温度ひび割れについて
ＮＤシリーズによる温度ひび割れの抑制（ND-WALL工法、NDリターダー工法、NDリーバー工法）

技術資料（2024年9月）

日本コンクリート技術株式会社
Japan Concrete Technology Co.LTD （JC-tech）

技術資料内容
１．温度ひび割れとは何か
２．温度ひび割れの抑制について
３．温度ひび割れ抑制対策とＮＤシリーズの提案（１）ＮＤシリーズの開発・実用化の経緯（２）ＮＤ－ＷＡＬＬ工法（３）ＮＤリターダー工法（４）ＮＤリーバー工法[補足資料１] 温度ひび割れ抑制対策の経緯[補足資料２] 温度ひび割れの照査

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１．温度ひび割れとは何か
マスコンクリートは、硬化過程で発生する水和熱により、温度上昇とそれにともなう体積変化（膨張および収縮変形）が生じる。温度変化時において膨張または収縮変形が拘束されると、コンクリート内部に温度応力が発生する。
温度応力は、右下の模式図に示すように、内部拘束応力および外部拘束応力の２種類に分けて考える。
内部拘束応力コンクリート断面の表面と内部の間に生じ▼水和熱により発生する応力の模式図

る温度差により発生。これに伴うひび割れは、表面部分に不規則に発生。初期材齢の温度分布の影響は養生等の対策で抑制可能。

外部拘束応力コンクリートの収縮を外部から拘束するときに発生する応力であり、拘束体としては、地盤、既設コンクリートなどが考えられる。

外部拘束によるひび割れは、拘束体に対し直角方向に生じることが多く、コンクリート断面を貫通するひび割れとなるため抑制対策が必要。
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(1) 内部拘束による温度ひび割れ発生メカニズム
コンクリートブロックが水和によって発熱すると、熱が蓄積される内部と熱が逃げやすい表面との間に温度差が生じる。
▼断面内温度分布▼断面内温度応力分布

表面：収縮しようとする変形が抑えられる⇒引張応力が発生

内部：膨張しようとする変形が抑えられる⇒圧縮応力が発生

コンクリートブロックの表面に引張応力が作用し、ひび割れが発生するが貫通はしない。
ひび割れが発生する方向に規則性はない。
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(2) 外部拘束による温度ひび割れの発生メカニズム
コンクリートブロックの熱変形が、右上の図のように拘束されない場合は温度ひび割れは発生しない。右下の図のように下端の収縮変形が拘束体（コンクリートや岩盤）に拘束される場合は温度ひび割れが発生する。
コンクリート
温度降下により収縮◇温度膨張
・水和熱により温度膨張する

拘束体◇拘束されない場合
・温度降下時に自由に収縮する・ひび割れの発生は無い

コンクリート拘束体
コンクリート
温度降下により収縮
拘束体◇拘束される場合
・温度降下時に自由に収縮できない・拘束体により拘束応力が生じる
・ひび割れが発生する

外部拘束による温度ひび割れの特徴
・ひび割れは下端からほぼ縦方向に発生（規則性あり）。
・ひび割れは断面を貫通する有害なひび割れとなる。
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(3) 温度ひび割れの抑制について
2001年国交省通達（国官技第61号）に基づくひび割れ幅0.2mmの問題
・通達は、工事完成後の維持管理にあたっての基礎資料とするため、重要構造物に対するひび割れ発生状況の調査の実施と調査結果の報告を施工者に義務づけたもの。
・本来の目的は、0.2mm以上のひび割れを記録として残し、経過観察を行うこと。
⇒0.2mm以上のひび割れは施工欠陥とみなされ、補修を求められるのが実態。
・鉄筋でひび割れ幅を制御する場合(示方書式適用)、マスコン構造物はかぶりが大きく、幅を0.2mm以下に制御することは困難⇒ひび割れ誘発目地の設置が基本的な対策のひとつとなっている。
◆建築における許容ひび割れ幅（JCI 「コンクリートのひび割れ調査、補修・補強指針-2022」）
鋼材腐食に対する耐久性の観点から評価Ⅰ(乾燥収縮ひび割れ等に適用)を行う場合は、下表による。
ひび割れ幅は表面におけるものを対象。例えば、ひび割れ幅0.3 mm の場合、「水掛かりあり」の環境条件では「ひび割れの影響が小さく、20 年の耐久性を満足することを保証」している。
4.2

