淺沼組技術研究報告 №29(2017)

５．RC 造耐震壁のひび割れ制御法の進化－ CCB-NAC 工法を用いた RC 造集合住宅壁の施工と LCC 低減 －Evolution of Crack Control method of Reinforced Concrete Shear Wall
松井 亮夫＊１

要 旨
本研究では，異形鉄筋の誘発材を用いる RC 造耐震壁のひび割れ制御工法：CCB 工法の改良型である CCB-NAC 工法（GBRC 性能証明 14-24 号改１）を初めて建築物に適用し，RC 造マンション戸境壁（クロス直貼仕上げ）のひび割れ制御を行った。その結果，ひび割れ誘導率は 98.2%という期待どおりの制御結果を得た。また，本工法を適用する際の検討項目になると考えられる補修コストの低減効果，目地部の仕上げ方法および遮音性能調査，注意事項などについて取り纏めた。一方，新たに開発した充填材（PRS）は，一般の充填材とは異なる機構をもち，骨材とファイバー樹脂とを混練した材料を目地内に充填することでポーラス機構を形成し，ひび割れ挙動を吸収（分散）できることが分かった。
キーワード：RC 壁／誘発目地／誘発鉄筋／遮音性能／LCC／目地充填材
本工事(RC 造 7 階建て分譲マンション)の例では，戸境はじめに近年，中高層 RC 造建物の建設に高強度コンクリートが壁のひび割れ制御対策を積極的に行うべく，無開口耐震用いられ，コンクリートの材料特性である収縮ひずみや壁のひび割れ誘発目地構法：改良型鉄筋挿入工法(以下，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CCB-NAC*1 工法または本工法)を初めて適用し，竣工間際れ発生の危険性が，従前のコンクリートに比べてさらにまでの目地内へのひび割れ誘導率の調査を実施した。本高まっている。コンクリート製造技術の高度化や鋼材の工法の主な特長は，機械的な付着が期待できる棒状鋼材

高強度化に伴い，SRC 造から RC 造へ転換することで，構(異形鉄筋)をひび割れ誘発材に適切量用いることで，従来造設計の自由度や建物の長期耐久性の向上が実現されたの誘発目地工法で採用されている「目地底間寸法＝構造が，その一方でひび割れリスクがトレードオフされてい壁厚」ではなく，「壁板の厚さ＝構造壁厚」とすることがる。また，施工技術面においても，部位ごとにコンクリでき，誘発目地設置の際に必須条件であった壁の増打ちートの強度を打ち分けることが困難である現実から，壁コンクリートが不要となる点である。に柱や梁と同じ強度のコンクリートを採用すべく設計さ

本稿では改良型の CCB-NAC 工法によるひび割れ制御れている例も少なくないため，一層，ひび割れ発生の危事例を紹介するとともに，本工法を適用する際の検討項険性が高まっている。

目になると考えられる補修コストの低減効果，目地部のRC 造マンションの戸境壁では，竣工から数年経過した仕上げ方法および遮音性能調査，注意事項などについて後に収縮ひずみや温度応力による斜めひび割れが発見さ報告する。

れることがあり，施工者が入居者へのアフターサービスとしてクロス貼替えなどの修繕を実施しているが，ひび1．概要

割れそのものについては抜本的な補修方法がなく，再発

1.1 工事概要

リスクが高いのが現状である(図１)。施工段階の対応と建物用途：共同住宅(分譲)

しては，膨張材や収縮低減剤などの混和材料をコンクリ

構造規模：RC造７階建て(全51戸)

ートに混入することで，ひび割れ発生の低減効果が期待

建築面積：712m2

できるが，ひび割れ発生を無くすことは困難である。一工

延床面積：3,991m2

期：2016 年 5 月～2017 年 5 月(13 ヶ月間)

1.2 戸境壁の対策概要

方，構造特記仕様書では，壁の横方向筋を密に配筋する

図２のように，戸境壁 EW18(ことで壁に垂直に生じるひび割れを分散させ，その幅を)に CCB-NAC 工法を小さくする方法も記載されているが，採用することによ適用した。目地位置(▼)は，3m 間隔程度となるよう柱際りかえってひび割れ本数が増えるなど，物件の特徴に適と壁中央および柱から 1.5m 程度の位置の計 5 箇所とした。

