淺沼組技術研究報告№32(2020)

７.養生期間が構造体コンクリートの耐久性に及ぼす影響に関する実験
Experimental Study on the Effect of Concrete Curing on the Durability of Structural Concrete.
荒木 朗*1
加藤 猛*2要 旨
構造体コンクリート打込み後の初期養生（湿潤養生）は，表層コンクリートの品質および耐久性に大きく影響を与えるため優先して確保されるべきであるが，実施工において様々な制約から養生期間の確保が十分であるとは言いがたい。
そこで実験室内でコンクリートの模擬壁試験体を作製し，日本建築学会 建築工事標準仕様書 JASS 5 に定められている養生期間よりも短い期間で湿潤養生を打ち切った場合の影響を確かめるための実験を行った。
今回の実験では，表層コンクリートの耐久性への影響を確認するため，打込み時期・せき板の存置期間・散水養生の有無をパラメータとして調査した。
その結果，規定よりも短い期間でせき板を取り外した場合は，圧縮強度への影響は小さいものの，表層部付近の十分な水和反応が阻害されることが想定されるため，中性化など外部からの劣化因子の侵入に対する抵抗性が低下する懸念があることが確認された。
キーワード：湿潤養生期間，圧縮強度，散水養生， 表層コンクリート，中性化，細孔径分布，透気試験
１．はじめにパネを使用し，フィルムや透水型枠は用いていない。

建設業は「スクラップ&ビルド」から「ストック&リフ

コンクリート打込みに先立ち，フレッシュコンクリーォーム」の時代へと言われて久しい。コンクリート構造

トの試験を行い，φ100×200mm の供試体（以下，円筒物は，圧縮強度を確保できていれば良い時代から，耐久供試体と称す）および□-100×100×400mm の供試体（以性を担保すべき時代に変化している。

下，角柱供試体と称す）を作製した。

また，構造体コンクリートの一般的な劣化作用に対す

打込み時は，天端を金ゴテ仕上げした後フィルムを張る抵抗性は，「コンクリートの水セメント比に支配されてり水分の逸散を防止した。せき板取外し後は，側面およいるところが大きい。」1)とされており，一般的に強度がび天端面にアルミテープを張付け，封かん処理を行った。

高くなるほど耐久性は向上する。一方で，コンクリートなお，実験室には換気扇を除く空調設備はないため，の耐久性に関わる品質は材料，調合，施工，養生など様々

室温は外気温と同等であり，実験期間を通して雨がかりな要因から大きな影響を受ける。のない屋内に静置した。

本研究では，主にコンクリートの表層部分の耐久性に(2)コンクリートの調合

関わる品質を大きく左右する初期養生について，打込み実験に用いたコンクリートの調合は，水セメント比を時期・せき板の存置期間・散水養生の有無をパラメータ50%と 54%の 2 種類（呼び強度の強度値が 30 および 27とした実験を，技術研究所内の実験室で行った。