評価Ⅰ：鋼材腐食の観点からのひび割れの部材性能への影響

環境条件

ひび割れ幅w (mm)0.5 < w
0.4 < w ≦ 0.50.3 < w ≦ 0.40.2 < w ≦0 .3
W ≦ 0.2

塩分環境下

水掛かりあり水掛かりなし

大 (20年耐久性)

大 (20年耐久性)

大 (20年耐久性)

大 (20年耐久性)

大 (20年耐久性)

中 (20年耐久性)

大 (20年耐久性)

中 (20年耐久性)

小 (20年耐久性)

中 (20年耐久性)

小 (20年耐久性)

小 (20年耐久性)

小 (20年耐久性)

小 (20年耐久性)

小 (20年耐久性)◆土木における許容ひび割れ幅（土木学会編 2022年制定 コンクリート標準示方書［設計編］）「3.1.2 ひび割れ幅に対する照査」の項に、「鋼材腐食に対するひび割れ幅の設計限界値は、鉄筋コンクリートの場合、0.005c（cはかぶり(mm)）としてよい。ただし、0.5mmを上限とする」と記載。
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6２．温度ひび割れの抑制について(1) 主な温度ひび割れ抑制対策
対策の基本：①体積変化を抑制する②外部拘束を低減する
構造物の形状寸法、施工条件などを考慮し、以下の表の中から適切な方法を選択して実施。
▼マスコンクリート構造物の温度ひび割れ抑制対策
内 容

方 法

対 策
水和発熱の小さいセメントや混和材の使用、単位セメント量の低減

温度上昇の抑制
体積変化の抑制

材料温度の低減（プレクーリング）
パイプクーリングの実施
コンクリートの打込み時期、打込み方法、養生方法の選定

熱膨張係数の低減

熱膨張係数の小さい材料（石灰石骨材など）の使用

自己収縮の低減

自己収縮の小さい材料、配(調)合の適用
ひび割れ誘発目地の設置

外部拘束の低減

ひび割れ幅の抑制

拘束体と被拘束体間の拘束条件の緩和（ND-WALL工法、NDリターダー工法など）
ひび割れ制御鉄筋の配置、NDリーバー工法
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(2) ひび割れ誘発目地の設置
ひび割れ誘発目地の設置方法
・目地部に確実にひび割れを発生させるため断面欠損用の「ひび割れ誘導鉄板」を設置
・一般的には目地間隔(L)を部材高さ(H)の１～２倍程度(L/H=1～2)、ひび割れ誘導鉄板は断面欠損率を50％程度以上となるように設置（土木学会標準示方書 [施工編]）・目地部はブチルゴムなどのシーリング材を充填して止水※目地材や誘導鉄板等の設置に関わる熟練と手間を要する作業が多い。
▼ひび割れ誘発目地の例（標準示方書［施工編］）

