淺沼組技術研究報告№34(2022)

９．ポーラスレジンサンド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 construction example
松井 亮夫*1

要 旨
ひび割れ誘発目地の充填材として新たに開発した，ポーラスレジンサンドを用いた材料特性試験と模型実験を行った。その結果，コンクリート面の目地内に施工された本充填材は，コンクリートとの接着性，目地露出面の陥没
抵抗性，ひび割れ分散性において，一般的なモルタルやシーリング材よりも優位な効果を有することが分かった。
また，実建物での適用事例においても，不具合発生を未然に防止できることを確認した。

キーワード：RC 造／クロス直貼り仕上げ／誘発目地／充填材
対し，目地内に充填する有効な材料がないため，積極

１．はじめに的に実施されてこなかった現状がある。

本工法は，珪砂とファイバー樹脂を混合して製造した材料（ポーラスレジンサンド，Porous Resin Sand，以下 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 1-1）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 1-2）により，PRS

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，
写真 1-1

日々の目地幅が増減するなどの繰り返し挙動に伴い発PRS の目地充填

写真 1-2

PRS のポーラス機構

写真 1-3

同左 ひび割れ誘導

目地

生する PRS 内部および表面のひび割れ幅を，一定値以縦筋下に制御できる。よって，この躯体表面に直貼りクロ

固定ジグ

ス仕上げ等を施した後も，仕上げ面の亀裂を防止する

横筋

誘発材（太径異形棒鋼）

横筋

縦筋

ことを可能とする工法（特許 No.7025196）である。本

目地

図 1-1

報では，工法開発にあたって種々行った実験のうち，

壁 CCB 工法の水平断面

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。
1.1

肌分れ
凹み

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
写真 1-4ことがあり，使用者のみならず，事業主・設計者や施工

表 1-1

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 1-1）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1-3）できるようになった。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の場合，コンクリート躯体そのもののひび割れを制御するために有効な，躯体表面に目地を設け，目地内にひび割れを誘導して制御する方法は，主として意匠上の目地を見せたくないとう事業主要求に*1：技術研究所調査研究グループ

モルタルの肌分れ

博士（工学）
9-1

写真 1-5

シーリングの凹み

PRS の物性試験結果 [4] [5] [6]淺沼組技術研究報告№34(2022)

２．PRS の材料特性試験

これまでの代表的な目地充填材である，モルタルを充填した場合は，目地の挙動を拘束することとなり，

PRS は変形追従の良さと，ひび割れ分散性，窪み変コンクリートとモルタルの接着界面に肌分れ（写真 1-形のし難さ，界面の接着力などが期待され，目地の充4）が生じ，クロスや塗装仕上げ表面にその亀裂が露見

填材料として適していると予測された。しかし，PRS のする。一方，伸縮性を重視してシーリングを充填した

目地部における各性能を定量的に評価するためにはデ場合は，体積減少によって躯体表面よりも凹み（写真ータが十分でなかった。そこで，PRS の構造的な材料

1-5）が進行してクロス表面にしわが寄ることや，指で特性を検証し、目地部での PRS の性能について定量的押さえると窪む等の現象が発生する。したがって，目に評価できる資料を得ることにした。

地を充填した仕上げ表面の亀裂，しわ，窪みを防止す

2.1

るためには，目地形状の変化に対し，一定のひび割れ

2.1.1 試験概要

PRSの接着性能試験

分散性，接着力，圧縮強度，体積減少が小さい材料で充PRSの接着性能を把握するため，PRSと鋼板とを接着さ填することが重要となる。表 1-1 に，PRS の物性試験

せた試験体の接着面に対し，鉛直方向の引張力を加える

結果を示す。

引張試験を行った。試験パラメータは，PRSの接着面間の1.2

距離は 3mm,6mm,9mm,18mm,24mm とした。

工法の開発目的

本工法では，躯体コンクリートに設けられた目地に引張試験体は，チャッキング用ネジ棒をねじ込むナッ

珪砂とファイバー樹脂を混合して製造した PRS によっトを溶接した鋼板（43×43×13mm）にPRSを挟み込んで2面てポーラス機構が形成され，コンクリートと PRS の接接着した形状とした。ひずみゲージは小型（貼付けベース

着界面に亀裂は生じず，仕上げ面に亀裂，しわ，窪みが長さ3mm）のものとし，PRS の厚み方向に隙間なく1列に生じない状態が構築できる（図 1-2）。このように，壁貼り付けた。貼り付ける面は，1組の相対するPRSの側面

等のコンクリート躯体表面に設けた目地への充填材料とした。チャッキング用ネジ棒には変位測定用のボルトによる不具合防止技術を提供することが，本工法の開を取り付け，πゲージを用いてボルト間の変位を計測した。