した対策の採用・決定は，その責任の所在の曖昧さと合

壁内法高さ：2,200mm，長さ：約 10,000mm

わせ，非常に難しいものとなっている。

壁厚：180mm，目地寸法：幅 20mm，深さ両面 10mm

*１技術研究所調査研究グループ
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淺沼組技術研究報告№29(2017)

1.3 使用材料

柱断面：900mm×800mm，梁断面：360mm×600mm
目地部には，壁縦筋 D13 を 2 本とひび割れ誘発材 D19

南棟基準階の柱，梁および壁に使用したコンクリートを一直線上に配置する計画とし，専用の固定治具で緊結の配合例を表１に，材齢 28 日時点でのコンクリートの力した(図３,図４)。その結果，誘発材率 11.9％，非コンク学的特性を表２にそれぞれ示す。

リート率(以下，総断面欠損率)32.7％，鉄筋のあき 28.5 mm

1.4 計測概要となり，建築技術性能証明

1)に定める構造規定値を全て柱，梁および壁コンクリート打設後，脱型時強度を確満足した。ここで，Ⅰ誘発材率，Ⅱ総断面欠損率の算出

認のうえで壁型枠を脱型し，それ以降のひび割れ発生状方法を図５に示す。コンクリートの設計基準強度は 1 階

況を調査した。壁表面のひび割れ幅は，クラックスケーが 36N/mm2，2～3 階が 30N/mm2，4～7 階が 27N/mm2，ル(最小計測幅 0.04mm)で計測した。

EW18 の壁筋比は縦横ともに 0.55%であった。なお，目地ごとの対策区分を図２に示している。
【対策区分】①目地＋ひび割れ誘発材②ひび割れ誘発材固定治具③壁側スペーサー④ハット目地（塩ビ製）⑤シーリング（ウレタン）

図 1 経年後の戸境壁ひび割れ発生例（2 年点検時）

図 2 基準階目地配置図

表 1 コンクリートの配合例（南棟）

表２

コンクリートの力学的特性

図 3 目地部の断面詳細（EW18）

図 4 配筋例

図 5 誘発材率および総断面欠損率の算出方法

5-2

淺沼組技術研究報告№29(2017)

耐震安全性の向上，室内空間におけるプランニングスペ

CCB-NAC 工法ースの拡大をもたらす(図７)。また，一般の耐震壁の設計法と同様であることから，元々目地がない計画の耐震壁◎壁の増打ちコンクリートを不要としに対して，施工段階での工法検討・軽微変更による誘発
目 地 の 設 置 が 可 能 で あ る 。 な お ， CCB 工 法 お よ び

目地なし壁と同等の評価へ！

CCB-NAC 工法は機械的な付着(防錆塗装などを含む)を期
CCB-NAC 工法とは，RC 造および SRC 造の付帯ラーメ待できる棒状鋼材(異形鉄筋，丸鋼，角鋼など)をひび割れン内に配置された，誘発目地を有する RC 造無開口耐震誘発材として用い，収縮ひび割れを誘発目地内に誘導す壁の収縮ひび割れ発生位置を制御する工法で，確実に誘る技術として，特許*2 第 4719032 号を取得している。

発目地内へひび割れを誘導させると同時に，目地部以外◎工法の特長の壁面にひび割れをほとんど発生させないことを可能と(1) 総断面欠損率 25～30%程度を確保することで，誘発目する。本工法の特長は，目地位置でのコンクリート比率地内に 90%以上の高い確率でひび割れを誘導できるため，を減らす手段として，目地に沿って太径異形鉄筋のひびコンクリートの耐久性上の処置が容易になり，美観性を割れ誘発材および壁縦筋を直線上に配置する点である損なわない。

(図６)。さらに，目地の欠き込みが断面欠損とならないた(2) 目地なしの耐震壁と同等の強度を持つ。

め，耐震壁の耐力算定時の壁厚を目地底間寸法としてい(3) 現場において材料入手が容易で，コンクリートとの付る従来のひび割れ誘発目地工法に必要な，壁の増打ちコ着性状が良好な表面処理を施さない JIS の規格品の異形ンクリートが不要となるメリットがある。