ひび割れ誘導鉄板

断面欠損率(％)＝

0.25d＋0.25dd×100=50％

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(3) 温度ひび割れ抑制に対する自治体の取り組み「コンクリート構造物品質確保ガイド」（山口県土木建築部 令和2年4月）
コンクリート構造物の品質確保は、「施工の基本事項の遵守」に注力し、「ひび割れ抑制対策」、「防水対策」、「鉄筋組立の精度確保」等の取り組みにより行うものとする。
ひび割れ抑制対策⇒材料によるひび割れ抑制（山口県ひび割れ抑制システム）
対象：外部拘束による温度ひび割れが発生しやすい主として橋梁下部工（橋台たて壁、橋台胸壁、壁式橋脚柱）
対策：補強鉄筋などの補強材料の追加により、ひび割れを分散させたり、ひび割れ幅を小さく抑えることにより、有害なひび割れの発生を防止■補強鉄筋追加後（配力筋＋補強鉄筋）の鉄筋比の目安
橋台たて壁およびその類似構造物：0.3％
橋台胸壁およびその類似構造物 ：0.5％■補強鉄筋の配置方法①補強鉄筋タイプA：補強鉄筋をリフト内部に配置②補強鉄筋タイプB：補強鉄筋をコンクリート表面付近に配置③補強鉄筋タイプA＋B：タイプAだけでは鉄筋比が小さい場合で、タイプAの複数段配置、あるいはタイプAとタイプBを併用
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補強鉄筋の配置状況
補強鉄筋タイプA：補強鉄筋を中間帯鉄筋の上に配置

補強鉄筋タイプB：補強鉄筋を配力筋の間に配置

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ひび割れ発生方向と抵抗鉄筋概要図①補強鉄筋タイプA：補強鉄筋をリフト基部直上の中間帯鉄筋上に集中的に配置②補強鉄筋タイプB：補強鉄筋をコンクリート表面付近の配力筋の間に配置③補強鉄筋タイプA+B：タイプAの２段配置またはタイプAとタイプBの併用で鉄筋比増量▼①補強鉄筋タイプA▼補強鉄筋タイプB▼補強鉄筋タイプA+B

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３．温度ひび割れ抑制対策と『NDシリーズ』の提案(1) 『ＮＤシリーズ』開発・実用化の経緯
ＮＤーＷＡＬＬ工法およびＮＤリターダー工法の開発
・外部拘束の低減に基づく温度ひび割れ抑制技術として、まずＮＤ－ＷＡＬＬ工法、次にＮＤリターダー工法を開発・実用化。
・ＮＤ－ＷＡＬＬ工法は、収縮低減目地の設置により構造面から温度応力ひび割れの抑制を図る工法。
・ＮＤリターダー工法は、水和熱抑制型超遅延剤（ＮＤリターダー）の使用により材料面から温度ひび割れの抑制を図る工法。
・ＮＤ－ＷＡＬＬ工法、NDリターダー工法は日本全国で各55件、63件の現場に適用され、施工品質の向上に寄与。

ＮＤリーバー工法の開発・実用化
・鉄筋の温度ひび割れ幅抑制効果に着目し、主に厚さ1.2m程度以上の大断面構造物を対象として温度ひび割れの抑制を図る技術

ＮＤシリーズは上記３つの工法を総称した温度ひび割れ対策技術
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◆ ND-WALL工法、NDリターダー工法の温度ひび割れ抑制メカニズム

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(2) ＮＤ－ＷＡＬＬ工法◆ND-WALL工法の温度ひび割れ抑制メカニズム
被拘束体の基部に収縮低減目地を設け、被拘束体に作用する拘束力を低減
ひび割れ誘発目地◇従来のひび割れ抑制方法
・ひび割れ誘発目地を配置する

・壁部が底版に拘束される・温度ひび割れが生じる◇ND-WALL工法のイメージ◇ND-WALL工法

・拘束体が開閉するため、壁部の底盤・先行壁体部に収縮低減目地をによる拘束は小さくなる。

配置する【効果】温度応力を15～20％低減し、温度ひび割れの発生を抑制
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ND-WALL工法の施工実績
ND-WALL工法は、北海道から九州まで全国55件の施工現場に適用され、函渠工や橋台などの温度ひび割れの抑制に貢献している。
国土交通省北海道開発局札幌開発建設部発注「道央圏連絡道路 千歳市 寿函渠工事」
国土交通省北陸地方整備局長岡国道事務所発注「国道253号庄之又川下部その２工事」

国土交通省北陸地方整備局発注「入善黒部バイパス中新堀切道路工事」

国土交通省 東北地方整備局発注
塩川地区改良工事
長野県発注「平成18年度国補住宅市外地基盤整備工事」

国土交通省中部地方整備局発注 平成25年度「三遠南信上平原平道路建設工事」
高知県発注「道路改築（津野川川函渠）工事」

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ND-WALL工法施工事例 （２連ボックスカルバート：側壁厚さ1.1m、スパン14.5m）