発目的である。

引張試験体の形状を図2-1に示す。

1.3

使用材料

表 2-1 に引張試験体リストを示す。パラメータは，
PRS の厚さおよび載荷方法とした。厚さは数値 mm と現場での混合時のばらつきをなくすため，使用材料はすべてプレパック包装している（写真 1-6）。

し，載荷方法は単調(M)と繰返し(C)とした。

(1) PRS 樹脂【主剤(繊維入り)：硬化剤＝3：1】

2.1.2 試験体製作

繊維化合成樹脂（エポキシ系樹脂）

PRS は，骨材である珪砂 4 号と繊維入りエポキシ系(2) プライマー【主剤：硬化剤＝2：1】

樹脂（主剤，硬化剤）とを混合した材料である。プライ

繊維化合成樹脂（エポキシ系樹脂）

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 2-1 に示す。

(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）

図 1-2

目地充填材の比較図
表 2-1
試験体名

用

途

3

W06M-1～３

6
9
壁

W18M-２

主剤

硬化剤

使用材料のプレパック包装

厚さ
(mm)

W03M-1～2
W09M-1珪砂
写真 1-6

図 2-1

引張試験体リスト

W24M-1用

引張試験体の形状

載荷方法

単

調

18
24

W09C-1

9

W24C-1

24

9-2

繰返し

写真 2-1

試験体製作状況淺沼組技術研究報告№34(2022)(2)引張試験結果

2.1.3 試験方法
PRS の圧縮試験は，JISB7766 の 6 に規定する 1 等級

引張試験の結果を表2-3に示す。実験時の材齢は2～3か以上の圧縮試験機を用いて行った。写真 2-2 に圧縮試

月であった。破壊モードは，概ね鋼板ジグとの界面付近で験装置を示す。PRS の引張試験は，油圧チャッキング

の破壊（写真2-4）となったので，最大応力はPRSと鋼板装置を備えた油圧サーボ式材料強度試験機（島津製作の接着力の最大応力とし，最大応力は1.60～2.88 N/mm2で

所，サーボパルサー）を用いて行った。引張試験は，あった。

0.05mm 当たり 300s 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（0.05mm/13800s）

表2-4に，汎用される２成分形ポリウレタン系シール材の 1.5 サイクルの繰返し引張試験を行った。繰返し載の引張接着性能を計る試験での最大引張応力を示す。接荷サイクルを図 2-2，引張試験装置を写真 2-3 に示す。

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

油圧サー度の強度であった。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。

試験体
試験体

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2-3に，最大引張応力と最大変位の関係を示す。２成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

写真 2-2 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

変位
(mm)

N/mm2であった。同様に，PRSは1.60～2.88 N/mm2であっ

1.5サイクル
載荷速度：0.05ｍｍ/13800
0.05た。これにより，PRSの接着力は，２成分形ポリウレタン

0.05系シール材やモルタルを上回ると考えられる。

0.05
0
23h

2.1.6 まとめ油圧チャッキング時間(h)

図 2-2 繰返し載荷サイクル

PRSの接着特性を以下に示す。

写真 2-3 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 ～2.1.4 試験結果

2.88N/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。
3）一定の変位まで剛性が低いが，その変位を超えると圧縮試験の結果を表 2-2 に示す。PRS の圧縮強度は17.49N/mm2，弾性係数は 9260N/mm2 であった。
表 2-2
試験体名

部位

(mm)

WC1
WC2

壁

50×100

WC3

最大応力

圧縮強度

(N/mm2 )(N/mm2 )

32.41

16.51

34.63

17.64

35.96

18.31

表 2-3
試験体名

用

途

厚さ
(mm)

載荷方法

表 2-4

圧縮試験結果(kN)

直径×高さ 最大荷重

剛性が急に上昇し破壊に至った。

最大荷重時 最大荷重時
ひずみ

平均ひずみ

（μ）

（μ）

-1027

弾性係数

(N/mm2 )(N/mm2 )

-1150

14361

-2336

7550

-3120

5870

最大荷重

最大荷重時

最大荷重時

最大応力

(kN)

変位(mm)

ひずみ(μ)(N/mm2)

-1272
17.49

各弾性係数

-3273
-1398
-4838
-1402

破壊モード
材料内

2.95

0.227

-286

1.60

W03M-2

3

材料内

4.44

0.244

179

2.40

W06M-1

6

材料内

5.32

0.160

190

2.88

材料内

3.91

0.196

137

2.11

上面

4.60

0.379

-156

2.49

6

W06M-3

単調

体積損失
(%)

A社製

F-25LM-8020(PU-2)

B社製
C社製

最大引張応力最大引張応力（対アルミ 養生後23℃）（対モルタル 養生後23℃）

2

2(N/mm )

(N/mm )

5.7

0.36

0.37

F-25LM-8020(PU-2)

6.4

0.44

0.33

F-25LM-8020(PU-2)