鉄筋をひび割れ誘発材に用いるため，品質や耐久性など一般に，誘発目地を設けて構造躯体のコンクリートをに関する懸念がない。

欠損させた耐震壁はせん断耐力が低下するが，CCB-NAC(4) 専用の誘発材固定治具を使用することで，簡易ながら工法は目地部を太径異形鉄筋のひび割れ誘発材で補強しも精度の高い施工が可能である。ているため，その量を適切に定めることで，耐震壁とし(5) 鉄筋工による一連の作業の中でひび割れ誘発材の取ての構造性能が低下することはない。これにより，CCBり付けが可能であり，類似工法と比較して作業効率に優工法を含め，従来必要だった壁の増打ちコンクリートがれ，対策費用が安価である。

不要となり，コストを低減するだけでなく，打ち増しに(6) CCB-NAC 工法を用いた耐震壁の耐力は，全壁厚を構よる重量増がなくなる。ひいては，建物の軽量化に伴う造壁厚として評価できるため，目地深さ厚の壁の増打ちコンクリートが不要になる。

図 6 CCB-NAC 工法概要図

図 7 CCB 工法と CCB-NAC 工法の比較

5-3

淺沼組技術研究報告◎適用範囲№29(2017)◎事業主・設計監理者および施工者の範囲

CCB-NAC 工法は，RC 造および SRC 造の付帯ラーメン特許工法のため，施工者は工法協会に入会し，内に配置された，誘発目地を有する RC 造耐震壁に適用

CCB-NAC 工法研究会(正会員・限定会員)に所属することする。ただし，無開口の耐震壁に限る。

で使用できる。また，事業主・設計監理者などは，工法◎構造規定

協会に入会し，賛助会員として所属することで使用でき(1) 誘発目地は，原則として柱入隅および柱入隅からる(CCB 工法協会 HP*3：入会案内)。

1.5m 以内に 1 箇所，目地間隔を 3m 以内(図８)。

◎施工手順(2) 誘発目地の深さの総和は，壁厚の 20%以内。

CCB-NAC 工法の施工手順を図９に示す。

(3) 誘発材率(目地底間寸法に対するひび割れ誘発材の呼【Step1】壁の内外に誘発目地位置の墨を出す。

び径の比率)は，7.5%以上かつ 20%以下。

【Step2】壁縦筋の割付は目地部から行い，墨出し線上に(4) 総断面欠損率(全壁厚に対する目地深さおよびひび割

壁縦筋，誘発材を設置し，建ち精度を下げ振りで確認す

れ誘発材と壁縦筋の呼び径の合計の比率)は，25%以上かる。誘発材は，専用固定治具で周囲の鉄筋に結束する。

つ 48%以下。

【Step3】外側型枠を建て込んだ時点で，型枠に取り付け(5) ひび割れ誘発材は，上下の梁および床スラブに定着しられた目地棒を案内定規として，誘発材の位置を微調整ないよう壁の内法高さに合わせて配置。

する。このとき，正面から直視した際に，目地棒が見え(6) 壁筋比は，外壁で 0.4%以上，内壁で 0.29%以上。

ない程度の精度が必要である。

(7) 壁厚は 180mm 以上，ダブル配筋。

【Step4】内側型枠を建て込む。

◎使用材料(1) コンクリート種類：普通コンクリート(JASS５)
設計基準強度 Fc(N/mm2)：21≦Fc≦48(2) 鉄筋(誘発材) 異形棒鋼：SD295A，SD295B，SD345，SD390(JIS G 3112)(3) 固定ジグ工法協会が指定する専用固定ジグ(JIS G3532：岡部㈱の製造品)
図 8 誘発目地の設置例

図 9 CCB-NAC 工法の施工手順

5-4

淺沼組技術研究報告

2．対策結果№29(2017)

2.2 対策費

2.1 ひび割れ発生状況

本工事での CCB-NAC 工法による対策費(材工)は，①誘

戸境壁に対して，総数 169 か所の CCB-NAC 工法を適発材 10 万円，②固定治具 21 万円，③壁側スペーサー16.8用した目地を設置し，目地部以外の壁面に生じたひび割万円，④ハット目地 21.6 万円，⑤シーリング 18.5 万円のれは 3 か所で，ひび割れ誘導率【（目地総数－ひび割れが計 87.9 万円であり，約 220 円/m2(延床面積 3,991m2)とな目地を外れた本数）/目地総数の比率】は 98.2%という期った(表３)。