国土交通省北海道開発局発注 「道央圏連絡道路千歳市寿函渠工事」

収縮低減目地設置完了

先行壁体部型枠組立完了

側壁部の先行壁体部の目地の状況

先行壁体部の型枠脱型状況

施工完了
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ND-WALL工法施工事例 （道路橋橋台：竪壁厚さ2.3m、高さ3.85m、スパン11.2m）

国土交通省北陸地方整備局発注 「国道253号庄之又川下部その２工事」■構造物の形状寸法およびリフト分割

施工状況

施工完了
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ND-WALL工法施工事例 （ボックスカルバート：側壁厚さ85cm、スパン12.2m）

国土交通省北陸地方整備局発注 「入善黒部バイパス中新堀切道路工事」
水平打継目

断面寸法
壁厚：850mm
壁高：4.9m
内空幅：6.0m
ブロック長：12.2m
先行壁体高さ：600mm

収縮低減目地目地部の仕上がり状況

コンクリート温度(℃)

40

解析値

実測値

3020
100405060
経過日数(日)70

解析温度と実測温度の比較

完成写真
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(3) ＮＤリターダー工法◆NDリターダー工法の温度ひび割れ抑制メカニズム
ＮＤリターダー（水和熱抑制型超遅延剤）を添加したコンクリートを壁体部の下端から400mm程度の部位に打ち込むことで、拘束体上部の壁体に生じる温度応力を大幅に低減し、温度ひび割れの発生を抑制する。

【効果】温度応力を50％以上低減し、温度ひび割れの発生を抑制
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NDリターダー工法の施工実績
NDリターダー工法は、全国63件の施工現場に適用され、函渠工、橋台、樋管工などの温度ひび割れの抑制に貢献している。

スパン32mの函渠工に対し誘発目地なしでひび割れ防止を実現

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日経コンストラクション
紹介記事➀

ＮＤリターダー工法
2014年7月14日号

日本コンクリート技術(株) JC-tech

21日経コンストラクション
紹介記事②“固まらない”生コンでひび割れ防ぐ
2017年1月9日号

日本コンクリート技術(株) JC-tech22日経コンストラクション紹介記事（2017年1月9日号）

日本コンクリート技術(株) JC-tech23日経コンストラクション紹介記事（2017年1月9日号）

日本コンクリート技術(株) JC-tech24日経コンストラクション紹介記事（2017年1月9日号）

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NDリターダー工法施工事例 （ボックスカルバート）

国土交通省北陸地方整備局発注 国道17号八色原道路その5工事（2014年）

鉄筋組立状況

完成写真（側面）

透水性型枠シートの設置

コンクリートの打込み状況

完成写真（正面）

形状寸法：側壁：スパン13.5m、高さ4.2m、厚さ70cm
備考：透水性型枠シートの有効性、ひび割れ防止を確認。日経コンストラクションに紹介記事
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NDリターダー工法施工事例 （ボックスカルバート（水路））長野県発注 平成26年度社会資本整備総合交付金(住宅)工事(2014年)

全体写真（上空より）

全体写真（最長スパン側の側面より）

形状寸法：
側壁：スパン31.6m、高さ3.8m、厚さ90cm

備考：31.6mの長スパン函渠工の施工においてひび割れ防止を確認
完成写真（水路として供用）

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NDリターダー工法施工事例 （ボックスカルバートおよび壁高欄）

国土交通省北海道開発局発注 道央圏連絡道路千歳市トプシナイ改良工事

完成写真（全体）

完成写真（側面および壁高欄）

形状寸法：
ボックスカルバート

スパン7.0 m、高さ5.2m(側壁)、厚さ120cm(側壁)・50cm(中壁)

壁高欄

スパン10.0m、高さ1.449m、厚さ25(壁部)・50cm(地覆部)