相当）とし，打込み時期に関わらず大阪府高槻市の一工場で製造した。どちらも JIS に標準化された配合である。

２．実験の概要

使用材料は，セメントは普通ポルトランドセメント(C)，2.1 模擬壁の概要

粗骨材は砕石(G1)（大阪府茨木産），細骨材は砕砂（大阪(1) 模擬壁試験体

府高槻産(S1)と大分県津久見産(S2)の容積比 60：40 混合），実験に用いた模擬壁は，寸法が 1,800×900×200mm

混和剤は高性能 AE 減水剤(SP)である。使用したコンクの型枠を 4 組作製した。型枠にはパネコート処理のコン
表－１

リートの調合の詳細を表―１に示す。

使用したコンクリートの調合の詳細
3

水セメント比細骨材率（%）（%）

水セメント(cm）

細骨材の最大寸法
(mm）

W/C

S/A

W

CS1S2

G1SP

2418205751.6

180316556

370

880

5.88

30

21205052.5

185

370

548364

8346.74

スランプ
呼び強度* 技術研究所 建築材料研究グループ
１7-1

単位量（kg/m ）
細骨材

粗骨材

混和剤

淺沼組技術研究報告(3)コンクリートの打込み№32(2020)(1)フレッシュコンクリートの試験

コンクリートの打込みは，暑中期・標準期・寒中期そ実験室内でのコンクリート打込みに先立ち，受入れ時れぞれで行った。打込み作業は，実験室内にアジテータにフレッシュコンクリートの試験を行った。測定項目は，車を乗り入れ，シュートから直接型枠内に流し込んで打スランプおよびスランプフロー・空気量・コンクリートち込むようにした。締固めは棒状バイブレーター（φ温度・外気温とし，同時に圧縮強度の確認を行うための40mm）1 本を使用し，全ての打込み日で同一人物が作業

円柱供試体作製と促進中性化試験に用いる角柱供試体のすることで，施工によるばらつきを抑えた。

作製を行った。

(4)コンクリートの養生期間および養生方法(2)圧縮強度試験および静弾性係数試験

打込み後のせき板の存置期間（湿潤養生期間）は，打せき板の取外し（養生期間打切り）時の目安となる圧込み時期および圧縮強度に関わらず打込みの翌日（24 時

縮強度の推定のため表－２に示す材齢で円柱供試体によ間経過後）以降材齢 2 日・3 日・5 日・7 日とし，4 週間

り圧縮強度の試験を行った。また，材齢 28 日および 91（材齢 28 日)存置のものと比較できるように計画した。

日の時点で，模擬壁よりφ110×200mm（実径 103mm

せき板を取外した直後，天端面および巾 200mm の側面程度）の供試体（以下，コア供試体と称す）を養生条件にアルミテープを張り，封かん状態とした。

ごとにそれぞれ 3 本採取し，構造体コンクリートの圧縮

また，同じ養生期間の模擬壁試験体の中で，散水養生強度および静弾性係数の試験を実施した。の効果を確かめるため，左右半分の片側のみ散水養生を(3)コンクリート中の含水率測定実施した。散水は，せき板を取外した幅 900×高 900mm

コンクリートの透気性の大小は，含水率に左右されるの表裏両面に，刷毛を用いて全面が塗れ色になるまで塗ことから，材齢 28 日および 91 日のコア供試体採取およ布した。実施回数は 2～3 時間の間隔を空けて 3 回／日とび各種試験実施に先立ち，コンクリート表層付近の含水し，実施期間は，JASS 5 に規定されている湿潤養生期間が確保されるまでの日数（5 日間）とした。
模擬壁の寸法および測定位置と養生の範囲を図－１に，養生期間および方法を表－２に示す。コンクリート打込み後の状況を写真－１に，養生状況を写真－２に示す。

2.2 試験の概要
養生期間や養生方法の違いによる表層コンクリートの品質の差異を確認することを目的として，以下の試験を行った。

写真－１

養生条件
放置
散水

図－１

模擬壁の養生および試験位置

表－２

養生期間および方法の種別

養生（せき板存置）日数1日（24h経過）以降、2日（2d）、3日(3d)、5日(5d)、7日(7d)、28日(28d)
1日（24h経過）(1d)以降、2日（2d）、3日(3d)、5日(5d)、7日(7d)、28日(28d)

方法

表記例

せき板取り外し後、気中に静置

1d放置、2d放置など

せき板取り外し後、3回（10時、13時、16時）／日の水塗布

1d散水、2d散水など

7-2

写真－２

模擬壁打込み完了状況

模擬壁の養生状況（右半分散水実施）

淺沼組技術研究報告№32(2020)率を実施した。測定には KETT 社の押し当て式のコンクらの結果は，フレッシュコンクリートの試験時に採取しリート・モルタル水分計（HI-52O）を用いた。測定モーた供試体によるもので，せき板を取り外す際の目安とし