6.0

0.87

ー

D社製

F-25LM-8020(PU-2)

4.1

0.50

0.50

E社製

F-25LM-8020(PU-2)

7.6

ー

0.55

引張試験結果3

壁タイプ
JIS A 5758の種類

製品

9260

W03M-1

W06M-2２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]用6

W09M-1

9

材料内

4.24

0.181

170

2.29

W18M-２

18

材料内

3.35

0.261

86

1.81

W24M-124

2.32

W09C-1

9

W24C-1

24

繰返し

材料内

4.29

0.173

138

材料内

4.64

0.159

-51

2.51

材料内

5.11

0.407

189

2.76

写真 2-4

9-3

破壊面の例

図 2-3

最大引張応力－最大変位の関係 [12]淺沼組技術研究報告№34(2022)

表 2-5 圧縮試験結果

2.2 PRS目地露出面の陥没抵抗性能試験
2.2.1 試験概要

試験体名

部位

直径×高さ
(mm)

最大荷重 最大応力 圧縮強度(kN)
(N/mm2) (N/mm2)

W1C1

4.34

2.21

W1C2

3.45

1.76

W1C3

3.91

1.99

4.86

2.48

5.23

2.66

する方向のひずみを推定した。ポアソン比が低いほど窪

W2C3

6.62

3.37

W3C1

7.20

3.67

み変形がし難く，目地部での不陸が生じ難くなると考え

W3C2

7.82

3.98

W3C3

7.81

3.98

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

W2C1比を算出し，PRSが壁目地内で受けるひずみに対して直交

W2C2

壁

50×100

1.99

2.84

3.88

最大荷重時
圧縮ひずみ
（μ）

弾性係数
(N/mm2)

10455

211

15260

115

8045

248

11525

215

5150

517

12115

278

10055

365

11555

345

9045

440

平均弾性係数 ポアソン比（2000μ時）(N/mm2)

平均ポアソン比（2000μ時）

0.107
181

0.073

0.053
247

0.119

383

―

―

―

―

―

―

2.2.5 考察

縦ひずみ計測用ゲージ２枚，横ひずみ計測用１枚の計

表2-6に，建築用２成分形ポリウレタン系シーリング材

３か所にひずみゲージ(PL-60-11)を貼り付けた。圧縮試とPRSの体積損失を示す。PRSの体積損失は，試験で得た

験体を図 2-4 に示す。

ポアソン比と長さ変化試験の目標値を用いて算出した。

表 2-6 体積損失の比較[7][8][9][10][11]
タイプ

体積損失

JIS A 5758の種類

(%)

A社製

F-25LM-8020(PU-2)

5.7

B社製

F-25LM-8020(PU-2)

6.4

C社製

F-25LM-8020(PU-2)

6.0

D社製

F-25LM-8020(PU-2)

4.1

E社製

F-25LM-8020(PU-2)

7.6

AOIトーマス株式会社

0.39

製品

PRS

図 2-4 圧縮試験体

ポアソン比：0.064

写真 2-5 打設状況

長さ変化試験目標値：400μ2.2.2 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樹

表2-6より，調査した建築用２成分形ポリウレタン系シ脂（主剤，硬化剤）とを混合した材料である。試験体のーリング材の材料自体の乾燥による収縮の体積損失平均

圧密レベルは，型枠に打設する材料の重量によって差値は5.96％となり，同様にPRSは0.39％となる。これらのをつけた。型枠に材料を自然落下で打設したものを圧値を用いて，底辺×高さ×上辺が20mm×20mm×30mmの両密レベル１試験体とした。圧密レベル１試験体の重量

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

単純に高さの平均変位を算出した。PRSに関しては，目地

1.10 倍の重量の材料を打設したものを圧密レベル３試

高さを3,000mmとして，この長さの目地材が高さ方向に収験体とした。各々の圧密レベル試験体は３体ずつ製作

縮した時の目地深さ方向の変位を計算した。

した。写真 2-5 に打設状況を示す。

図2-6に，乾燥による目地陥没量（計算値）を示す。建築用２成分形ポリウレタン系シーリング材は-1.14ｍｍ，2.2.3 試験方法

同様にPRSは-0.078ｍｍとなった。

PRSの圧縮試験は，JISB7766の6に規定する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2-5に示す。圧縮試験結果を表2-5に示す。ただし，圧縮レベル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 2-5 圧縮応力-縦・横ひずみ関係の例

9-4

0.064

0.021

られた。試験パラメータは，PRSの圧密レベルとした。
圧縮試験体は，直径 50mm 高さ 100mm の円筒形とし，

0.087

0.080

図 2-6 乾燥による目地陥没量（計算値）

淺沼組技術研究報告№34(2022)