待どおりの制御結果を得た(図１０)。目地および誘発材の今後は，本対策費が見積り時点で計上できるよう，構直線精度を確実に確保できたことが，高いひび割れ誘導

造特記仕様書への本工法の積極的な掲載が望まれる。

率が得られた要因と考えられる。

2.3 失敗事例

目地部以外に発生したひび割れを図１１に示す。南棟 2

図１３に本工事での失敗事例を示す。

階が 2 か所，南棟 3 階が 1 か所で，すべて南棟壁のバル

a．目地の変形：プラスチック製の目地棒を使用したためコニー側であったが，発生位置がそれぞれ違うことから，ゆがみが生じ，その形状に沿ってひび割れが生じた。

相関性はないと推察された。図１２に南棟 3 階(B-2 面)LDb．ひび割れの逸脱：壁セパレーター(以下，セパ)が目地壁のひび割れ計測結果を示す。目地部を外れたひび割れ部に近接しており，ひび割れがセパ部に流れた。の最大幅が 0.25mm に対し，目地部の最大幅は 0.15mm に

c．ひび割れの延伸：梁側セパが目地部に近接していたた抑制されていた。本傾向は，過去に屋内でひび割れ誘発

め，ひび割れが梁側セパ部に延伸した。

実験 3)を行った結果と同様であり，目地部の誘発材によっ※a は木製の目地棒を使用，b．c は目地に対するセパ位て鉄筋量が多くなったことが，最大ひび割れ幅抑制の一置を 200mm 程度離すことが望ましい。

因と考えられる。
表 3 本工事での対策費

図 2 参照図 10 目地内に誘導したひび割れ

図 11 目地部以外に発生したひび割れ

図 12 南棟 3 階（B-2 面）LD 壁に発生したひび割れ

5-5淺沼組技術研究報告

3．CCB-NAC 工法採用上の制約条件の解決№29(2017)

3.2 目地部の遮音性能調査

3.1 目地部の仕上げ方法

本調査では，戸境壁に CCB-NAC 工法を適用した誘発

目地内に誘導されたひび割れは，日々の建物の伸縮に目地によるコンクリートの欠損および誘発目地内に生じよって動きが生じる。目地内にモルタルなどの硬い材料たひび割れが室間の遮音性能に及ぼす影響について評価を充填してクロスを仕上げた場合は，経年後のクロス表を行った。調査 A は，室間音圧レベル差(施工途中におけ面に亀裂が生じる可能性が高まる。そこで，本工事ではる遮音性能 Dr 値)，調査 B は，戸境壁の目地部(ひび割れ)目地内にシーリングを充填し，クロスはハット目地によから漏洩する音波を音響インテンシティ ※計測システム

る対策を行った(図１４，図１５)。本対策では，クロス仕によって捉え，目地部とそれ以外の壁面について可視化

上げ面の鉛直方向に幅 1mm 程度の隙間が生じるが，経年により評価した。

後も意匠性を維持するための防止策として，事前に事業

図１６に示すように，目地部の補修の有無の違いによ主および設計監理者への説明を行い，承諾を得たうえでる室間音圧レベル差の周波数特性に著しい差はなく, いモデルルーム対応を実施した。

ずれも Dr-50 が確保されていた。よって, 目地内に生じたひび割れが室間の遮音性能に影響しないことが確認された。
一方，ひび割れの発生している目地部と目地のない壁面のどちらの音響インテンシティ計測結果も, 図１７に示 す 1,000Hz 帯 域 を は じ め， 対 象 周 波 数 帯 域 (250～1,000Hz 帯域)のいずれにおいても差は認められなかった。
なお，住宅性能表示選択事項｢音環境に関すること：透過損失等級(界壁)｣で多く採用されている，等級 3 の Rr-50
が 求 め ら れ た 場 合 の 対 処 法 は ， 構 造 壁 厚 200mm のCCB-NAC 工法(目地底 180mm)として設計する。
※音響インテンシティ：音波の進行方向に垂直な単位断図 13 本工事での失敗事例