ドはコンクリートモードの t=40mm とした。ての圧縮強度の確認である。
暑中期の円柱供試体による圧縮強度は，材齢 1 日（現(4)ダブルチャンバー法透気試験
コンクリートの表層品質の評価として物質移動抵抗性場封かん養生：1d）で 10N/mm2 を超えていたが，標準を確認するため，NDIS3436-2 に準じ，トレント法によ期（寒中期直前）および寒中期での円柱供試体による圧るダブルチャンバー方式の表面透気試験機を用いて透気縮強度は，材齢 1 日（1d）で 5N/mm2 未満であった。

係数を測定した。試験を行ったコンクリートの材齢は，また，いずれの打込み時期においても材齢 7 日（標準28 日および 91 日とした。

養生）で呼び強度程度，また材齢 28 日（標準養生）では測定は，コア採取に先立ち，コア供試体を採取する位置呼び強度の 1.5 倍程度の強度発現が確認できた。各模擬から養生区分ごとに 5 箇所とし，全ての試験体で図－１

壁に打ち込んだ使用するコンクリートのポテンシャルはに示す配置で測定した。

正常であったことが確認できた。

また,透気係数は 5 箇所の計測結果の平均値を採用し図－２～図－５に，各模擬壁から採取した材齢 28 日・た。

91 日のコア供試体による圧縮強度試験結果およびそれぞ(5)促進中性化試験

れのせき板の取外し材齢における JASS 5T-603 によるフレッシュコンクリートの試験と同時に採取した□

円柱供試体の圧縮強度試験結果を示す。

-100×100×400mm の角柱供試体を用いて，促進中性化

図において，青はせき板の取外し時材齢における現場試験を行った。促進中性化条件は，JIS A 1153 に準拠し，封かん養生円柱供試体で確認された圧縮強度である。赤温度 20℃，相対湿度 60％R.H.，炭酸ガス濃度 5％とし，はそれぞれの養生期間および方法の模擬壁から材齢 28

促進期間は 26 週とした。促進期間終了後に，試験体を割日で採取したコア供試体，緑は材齢 91 日で採取したコア

裂した断面にフェノールフタレイン 1%エタノール溶液を供試体により確認された圧縮強度である。

噴霧して，中性化深さを測定した。

JASS 5 に「普通ポルトランドセメントを用いたコン(6)表層コンクリートの細孔径分布

クリートの湿潤養生期間は 5 日間以上とする。
」2)と規定模擬壁から採取したコア供試体を表層部（壁表面から 0されており，暑中期には別の養生方法を採用しない場合～7mm），深さ 10mm（壁表面から 8～15mm），30mm