2.2.6 まとめ

材料自体の乾燥収縮に起因した体積損失による目地上

圧密レベル 1～3 の PRS の圧縮性能、陥没抵抗性能

面の沈み込み以外に，目地幅が変位した時の目地上面の沈み込みも考えられた。そこで，目地の断面形状を版要素を以下に示す。

で分割した目地断面モデルに対し，強制的にほぼ最大と1）圧縮強度は，1.99～3.88N/mm2 であった。

考えられる目地内ひび割れ幅の0.4ｍｍ変位を与えて，目

2）圧縮強度時の圧縮ひずみは 10000μ を超えた。

地の沈み込みを求めた。このFEM解析には，汎用解析ソ3）弾性係数は 181～383N/mm2 程度であった。

フトmidas iGenを用いた。

4）圧縮ひずみが 2000μ 付近の時，陥没抵抗性（ポアソン比）は 0.064～0.087 程度であった。

解析条件を表2-7に，解析結果を図2-7に示す。解析パタ（参考：コンクリート 0.2，鋼材 0.3，ゴム 0.5）

ーン 1,2,3,4 それぞれの目地沈み込み変位の最大値は，-0.084mm,-0.044mm,-0.037mm,-0.055mmとなった。

5）圧密レベルが高くなると圧縮強度が高くなった。
6）PRS 目地露出面の窪み変形は 0.1mm 以下であるため，クロス貼りに影響しない。

表 2-7 強制変位による目地沈み込み解析条件
解析パターン
1
2

材料
建築用シーリング材

3

PRS

4

弾性係数
(N/mm2)

ポアソン比

0.081
247

0.4ｍｍ幅クラック位置

0.45

2.3.1 試験概要

目地底縁

0.064

-0.084mm

2.3 PRSのひび割れ分散性能試験および応力解析

中央

PRS のひび割れ分散性能を検証する基本データを取

中央
目地底縁

得するため，材料の直接引張試験を行った。試験では-0.044mm

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

パターン１

パターン２

-0.037mm-0.055mm

1inch の正方形で，断面積は 645mm2 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 2-8 に示す。また、表 2-8 に試験体リストを示す。
表 2-8 試験体リスト
圧密レベル

パターン３

１(1.00)パターン４

図 2-7 解析結果
２(1.05)

強制変位による沈み込み変位は，材料自体の乾燥に３(1.10)

よる沈み込み変位の 1/10 以下であった。そのため，

載荷履歴

数量（体）

単調引張

3

繰返し引張

3

予備

3

単調引張

3

繰返し引張

3

予備

3

単調引張

3

繰返し引張

3

予備

3

見かけ上の沈み込み変位は，建築用２成分形ポリウレ
タン系シーリング材の変位は PRS の変位と比較する

図 2-8 試験体の形状[13]と著しく大きいと考えられる。PRS の沈み込み変位の2.3.2 試験体製作

最大値は，乾燥時の変位-0.078mm と強制変位による

PRS は，骨材である珪砂 4 号と繊維入りエポキシ樹

沈み込み変位の和となる。強制変位による沈み込み変脂（主剤，硬化剤）とを混合した材料である。試験体の位は，0.4mm の強制変位でひび割れ位置の違いで圧密レベルは，型枠に打設する材料の重量によって差-0.037mm と-0.055mm となったが，いずれの時点でもをつけた。型枠に材料を自然落下で打設したものを圧

目地断面内にひび割れが発生することで応力の再配分

密レベル１とし，圧密レベル１の試験体の重量に対し，が生じるため，この変位は大幅に小さくなり，0.2mm

同じサイズの型枠に 1.05 倍の重量の材料を打設したも強制変位時相当の沈み込み変位は-0.02mm 程度になるのを圧密レベル２試験体，同じく，1.10 倍の重量の材と考えられ，沈み込み変位の最大値は-0.1mm 以下と料を打設したものを圧密レベル３試験体とした。各々考えられる。このことより，PRS の陥没抵抗性によりの圧密レベル試験体は３体ずつ製作した。図 2-9 に打

顕著な凹は生じないと考えられる。

設状況を示す。
9-5淺沼組技術研究報告№34(2022)

図 2-9 打設状況

図 2-11 応力－ひずみ関係（単調載荷）

図 2-12 引張強度－重量関係

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。本解析ではこの状況を考慮して，目地底にひび割れ発生後，壁の収縮によって生じるひび割れ幅の変位