面積を単位時間に通過するエネルギーであり，音響粒子速度と音圧の積の時間平均で定義されるベクトル量である。この大きさを，基準値（10-12W/m2）との比の常用対数によって表現した量が音響インテンシティレ
ベル（dB）である。
図 14 目地部の仕上げ方法

図 15 ハット目地による対策例

図 16 調査 A：室間音圧レベル差

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図 17 調査 B：音響インテンシティ計測結果

淺沼組技術研究報告 №29(2017)

4．LCC の検証の壁コンクリート を 30%削減できる。また，一般的なひ4.1 従来の補修コストとの比較

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工事の対策費を比較した場合，約 80 円/m2 が低減で冒頭の図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：延べ床面積きる。

27,700m )の補修コストと本工事の対策費を比較した場合，約 80 円/m2 が低減できることが推計される(表４)。竣工 2

6．今後の技術課題

年目までの戸境壁直貼りクロスに生じた切れによってク誘発目地内にモルタルなどを充填して動きを拘束した

ロス 1 面貼替えを行った住戸数は計 10 戸(クレーム発生場合は，コンクリートとモルタルの接着界面に亀裂が生率 12%)であり，そのうちの 1 戸は 1 年目アフターサービ

じ，直貼りクロス表面にその亀裂が露見する。一方，追スの再発であった。

従性を重視してシーリング材を充填した場合は，体積減躯体に対する抜本的なひび割れ防止処置は困難である

少によってクロス表面にしわが寄ることや，指で押さえことの理解を，再発住戸では入居者から得られず，3 年目

ると窪むなどの事象が発生する(図１９)。

以降の対応も必至と考えられる。また，貼替えた壁の裏これらを前提にクレームを未然に防止するため，本工面住戸から指摘がなく，ひび割れが軽微である場合は未事ではハット目地を用いたクロス仕上げ方法を採用し目調査であることも考えられ，今後の状況いかんによって地部の挙動に追従させたが，LD や洋室の壁面鉛直方向には大幅に問題が拡大するおそれもある。

幅 1mm 程度のラインが見えてしまうため，過去に事業主

本対策により，入居者はクロス仕上げの美観性を長くの承諾が得られないこともあった。このように，構造面維持でき，管理面においても直工費以外のクレーム対応から起因する耐久性の向上策としての目地の設置よりも，手間や時間など，目に見えないコストが低減できるため，意匠性の要求が優先されるマンション戸境壁では，目地LCC の低減が実現できる。

を設けることによるひび割れ制御対策がまったく実施で4.2 壁自重の低減きていない。その結果，近年のコンクリートの高強度化

CCB-NAC 工法は，従来の増打ち対策（断面欠損率 30%）も相まって，戸境壁に対する有効な対策を見出せないまと比較した場合，本建物 1 棟当たりの壁コンクリートをま，経年後のひび割れ再発を懸念しつつ，不規則に生じ30％ (壁自重 138t，コンクリート費 90.3 万円)削減でき，たひび割れに多大な費用をかけ，U カットシールやエポ環境面においては地球資源節約のための一助となることキシ樹脂注入による処置を施している現状がある。

がわかった(図１８)。

そこで，CCB 工法協会内に設置した工法研究会では，意匠性を維持しながらも目地部の挙動に追従し，かつ体5．まとめ

積減少がなく(コンクリートの約 1/6)，圧縮強度(12～13N/mm2)を兼ね備えた多孔質目地充填材(PRS*4)を開発

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 CCB-NAC 工法を適した。本充填材は，骨材(珪砂)とファイバー樹脂を混練し用した目地を設置することで，概ね目地内にひび割れをた材料を目地内に充填することでポーラス機構を形成し，誘導できた。一方，目地部以外の壁面に生じたひび割れひび割れ挙動を吸収(分散)できる(図１９)。

は 3 箇所で，ひび割れ誘導率は 98.2%という高い結果と本工事の壁を利用して PRS を検証した結果，目地底になった。目地および誘発材の直線精度を確実に確保でき