圧縮強度の確認によってせき板を取外すことが出来ない。

（壁表面から 28～35mm）の位置でカットし，モルタル

表－３部分を 5mm 角立方体に成形し，深さごとの細孔径分布を確認した。

３．各種試験結果

調合名

スランプ

スランプフロー

空気量外気温

備考

①

8月3日

30-21-20N

20.5

35.0 × 34.5

5.9

3432

暑中期

②

9月7日

24-18-20N

20.0

34.0 × 32.0

3.9

32

31

暑中期

③

11月25日 24-18-20N

19.0

31.0 × 30.0

2.5

1513

標準期

④

12月22日 24-18-20N

19.5

34.0 × 33.0

5.4

105

寒中期

2020/8/3

30-21-20N

1d2d10.3

現場水中の模擬壁試験体における各種の試験結果を中心に述べる。
(1)フレッシュコンクリートの試験

現場封かん

表－５
2020/9/7

表－３に各打込み日のフレッシュコンクリートの試験

19.4

24.9

現場封かんf

全ての打込み日で，分離など打込みや強度発現に支障表－６が出るような不具合は無かった。また，打込み時や打込

2020/11/25

現場水中d(2)圧縮強度試験および静弾性係数試験

現場封かんf

表－７した円柱供試体による圧縮強度試験の結果を示す。これ

29.4

34.6

36.0

44.7

27.2

32.2

34.3

56d91d52.4
46.8

1d2d5.9
10.8

16.3

3d5d7d28d

18.4

22.9

25.8

34.3

19.2

23.7

27.6

33.0

19.2

23.5

25.6

56d91d
40.7
40.6

1d2d

5.7
3.3

8.7

3d5d7d

28d

18.6

27.0

33.5

45.0

14.2

24.3

28.3

40.4

15.8

24.9

28.1

56d91d112

供試体の圧縮強度試験結果（④寒中期 24N/mm ）24-18-20N

標準水中a1d2d4.1

現場水中d
現場封かんf7-3

28d46.7

供試体の圧縮強度試験結果（③標準期 24N/mm ）24-18-20N

み完了後に過剰なブリーディングは見られなかった。

2020/12/22

7d37.72標準水中a

表－４～表－７に表―３の①～④の各打込み日に採取

5d34.5

供試体の圧縮強度試験結果（②暑中期 24N/mm ）24-18-20N

現場水中d

各打込み日とも 20 分程度であった。

3d26.72標準水中a

結果を示す。生コン工場から実験室までの運搬時間は，温度供試体の圧縮強度試験結果（①暑中期 30N/mm2）

標準水中も重要であると考えられる表－３の①，②に示す暑中期

コンクリート

打込み日

表－４

各種試験は現時点で継続中であるため，本報では，最フレッシュコンクリートの試験結果

番号1.74.93d5d7d28d16.322.725.636.1

10.7

18.0

22.1

34.5

11.9

18.6

21.5

56d91d11淺沼組技術研究報告№32(2020)

その理由は「極早期に養生を終了させると表層部の組織がポーラスとなり，耐久性が損なわれる恐れがあるためである。
」2)と記されている。
今回の実験では，あえて打込み翌日など極早期にせき板を取外すことによる影響を検証することとした。
まず，暑中期に打込んだコンクリートは，表－４および表－５より①②の両打込み日ともに翌日（1d：24h 経過後）には，JASS 5T-603 による円柱供試体（現場封かん養生）の圧縮強度が 10N/mm2 を上回っている。
次に，③標準期（寒中期直前）および④寒中期に打込
図－２

2

模擬壁コア圧縮強度発現（①暑中期 30N/mm ）んだコンクリートは，表－６および表－７よりどちらも打込み翌日（1d：24 時間経過後）の JASS 5T-603 による円柱供試体（現場封かん養生）の圧縮強度が 5N/mm2を下回っている。
図－２～図－５に示す各模擬壁から採取したコア供試体による材齢 28 日（赤）および 91 日（緑）の構造体コンクリートの圧縮強度の試験結果を比較すると，打ち込み翌日(1d)など極早期の材齢でせき板を取り外した模擬壁から採取したコア供試体の圧縮強度が，28 日間せき板を存置した模擬壁(28d)から採取したコア供試体の圧縮強度と同程度の強度発現をしていることが確認できた。

図－３

模擬壁コア圧縮強度発現（②暑中期 24N/mm2）

また，その他の存置期間において模擬壁から採取したコ
ア供試体の圧縮強度とも大きな差がないことから，せき板の存置期間による違いが構造体コンクリートの圧縮強度に及ぼす影響は大きくないと考える。
また同時に，せき板を取り外した後の鉛直面への散水養生は，同材齢でせき板を取り外した直後から気中に放置した模擬壁から採取したコア供試体による圧縮強度と同程度の強度発現となっており，散水養生の圧縮強度発現に対する効果はほとんど無いことが確認できた。
図－６に，養生条件ごとのコア供試体による材齢 91 日
材齢 28 日の圧縮強度試験結果の比率を算出した「強度増図－４2