図 2-10 載荷装置の最大値 0.02mm と，初期ひび割れ幅の想定最大値
0.4mm[14][15][16]を強制変位のパラメータとした。ま

2.3.3 試験方法
PRS の引張試験は，油圧チャッキング装置を備えた

た，目地底の初期ひび割れ発生位置を目地中央および油圧サーボ式材料強度試験機（島津製作所，サーボパ

目地底縁と想定し，位置パラメータとした。一連の材ルサー）を用いた。図 2-10 に載荷装置を示す。

料実験および既往の文献から得られた建築用シーリン

2.3.4 試験結果

グ材，PRS，モルタルの弾性係数，ポアソン比，界面引張試験から得られた引張応力－引張ひずみ関係をの各剛性を反映させて，代表的な目地断面（辺×高さ×

図 2-11 に示す。引張強度では圧密レベル１，２では上辺が 20mm×20mm×30mm）について，汎用解析ソフ

大きな差は無かった。引張強度時ひずみは 1000μ 前後

ト midas iGen を用いて応力解析を行った。材料は完全であった。引張強度と試験体重量との関係を図 2-12弾性体とした。解析パターンの諸元を表 2-9 に示す。

に示しており，正の相関関係が見られた。

表 2-10 に解析で得られた２面の目地側面の界面開図 2-13 にブリケット試験体の比重および圧密比をきを示す。PRS の界面の開きは，モルタルの界面の開示す。実施工における適切な締固め度合いは，目地形

きの概ね１/２以下であった。PRS の界面開きは状による圧密比の目標値として，比重で 1.00～1.07

0.02mm の強制変位で 0.002mm～0.006mm であった。

倍，圧密比で 1.08～1.16 であることが分かった。

同様に 0.4mm の強制変位では 0.061mm～0.121mm で2.3.5 考察あった。
表 2-10
界面開き

表 2-9 解析パターンの諸元
解析パターン
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

図 2-13 ブリケット試験体の比重と圧密比

14

材

弾性係数

料

(N/mm2)

ポアソン比

建築用シーリング材

0.081

0.45

PRS

619

0.064

モルタル

2.06×104

0.2

PRS

619

0.064

建築用シーリング材

0.081

0.45

PRS

619

0.064

モルタル

2.06×104

0.2

9-6

目地側面

目地底面

引張剛性

せん断剛性

(N/mm)(N/mm)

強制変位幅(mm)

想定クラック位置
中

央

目地底縁
0.02

中

央

目地底縁
中

央

目地底縁
70.4

298

0.2

中

央

目地底縁
中

央

目地底縁
0.4

中

央

目地底縁
中

央

目地底縁

淺沼組技術研究報告№34(2022)

図 2-14 応力解析結果

図 2-14 に，強制変位を与えた目地断面の水平方向

エポキシ樹脂を混合した材料）を充填した試験体を製の PRS の応力解析結果を示す。PRS の 0.02mm の強制

作し，目地底に生じたひび割れによる日々の挙動を模

変位時では，想定ひび割れ点(中央)では引張強度を上擬した繰り返し変位に対する模型実験を行った。

回る応力が発生した。また，上面両端部付近に応力が3.1 クロス直貼り仕上げ繰り返し変位試験高くなる領域が発生した。これは 0.4mm の強制変位

3.1.1 試験概要

時でも同様の応力分布傾向が見られた。ひび割れは応

図 3-1 に試験体概要、図 3-2 に目地部断面を示す。

力の高い領域を結ぶラインでも発生すると考えられ，

試験体コンクリートの一方のひび割れ面には鋼板が仕目地中央と目地両端付近に３本のひび割れが発生する

込まれている。また，引張方向の載荷のみでなく，圧PRS 目地のひび割れ分散現象を裏付けるものと考えら

縮方向の載荷も実施したいと考え，PRS 施工前にひびれた。本傾向は 0.2mm 強制変位時も同じであった。

割れ面に厚さ 0.3mm のナフロンテープを挿入し，試2.3.6 まとめ

験時にナフロンテープを引き抜くことでひび割れ面に

PRS の引張試験と応力解析の結果を以下に示す。

隙間を設けるように考慮していたが，本試験体では引1）PRS は締固め度によって引張強度が変化した。

き抜くことができなかった。試験体両面の目地部分に

2）実施工における適切な締固め度合いは，目地形状

PRS を充填した後，乾燥養生を行い，試験体両面に不による圧密比の目標値として，比重で 1.00～1.07

陸調整のパテ塗り，クロス直貼り仕上げを行った。

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 0.6～0.9N/mm2 であった。
4）従来のモルタル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 0.02mm 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 0.2mm 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 0.4mm 変位
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

図 3-1 試験体概要の変化が 0.4mm まではひび割れ分散性能を有することが予測された。

３．PRS の模型実験※試験体製作時、ひび割れ面に

本実験では，コンクリート壁に設けられたひび割れ

0.3mm 厚のナフロンテープを挿入

誘発目地部分に直貼りされたクロス仕上げを対象とした。今回，目地部分に PRS（骨材珪砂 4 号と繊維入り

図 3-2 目地部断面

9-7淺沼組技術研究報告№34(2022)