幅 0.2mm のひび割れが発生していたが，充填材表面で幅たことが，高いひび割れ誘導率が得られた要因と考えら

0.05mm 未満のヘアクラックに制御でき，クロス直貼り仕れる。

上げに影響は生じなかった(図２０)。現在，実用化に向け(2) 目地部の遮音性能調査より，戸境壁に設けた目地部かた他物件での検証活動や物性試験を実施中である。本充ら音波が漏洩している状況は確認できず，CCB-NAC工法

填材は，内装制限や特定化学物質による問題がなく，クを適用した目地によるコンクリートの欠損および目地内ロス仕上げの美観性を経年後も維持できるため，建設業に生じたひび割れが，室間の遮音性能に及ぼす影響は認界が抱える問題を解決できる材料の一つとして期待されめられなかった。ている。

(3)

CCB-NAC 工法による対策費(材工)は，約 220 円2/m (延床面積 3,991m2)となった。今後は，本対策費が見積おわりにもり時点で計上できるよう，構造特記仕様書への本工法

私たちにとって厄介者のひび割れは，施工段階では意の積極的な掲載が望まれる。

外にも素直である。ひとたび生じたひび割れを別の場所(4) 従来の増打ち対策と比較した場合，本建物 1 棟あたりに移すことは不可能だが，建物の施工段階で対策を施す

5-7

淺沼組技術研究報告№29(2017)

表 4 従来の補修コストと本工事の対策費の比較

図 19 目地部の挙動に対する充填材の性能比較
図 18 CCB-NAC 工法による壁自重の低減効果ことで，ひび割れは狙った位置に必ずコントロールできる。今後，CCB 工法・CCB-NAC 工法が施工段階における予防処置技術として，さまざまな建物において広く活用されることを切に望んでいる。
同工法によるひび割れ対策は，簡易的に高いひび割れ誘導率が確保できることから，2004 年からこれまでに順調に施工実績(大手ゼネコン JV での物件限定使用も含め，2017 年 12 月末現在 150 件，その内 NAC 工法 5 件)を積み

図 20 本工事での PRS 検証結果

重 ね て き た 。 最 近 で は ， 国 土 交 通 省 の NETIS 登 録(KT-150088-A)を済ませ，監理技術者講習会テキストでも大学の西山峰広教授，谷昌典准教授，東京工業大学の河新工法として取り上げられた。また，大手事業主の標準野進教授に深く感謝申し上げます。また，実験協力をい仕様書および大手設計事務所の構造特記仕様書への掲載

ただきました淺沼組大阪本店建築部中村友紀所長，東光がなされるなど，ますます同工法への期待も高まってい商会様，AOI トーマス様，遮音性能調査を実施いただきる。

ました東急建設技術研究所井上諭様，貝瀬智昭様，石川施工計画・管理の面では，工法協会認定の CCB 工法施

直輝様をはじめ，ご尽力いただきました多くの関係者の工管理技術者による作業所指導を義務付けており，現在方々に厚く御礼申し上げます。

までに 17 社 350 名の技術者を認定している。CCB 工法施*1 CCB-NAC：Crack Control Bar - No Additional Concrete

工管理技術者講習会の受講条件は，受講時点で実務経験*2 関連特許：CCB 工法，CCB-NAC 工法 No.4719032

が 5 年以上あり，本会の正会員または限定会員，賛助会*3 CCB 工法協会 HP：http://www.ccb-koho.com

員会社に所属している者としている。

*4 PRS：Porous Resin Sand（ポーラスレジンサンド）［参考文献］[謝辞]1) 一般財団法人日本建築総合試験所：建築技術性能証明評価概本研究は民間企業 11 社(淺沼組，熊谷組，西松建設，要報告書 CCB 工法－異形鉄筋を用いるひび割れ誘発目地付耐NIPPO，東亜建設工業，飛島建設，大日本土木，長谷工

震壁構法（GBRC 性能証明 第 14-24 号改 1），2016 年 10 月

コーポレーション，東急建設，五洋建設，共立建設)で実

2) 松井亮夫：コンクリートの収縮メカニズムに基づく RC 壁の施した成果の一部をまとめたものである。CCB-NAC 工法

ひび割れ制御に関する研究，京都大学博士（工学）学位論の実現において，多大なご指導ご協力を賜りました京都

文，2017 年 3 月

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