模擬壁コア圧縮強度発現（③標準期 24N/mm ）進率」を示す。
養生条件ごとに，材齢 91 日と材齢 28 日の圧縮強度試
験結果の比率を算出した「強度増進率」に着目すると，暑中期に打込んだ②（暑中期）の実験において，せき板を取り外した後に散水養生をした場合（散水），同材齢で取り外した後に放置した場合（放置）と比べ「強度増進率」が大きくなっており，長期的な強度増進にわずかではあるが効果があったものと推察される。①（暑中期）よりも②（暑中期）の試験体において増進率が大きかったのは、低強度であるため組織中に散水された水分を吸収しやすかったものと推察される。今後、③（標準期）

図－５

模擬壁コア圧縮強度発現（④寒中期 24N/mm2）

7-4淺沼組技術研究報告および④（寒中期）の試験結果と合わせて，詳細に検討№32(2020)

一般に，透気係数は表層部のコンクリート組織が緻密する。

であるほど小さい結果となり，表－８に示すように５段階で評価される。3)静弾性係数の試験結果について，存置期間および養生方法ごとのコア供試体による圧縮強度と静弾性係数の試

図－９からはせき板の存置期間が長くなるほど，透気験結果の関係性を図－７に示す。

係数が小さくなる傾向が見える。これには養生期間中お図－７からは，圧縮強度が高くなると静弾性係数が高よび透気試験時の環境温度や湿度の影響のほか，表面気くなる関係が認められるが，養生による明確な静弾性係泡の影響も考えられるが，明確な相関性は見えない。今数の増進効果や規則性は認められなかった。

後もデータを蓄積し，より正確な評価としてまとめたい(3) コンクリート中の含水率測定と考える。

特に透気性試験においては，コンクリート表層付近の(6)表層付近の細孔径分布確認

含水率に大きく影響されることから，透気試験実施直前

図－10～図－11 に模擬壁表面からの距離毎に，養生期（材齢 28 日:28d および 91 日:91d）に含水率の測定を実間・方法で区分した累積細孔容積を示す。細孔径を 4 区施した。図－８に打込み日毎の測定結果を示す。なお，分し，径の小さい区分から順番に積み上げて示している。

せき板の存置期間が 28 日の試験体については，せき板の①および②の暑中期のみ示したが，壁表面からの距離取外し後 24 時間経過後の材齢 29 日に含水率を測定した。

が 0mm（0～5mm）および 10mm（10～15mm）の分布

表面含水率は，せき板を取り外した翌日に 6%を超えるからは，せき板の存置期間が長くなるほど累積細孔容積試験体も見られたが，材齢 91 日の時点では 4.5～5.0%のが減少する傾向が認められる。特に細孔径が 0.05～1μ間に落ち着く結果となっている。存置期間および養生方m の比較的大きな径の細孔量が減少する傾向が顕著に認法の違いによる影響は認められなかった。

められる。

(4)ダブルチャンバー法透気試験
図―９に透気性の測定結果を示す。それぞれの結果は，5 点計測した結果の平均値であり，養生期間および方法ごとにまとめて表示している。

図－８

図－６

材齢 28 日および 91 日の表面含水率の関係

養生条件ごとの強度増進率

1.2Ec

Ec：RC 規準による静弾性係数

図－９(Ec)表－８(1.2Ec)

図－７

養生条件ごとの圧縮強度と静弾性係数の関係

7-5

養生条件ごとの透気係数の比較

透気係数による表層品質のグレーディング 3)

透気性グレード

123

45

透気係数
KT（×10^-16m2）

0.001～
0.01

0.01～
0.1

0.1～
11～
1010～
100

透気性評価

very good

goodnormal

badvery bad淺沼組技術研究報告№32(2020)132

図－10 ①（暑中期）の養生条件ごとの累積細孔容積456

図－12 ②（暑中期）の表層部の細孔径分布比較

134526

図－11 ②（暑中期）の養生条件ごとの累積細孔容積

写真－３

コア供試体採取と透気試験実施状況①および②の両打込み日とも打込み後 24 時間経過時

このことから，JASS 5 に定められている通り，暑中に確認した円柱供試体による圧縮強度は 10N/mm2 を超期には JASS 5T-603 による構造体コンクリートの圧縮えていたが，せき板を JASS 5 に規定されている湿潤養強 度 の 推 定 の た め の 供 試 体で 確 認 さ れ た 圧 縮 強 度 が生期間である材齢 5 日よりも早期にせき板を取り外す