最大で 0.008mm（PRS 無：最大 0.01mm）であった。

3.1.2 試験方法
図 3-3 に試験体設置状況を示す。試験は，精密万能

全体傾向としては，充填後約 1 か月は充填材の有無

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

ひび割れ幅（パイ型変位計により前面 2 箇所，背面 2

は変位 0.01mm 付近で上下に推移していた。以上のこ箇所を計測），インストロンクロスヘッド変位，荷重，とから，戸境壁目地部へ PRS を充填することで，壁クロスの破れ，変色・変形（影）とした。コンクリー

日々の建物の膨張収縮によるひび割れ挙動を吸収でき

ト側面のひび割れ幅，インストロンクロスヘッド変位，ると推察された。また，過去の屋外冬季における 1 日

荷重は，マルチ入力データ収集システム NR-600（キー

最大変位の計測結果は，PRS 有の引張側最大でエンス社製）により計測した。壁クロスの破れ，変色・0.04mm であった。

変形（影）は目視により観察・記録した。

3.1.3 試験結果

載荷スケジュールは変位 0 をゼロ点とし，インスト

繰返し試験開始前において，クロスパテにもひび割

ロンクロスヘッド変位 ±0.1mm の正負繰返し載荷としれ等は無い状態であった。繰返し試験を 1825 回完了た。載荷は変位制御で行い，0.2mm/秒（0.5Hz）の速した時点において，試験体にひび割れ等の異常は見ら度とした。目地底に生じたひび割れは，1 日に 1 回挙れなかった。その後，繰返し試験 3650 回完了時にお動するため，10 年間繰り返し相当にあたる 3650 回をいても，試験体の PRS，クロスパテ，クロス表面の2 回に分けて試験した。3650 回の繰返し試験終了後，いずれにおいても，ひび割れ等の異常はなく，クロス

載荷速度を 0.02mm/分に速度を落とし，再度 3 回の繰

表面のしわも見られなかった（写真 3-1）。

返し試験を行った。これは時間を掛けて徐々に変形が

次に載荷速度を落とし，3 回の繰り返し試験を行っ発生する PRS の性質を確認するため，載荷速度の遅たが，ひび割れ等の異常は見られなかった。載荷速度い試験を実施した。その後，クロスが破断するまで単の遅い試験をすることで，PRS が程度の大きな変位

調漸増載荷を行った。

に対しても追従できることが確認された。繰返し試験

載荷スケジュールを決めるにあたり，実建物の目地

終了後，クロス表面にひび割れ等が見られなかったた

部挙動の計測値を参考とした。図 3-4 に変位計設置状

め，限界ひび割れ幅を把握するため，単調漸増載荷を況，図 3-5 に目地部の挙動計測結果（標準期）を示行い，クロスが破断するまでの載荷を行った。図 3-6

す。標準期における 1 日最大変位は，PRS 有の引張側に試験機荷重—パイゲージ 1 変位関係を示す。

写真 3-1 3650 回繰り返し完了

図 3-6 試験機荷重-パイゲージ１変位関係

図 3-3 試験体設置状況

図 3-4 変位計設置状況

図 3-5 目地部の挙動計測結果（標準期）

9-8

淺沼組技術研究報告

表面パイゲージ 1 の 0.2mm 時に，目地中央，目地№34(2022)

3.2 クロス直貼り仕上げ強制変位試験

中央のやや上部および目地下部に，3 本のひび割れが3.2.1 試験概要

分散して発生した（図 3-7 左）。なお，クロス表面に

本試験では目地材として，無収縮モルタル，PRS，

伸びや亀裂は見られなかった。単調漸増載荷を続ける

シーリングを充填し，性能比較試験を実施した。モルと，パイゲージ 1 側のひび割れは，0.4mm を超えるとタルは目地材と躯体界面に亀裂の発生，シーリングはひび割れ 3 本のうち目地中央のひび割れ幅が拡大し，目地材の窪みによるしわ・亀裂の発生が予測された。

ひび割れ幅が 0.5mm 時に，ひび割れは目地中央の 1

一方，目地材を PRS とした挙動確認も行った。な

本に集約した（図 3-7 右）。表面パイゲージ 2 のお，試験体は，図 3-1 の試験体概要、図 3-2 の目地部

0.25mm 時に，目地中央のやや上部，目地中央のやや断面と同仕様とした。試験体仕様を表 3-1 に示す。

下部および目地下部に，3 本のひび割れが分散して発表 3-1 試験体仕様

生した（図 3-7 下）。単調漸増載荷を続けると，3 本のひび割れ幅は概ね均等に拡大した。なお，表面パイ

番
号
1

目地材

ひび割れ位置

接着面

備考

試験体精度

無収縮モルタル（NS ドカモル
ハード）

目地中央

3 面接着

2018 年度
試験済み試験体
躯体を利用

2

PRS
（珪砂 4 号） 目地中央

3 面接着

3

シーリング
目地中央
（1 成分形変成
シリコーン系）

3 面接着2018 年 11 月
PRS 施 工 済 み
試験体を利用（予備 1 体）2018 年度
製作済み試験体
躯体を利用

1番・クロス，目地材撤去あり
・モルタル施工前に目地を目荒し
2番（予備：4 番）・クロス撤去あり

ゲージ 0.7mm，裏面パイゲージ 0.74mm 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番・クロス，目地材撤去あり
・シール接着面にはプライマー塗布，シールは 3 面接着