備考：ボックスカルバートと頂版上部の壁高欄に適用し、ひび割れ防止を確認。
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NDリターダー工法施工事例 （道路橋下部工、橋台および橋脚）

兵庫県発注 尼崎宝塚線 大浜橋下部工工事（その３）(2015年)

完成写真（橋台）完成写真（橋脚）

形状寸法：スパン11.0m、高さ4.98m、厚さ140cm
備考：厚さ1.4mの壁に適用、ひび割れ防止を確認

形状寸法：スパン10.1m、高さ4.8m、厚さ200cm
備考：厚さ2.0mの壁に適用、ひび割れ防止を確認
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NDリターダー工法施工事例 （河川水門）

国土交通省東北地方整備局発注 旧北上川石井水門設置工事

施工状況（全体）

完成写真

形状寸法：
竪壁： 9.190m×14m（外形）、1.0～3.35m（壁厚）
備考：ひび割れ防止を確認
施工状況（竪壁）日本コンクリート技術(株) JC-tech30(4) ＮＤリーバー工法
断面内部への補強鉄筋の配置により温度ひび割れを壁体内で制御▼通常施工▼ＮＤリーバー工法

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NDリーバー工法の温度ひび割れ抑制メカニズム
断面内の応力は均一ではなく、解析例に示すように分布。ＮＤリーバー工法は断面内部に補強鉄筋を配置してひび割れを断面内部に留める温度ひび割れ抑制技術■断面内の温度応力分布（温度応力解析）■補強鉄筋の配置
・ひび割れは断面の中央付近で発生し、表面に向かって成長。
・補強鉄筋は、温度応力が高い位置を中心として全面側と背面側に配置。

温度応力の分布（スパン中央断面）（前面側）（補強鉄筋）（背面側）

温度応力は基部付近の断面中央が最大で高さ方向、壁厚方向ともに変化する。

壁厚方向の応力分布が一様（青の点線）としてひび割れ幅を評価すると、必要鉄筋量が過大となる。

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NDリーバー工法施工事例 （道路橋下部工橋台）

長野県発注 令和３年度社会資本整備総合交付金(広域連携)工事▼補強鉄筋の配置状況

補強鉄筋D22@150mm▼補強鉄筋の配筋図

▼完成写真

補強鉄筋

竪壁の形状寸法
壁厚： 3.2m
幅 ：11.3m
高さ： 6.2m
ひび割れ抑制鉄筋
D22を150mm間隔で表面から900mm(2列)に配置

温度ひび割れを防止
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NDリーバー工法施工事例 （道路橋下部工橋脚）

長野県発注 令和３年度社会資本整備総合交付金(広域連携)工事▼補強鉄筋の配置状況▼補強鉄筋の配筋図

▼完成写真

補強鉄筋

脚柱部の形状寸法
壁厚： 3.5m
幅 ： 7.0m
高さ：13.9m
補強鉄筋の配置
D22を150mm間隔(1リフト)
D22を300mm間隔(2～5リフト)
表面から900mm(2列に配置)

補強鉄筋

温度ひび割れを防止

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NDリーバー工法施工事例 （道路橋下部工橋脚）

長野県発注 令和３年度社会資本整備総合交付金(広域連携)工事▼補強鉄筋の配置状況▼補強鉄筋の配筋図▼完成写真

補強鉄筋

脚柱部の形状寸法
壁厚： 3.5m
幅 ： 7.0m
高さ：13.9m
補強鉄筋の配置
D22を150mm間隔(1リフト)
D22を300mm間隔(2～5リフト)
表面から900mm(2列に配置)

補強鉄筋

温度ひび割れを防止

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NDリーバー工法施工事例 （道路橋下部工橋台）

三重県発注 一般国道工事３６８号(上長瀬)道路改良(２号線下部工)工事▼ひび割れ抑制鉄筋の配置状況▼完成写真
脚柱部の形状寸法
壁厚： 2.40m
幅 ：11.25m
高さ： 4.73m
補強鉄筋の配置
D22を150mm間隔
表面から600mm(2列に配置)