10N/mm2 を越えていても，規定の湿潤養生期間より早期（湿潤養生を打ち切る）ことで，比較的大きな 0.05～1にせき板を取り外すことで，乾燥により表層付近の細孔μm の径の細孔量に影響を与えているものと推察される。

量が増加する場合があることが考えられる。

また，図－９からは散水養生を実施することにより，今後の中性化試験の結果とともに検証することとする。

比較的大きな細孔径である 0.05～1μm の範囲の空隙量を減少させる効果が期待できることも認められる。

４．まとめ③（標準期）および④（寒中期）の測定結果と併せてせき板の存置による湿潤養生期間，散水養生の有無を今後の検討とする。

パラメータとして，構造体コンクリートの養生期間（せまた，図－11 に示した②（暑中期）における各養生条き板の存置期間）が耐久性に関わる品質に及ぼす影響を件の内，1d 放置と 28d の累積細孔容積（図中，棒上の 1

各種の実験により調査した。得られた結果を以下に示す。

～6）のみを抽出して図-12 に示す。

(1) 暑中期に打込まれたコンクリートに対して，JASS5

図－12 からは，壁表面からの距離に関わらず，0.006に定められている湿潤養生期間である 5 日よりも早～0.02μm および 0.02～0.05μm の径の小さい区分の期にせき板を取り外して養生を打ち切った場合でも，累積細孔容量はほとんど変化していないが，0.05～1μm

構造体コンクリートの圧縮強度には明確な影響は認という径の大きい区分の累積細孔容積は大きく変化してめられない。

いる事が確認できる。せき板の存置による湿潤養生の効(2) 寒中期に打込まれたコンクリートに対して，打込み翌果で表層部組織の緻密化が進行したものと推察される。

日などにせき板を取り外した場合でも，外気温同等の室内環境にある場合には，構造体コンクリートの圧縮7-6

淺沼組技術研究報告 №32(2020)

強度の発現に遅れや発現不良などの影響は認められなかった。
(3) せき板を取り外した後，鉛直面に散水養生を実施した
場合でも，構造体コンクリートの圧縮強度の発現増進効果は見られなかった。
(4) 透気性は，せき板の存置期間（湿潤養生期間）が長くなるほど，透気係数 kT が小さくなる傾向が確認できた。また，散水養生を施すことで，透気係数が小さくなる傾向が確認できた。
(4) コンクリート表層部付近の累積細孔容積は，養生期間が長くなるに伴い，0.05～1μm の大きい径の細孔量が減少する傾向が認められた。また，散水養生によっても同様に細孔量が減少する効果が伺えた。

以上のことから，せき板の存置期間（湿潤養生期間）の確保は，構造体コンクリートの耐久性に関わる品質に良い影響を与えることが確認された。また、湿潤養生もしくはせき板取外し後の散水養生は、構造体コンクリー
トの圧縮強度増進への効果は限定的であるものの，耐久性に関わる品質として劣化因子の外部からの侵入に対する抵抗性の指標となり得る，コンクリート表層部付近の細孔量の増加を抑える効果が有ることが確認された。
構造体コンクリートに要求される性能は，圧縮強度の確保のみではなく，耐久性に関わる品質の確保も求められており，改めて初期養生の重要性が確認できた。
今後も引き続き中性化に及ぼす影響を併せて検討し，より詳細な検証を行いたい。

【参考文献】
1) 日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説
鉄筋コンクリート工事2018，pp.179，20182) 日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説
鉄筋コンクリート工事

JASS 5JASS 52018，pp.447-448，2018

3) R.Torrent,G.Frenzer ： A method for the rapid
determination of the coefficient of permeability of
the “covercrete”，pp.989，1995

7-7