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を行った。載荷スケジ
表面パイゲージ 1（0.2mm 時）

ュールは変位 0mm をゼロ点，単調引張載荷とした。

表面パイゲージ 1（0.5mm 時）

3.2.3 試験結果
試験結果を図 3-8 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，クロスのしわが目立った。試験機荷重は最大762N を示した後，パイゲージ変位の増加に伴い

表面パイゲージ 2（0.25mm 時）

徐々に低下し，パイゲージ変位 0.9mm 時にクロス

図 3-7 目地部のひび割れ分散状況の切れを確認した。
2）PRS 試験体は，試験機荷重を増加させたが，パイ

3.1.4 まとめ常変位レベルで繰返し試験の結果，直ゲージ変位の増加が小さかった。試験中に試験体と貼りクロス表面に亀裂等の変状は見られ

固定ジグのずれを確認したため，試験を一時停止

ず，10 年経過後もクロスの美観性を維持し，固定ジグボルトの増し締めを行った。試験を再できると推察される。一方，高変位レベル（目地幅変化 0.2～0.4mm）で単調引張試

ひび割れ
分散

開し，パイゲージの平均変位 0.016mm 時に，PRSは脆性的な破壊を生じた。PRS の破壊位置は，コン

験の結果，ひび割れは 3 本に分散し，幅

クリート躯体に設けたひび割れ位置と同じく，目地は低減した。目地幅変化が 0.4mm を超え中央となった。

るとひび割れは 1 本に集約した。以上に3）シーリング試験体は，コンクリート界面と目地材

より，PRS は目地幅変化が 0.4mm までひ界面の剥離は生じず，シーリングの伸びが発生しび割れ分散性を有することが分かった。

た。シーリングの伸びに伴い，パテの割れ，パテの写真 3-2 に示す実建物の PRS 目地で確認 写真 3-2 実建物目地の へこみ，シーリング面内方向のへこみ，クロスのへされるひび割れ分散現象が再現できた。

ひび割れ分散現象

9-9

こみが発生した。試験機荷重は 392N まで上昇した淺沼組技術研究報告№34(2022)

後，195N まで低下し，その後パイゲージ変位の増

４．まとめ加に伴い試験機荷重も増加した。パイゲージ変位

4.1 目標性能
PRS の材料特性試験および模型実験の結果より，コ1.0mm 時にクロスの切れが発生し，パイゲージ変位
1.2mm まで載荷し，クロス切れの進展を確認した。

ンクリート面の目地内に施工された PRS は，以下の表 3-2 に示すように，模型実験 PRS の最大引張応性能と効果を有する。目標性能と材料の関係を表 4-1

力 2.343（N/mm2）は，PRS 母材破壊の最大応力（対に示す。

鋼板実験値）と近似結果となった。また，模型実験の

1）コンクリートとの接着性
PRS とコンクリートの接着力は 1N/mm2 以上である。

無収縮モルタル，シーリングの最大引張応力の値に比べ，PRS の最大引張応力の値は高い結果となった（図（効果）一般に想定されるひび割れ幅の広がりや縮み3-9）。以上により，PRS とコンクリートとの接着力はの挙動では剥離が生じない。

1 N/mm2 以上であることが分かった。

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 0.1mm 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0.4mmまではひび割れ分散性を有する。
（効果）目地幅の変化が 0.4mm までは，一般的な目地部充填材のモルタルと比較して，ひび割れ分散性

無収縮モルタル（変位 0.6 ㎜）

PRS（目地破断後の状況）により，最大ひびわれ幅を低減できる。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 4-1 目標性能と材料の関係
材料

モルタル

シール

PRS

性能
コンクリートとの接シーリング（変位 0.7 ㎜）

着性（界面）

図 3-8 試験結果
表 3-2 試験結果
番号

目地材

1

無収縮モルタル762(N)（NS ドカモルハード）(0.068(N/mm2))

PRS（珪砂 4 号）

26,243(N)

2

シーリング

392(N)（1 成分形変成シリコーン系）(0.035(N/mm2))

〇
高い接着力

〇

×

〇

陥没抵抗性

ほぼなし

やせ、へこみモルタルの 1/6 程度

ひび割れ分散性×〇△なし（界面集中）

ひび割れ出ない

一定範囲まで分散

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(2.343(N/mm2))3△
接着力高いが動く

目地露出面の

最大荷重(最大応力)

