化

実験 2表－ 4対策
case

図－ 4実験 1

2E1H 捕集量の経時変化

表－ 3実験 2

含水率と表面水分率の経時変化対策前後の 2E1H 捕集量の比較
対策

Ⅰ-①
Ⅰ - ② 表面の研磨（約 5mm）
Ⅰ-③
表面研磨した下地に
Ⅱ-①
下地補修材塗布Ⅱ - ② 残接着剤の上下地補修材塗布
Ⅲ - ① 残接着剤の上フィルム貼表面研磨した下地を開放
Ⅳ-①（40℃・35 日）
Ⅳ - ② 表面研磨した下地を開放
Ⅳ - ③ （40℃・21 日）

試験概要

試験体 打設後形状 表面水分率［％］ 蓋
e3.1
φ300
f
270 日
4.0
有× H150g
5.2

乾燥した試験体からの 2E1H 捕集量

促進温度60℃

2-32E1H 捕集量[μg/24h]
対策後対策前（対策後日数）
657405（17）2694
463（15）3026
294（15）77102（7）

2244
1284

1063（6）
未検出（6）1109

未検出（35）294405

未検出（21）
未検出（21）

コンクリート直貼工法における2-エチル-1-ヘキサノールの発生に関する実験的研究られることから比較対象とした。ex2 の Room D のフィルム貼りは、2E1H 発生対策にて有効であることが確認された方法であり、含水率が高い状態のコンクリー
トと TCP を絶縁する方法として用いられることを想定した。
4.2 表面水分率経時変化
図－ 9 に ex1、図－ 12 に ex2 の表面水分率の経時変化を示す。ex1,2 ともに、TCP 施工前のコンクリートが露出した状態では表面水分率が次第に低下し、TCP 施工直後に表面水分率の数値が高くなった。これは前述 2. の実験 2 で確認したように、TCP 施工前のコンクリートは表面から乾燥するが、TCP の施工により内部の水分が均一化され表面水分率が高くなったためと考えられる。
4.3 2E1H 濃度の経時変化
図－ 10 に ex1、図－ 13 に ex2 の 2E1H 濃度の経時変化を示す（ex1 の初期、ex2 Room B の 1 月はデータ欠測）。ex1,2 ともに、従来品（ex1 Room D，ex2Room C）の 2E1H 濃度が高かった。また、季節とし

Room A は高含水率の状態での 2E1H 発生状況を確認するためコンクリート打設 12 日後に、その他の部屋は 33 日後に実施した。ex2 はいずれの部屋ともコンクリート打設 14 日後に TCP を施工した。実験期間の4 部屋の平均温湿度経時変化を図－ 8 および図－ 11に示す。試験室（各部屋）の換気は 0.5 回換気 /h の第 3 種換気とし、24 時間空調された空気を計測エリア か ら 下 部 換 気 口 を 介 し て 給 気 す る も の と し た。
2E1H の測定方法は、測定日の朝 30 分換気を行い、5時間閉鎖、Tenax TA 管にて 5L サンプリングを行った。表面水分率は高周波容量式コンクリート・モルタ
ル水分計によるモード 4（コンクリート）にて測定した。臭気官能評価に関しては、二人から六人による平均値とした。
実験に使用した TCP の種類を表－ 6 に示す。不織布バックとは、コンクリートと TCP 裏面の塩ビバッキング材とを絶縁するために、不織布を貼り付けたものである。リサイクルバックとは、バッキングに再生塩ビ樹脂等を混ぜたもので、従来品と比べて再生塩ビ樹脂等の混ぜ方により 2E1H の発生量が少ないと考え

図－ 9

ex1
ex2

図－ 7試験室概要

表－ 5実験概要

期 間2006 年 11 月～
2009 年 2 月
2010 年 1 月～
2011 年 3 月表－ 6ex1 コンクリート・モルタル水分計による表面水分率

図－ 10

部屋広さ 天井高 コンクリート厚2m ×1.5m

2.2m

150mm

2.09m

110mm

図－ 11

図－ 12ex1

2E1H 濃度経時変化

実験で使用した TCP

ex1
TCP 種類
ex2
TCP 種類Room A
不織布バックRoom A
不織布バックRoom B
不織布バックRoom B リサイクルバック
Room C リサイクルバック Room C
従来品
Room D 従来品（GA-100） Room D 従来品（フィルム貼）図－ 8ex1