×
接着力低い

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 1.2m 以上）。

最大応力=最大荷重÷目地材断面積(280×20×2)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，実建物での PRS の適用事例を紹介する。
5.1 PRS 壁目地充填工法

図 3-9 最大引張応力と最大変位の関係

9-10

淺沼組技術研究報告№34(2022)

某分譲マンションの 2～9 階戸境壁（耐震壁）に対

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

内に総戸数の10％強でクロスに亀裂が生じ，貼り替えのし，PRS を充填してクロス直貼り仕上げを行った。充

是正処置が行われていた。CCB工法およびPRS目地充填工

填時は既に造作工事が完了し，打設後 3 か月以上が経法を標準仕様に変更した2017年以降の分譲マンションで過していたため，目地底にひび割れを確認した。PRSは，戸境壁のひび割れクレームがゼロで継続している。

の製造手順を図 5-1，施工手順を図 5-2 に示す。

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5-3）。一般に，物流倉庫や工場等の土間床で①樹脂混練(主剤･硬化剤)

は，コンクリート打設後早期にカッター目地を設ける。

②珪砂投入(4 号)

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5-4）。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③珪砂混練(20～30 秒)

ら，上記充填材の弱点を補うことができる（図5-5）。

④混合完了(濡れ色に変化)

図 5-1 PRS の製造手順①目地底ひび割れ確認②養生，プライマー塗布①PRS 混合完了(骨材グレー)②目地底ひび割れ確認③PRS 充填（下から上へ）④PRS 表面押え③プライマー塗布④PRS 充填状況⑤表面仕上げ完了⑥室内仕上げ状況⑤充填状態（竣工時）
図 5-3⑥充填状態(竣工後 3 年経過)
PRS の床目地施工状況①樹脂モルタル肌分れと飛散⑦目地部パテ処理

図 5-4⑧クロス直貼り仕上げ
図 5-2 PRS の施工手順

9-11②シール目地肩の角欠け

床目地施工状況淺沼組技術研究報告

重量物走行
飛散後亀裂

←

亀裂

№34(2022)

謝辞

美観性維持

本報は，民間企業14社（淺沼組，熊谷組，西松建設，NIPPO，

接着力低
体積減少低

接着力高
体積減少有

接着力高
体積減少無

圧縮強度高

圧縮強度低

圧縮強度高

ひび分散性無伸縮性高ひび分散性有洋建設，三井住友建設，共立建設，青木あすなろ建設，松井建設，

伸縮

奥村組土木興業）が所属するCCB工法協会PRS工法研究会で実施

伸縮

伸縮
モルタル

飛島建設，大日本土木，長谷工コーポレーション，東急建設，五PRS

樹脂シール充填

図 5-5

ポーラス機構（挙動吸収）

した共同研究による開発成果[17]と施工例をまとめたものである。

各充填材の性能比較

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た㈱東光商会，AOIトーマス㈱，これまでに実施工および実験協力いた

5.3 PRS補修工法（壁・床・段差）
近年のコンクリートの高強度化も相まって，戸境壁にだいた関係者に謝意を表す。

対する通常の対策では不規則にひび割れが生じる（写真5-1）ことがあり，高いコストをかけてUカットシール＋【参考文献】

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うものの，経年後の再発が大いに懸念される（図5-6）。
クロス直貼りや吹付塗装下に生じた壁ひび割れに対し，
Uカット＋PRS＋パテ処理（外壁は塗膜防水）を施すこと
で，仕上げ表面の凹みを未然に防止できる（写真5-2）。
また，化粧打放し素地仕上げの壁に生じたひび割れに対し，Uカット＋PRSを施したうえで化粧補修をすることで，意匠性を回復した事例もある。
一方，長尺シートやPタイル下に生じた床ひび割れに対で15mm程度の床段差が生じた際に，PRSの面仕上げによ

美観性維持

伸縮

伸縮

ひび割れ発生[8] CEMEDINE：S751NB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

伸縮

U カットシール工法

図 5-6[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

クロス仕上げポーラス機構（挙動吸収）

シーリング

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[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月って段差を解消した事例もある（図5-7）。

樹脂モルタル（挙動拘束）[3][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月を未然に防止できる。なお，基礎形式の違いにより，経年亀裂[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[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

し，Uカット＋PRS＋薄塗補修を施すことで，ミミズ腫れ

亀裂[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

目地充填材（PRS）

充填材の性能比較[10] シーカ・ハマタイト株式会社：SC-PU2NB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[13] ASTM international：ASTM C 190-77.Standard Test Method for
TENSILE STRENGTH OF HYDRAULIC CEMENT MORTARS

写真 5-1

ひび割れの補修事例

写真 5-2[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

壁 U カット＋PRS[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.
9-15

図 5-7

[17] （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

充填材の性能比較

9-12