4 部屋平均温湿度経時変化

2-4ex24 部屋平均温湿度経時変化

ex2 コンクリート・モルタル水分計による表面水分率

戸田建設

表－ 7ex2

図－ 14５．おわりに実験により以下の知見を得た。①コンクリート中の水分が多ければスラブ工法にかかわらず 2E1H が発生する。②水分が少なければ発生量が少なくなる可能性がある。③ 2E1H 発生量は温度が高い時期に多く、温度が低下すると減少する。④ 2E1H 濃度と人の感覚には差がある。
2E1H 発生への対策として、以下の対策が有効である。① 2E1H が発生したコンクリート下地への対策は研磨や下地補修材では不十分で、不織布バックの対策品とフィルム貼りが有効である。②研磨後開放（40℃）
が実験的には有効である。
【参考文献】

1） 床仕上げ材から発生した異臭：クレーム（社）建築業協会施工部会［編］、井上書院 P100-101
2） 上島道浩、柴田英治、酒井 潔、大野浩之、那須民江：
ビル建築の空気中 2- エチル 1- ヘキサノールの発生源に関する検討 平成 15 年度 室内環境学会総会 講演集160-163（2003）
3） 横田知博、千野聡子、加藤信介、村上周三、安宅勇二、
徐 長厚：塩化ビニル床材からの可塑剤分解物質等の放散メカニズムの解明 日本建築学会環境系論文報告集 第 617 号 47-52，2007 年 7 月
4） 橋田 浩、田中亨二、小池迪夫：打設直後からの乾燥
途中におけるコンクリートの含水状態、日本建築学会
構造系論文報告集 第 412 号 1-8，1990 年 6 月
5） 臭気の嗅覚測定法 岩崎好陽 臭気対策研究協会

2E1H 濃度経時変化

2E1H 臭気官能評価基準

0：無臭
1：やっと感知できるにおい
2：弱いにおいex2第37号なかった。TCP 裏やコンクリート面の臭気評価について、Room B と C は、試験室の空気より臭気強度が強い結果となり、冬期の 2E1H 濃度が低い状態においても「楽に感知できる」ことから、室温が低い冬期でも加水分解が進んでいることが確認できた。Room Aと D は、2E1H 濃度が低く、官能評価も「やっと感知できる」結果であった。ては夏期の濃度が最も高く、冬期に 2E1H 濃度が急激に低下した。これは 2E1H 発生量が温度に依存しているためと考えられる。ただし、ex2 において室温が最も高い 8 月に Room B と Room C の濃度が下がっている原因は特定できなかった。また、2E1H 濃度は室温が下がっているにもかかわらずすぐに低下していないのは、加水分解による 2E1H 放散量はある程度時間が経過した後に増加する 3） との報告もあることから、2E1H 濃度のピークが遅くなったためと考えられる。
不織布バックの 2E1H 濃度はほとんど増加せず、従来品の 1/3 ～ 1/7 程度に抑えられた。また、高含水率の状態を想定した ex1 の room A においても濃度は低かった。リサイクルバックは従来品と比べると 2E1H濃度が少なかった。フィルム貼りは、計測エリアに近い濃度を示しており 2E1H の発生を抑制できたものと考えられる。
4.4 官能評価
ex2 に お い て、 表 － 7 の 評 価 基 準 5） に 基 づ い て
2E1H 臭について官能評価を行った。評価は、各室の空気、TCP 裏、コンクリート表面について行い、結果を図－ 14 から 16 に示す。試験室の臭気強度が最も強いのは 2E1H 濃度が高い Room C で、TCP 施工後12 週後の 5 月が最も臭気が強い結果となった。しかし、
図－ 13 より 2E1H 濃度は 5 月以降も増加しており、2E1H 濃度が高いほど臭気が強いという結果は得られなかった。今回の官能評価は、この実験の関係者にて行い、人数も少ないため評価に偏りがあったと考えられるが、2E1H 濃度と官能評価結果に相関性はみられ

図－ 13

技術研究報告3：楽に感知できるにおい
4：強いにおい5：強烈なにおい図－ 15

試験室官能臭気強度

図－ 162-5

ex2ex2

TCP 裏官能臭気強度

コンクリート面官能臭気強度