補強鉄筋

温度ひび割れを防止

日本コンクリート技術(株)JC-tech
JC-tech36

[補足資料1] 温度ひび割れ抑制対策の経緯▼ひび割れ制御指針○1970年代～1980年代前半
構造物の大型化（マスコン化）に伴い、施工時のひび割れの発生原因が主に温度応力に起因することが明らかとなった。これを受け、実験や現場計測等により、現象面の把握が積極的に展開された。
○指針の刊行・示方書の規程

1986年4月

JCI「マスコンクリートのひび割れ制御指針」

・設計当初から温度ひびわれ対策を考慮すべきと、温度ひび割れの検討および対策が示された。
・ひび割れ間隔、鉄筋応力度に着目したひび割れ幅の評価式(長瀧・▼昭和61年版標準示方書佐藤式)によるひび割れ制御が対策の一つになった。
1986年10月

土木学会「昭和61年度制定コンクリート標準示方書［施工編］15章」～JCI指針反映～

・マスコンクリートとして取り扱うべき構造物の部材寸法は、広がりのあるスラブについては厚さ80～100cm以上，下端が拘束された壁では厚さ50cm以上と考えてよいと規定⇒最新のコンクリート標準示方書（2022年制定）まで踏襲
日本コンクリート技術(株) JC-tech 37

▼ひび割れ制御指針20162007年12月

土木学会「2007年制定コンクリート標準示方書［設計編］」
・セメントの水和熱に起因する初期ひび割れが、構造物の所要の性能（安全性、使用性、耐久性、美観など）に影響を与えないように、設計段階から検討しておくことの重要性を鑑み、温度ひび割れの照査を［施工編］から［設計編］に移管。
2008年

JCI「マスコンクリートのひび割れ制御指針2008」⇒2012年制定 土木学会標準示方書[設計編]に踏襲▼2022年版標準示方書

2016年

JCI「マスコンクリートのひび割れ制御指針2016」⇒2017年制定 土木学会標準示方書[設計編]に踏襲

2022年12月

土木学会「2022年制定コンクリート標準示方書［設計編］」・ひび割れ発生確率は構造物中のコンクリートの引張強度を引張応力が超える確率と再定義し、対策レベルに対応する安全係数の決定方法を改訂
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[補足資料2] 温度ひび割れの照査◆ひび割れ発生に対する照査(1) ひび割れ発生に対する照査は、検討期間中のひび割れ指数の最小値を用いて式（2.１.1）により行うことを原則とする。
Icr (t) ≧ γcr… 式（2.１.1）
ここに，Ｉcr (t) ：ひび割れ指数Ｉcr (t) ＝ fck (t) ／σt (t)fck (t) ：材齢 t日における構造物中のコンクリートの引張強度σｔ(t) ：材齢 t日における構造物中のコンクリートの最大主引張応力度γcr：目標とするひび割れ発生確率に対応した安全係数(2) 安全係数 γcr を計算するために、要求する対策レベルに応じて目標とするひび割れ発生確率を定めるものとする。一般に、表（2.１.1）を参考にするとよい。
表2.1.1 一般的な配筋の構造物における対応レベルに応じた標準的な目標とするひび割れ発生確率
対策レベル

ひび割れ発生確率

ひび割れの発生を防止したい場合

5 （%）

ひび割れの発生を制限したい場合

15（%）

ひび割れの発生を許容するが、ひび割れ幅が過大とならないように制限したい場合

50（%）

日本コンクリート技術(株) JC-tech 39◆標準的なひび割れ発生確率と安全係数【2017年制定示方書】
表2.1.1

一般的な配筋の構造物における標準的なひび割れ発生確率と安全係数γcr

対策レベル

ひび割れ発生確率

安全係数γcr

ひび割れ防止したい場合

5 （%）

1.85以上

ひび割れの発生をできる限り制限したい場合

15（%）

1.40以上

ひび割れの発生を許容するが、ひび割れ幅が過大とならないように制限したい場合

50（%）

1.0以上

【2022年制定示方書】
表2.1.1

改訂

一般的な配筋の構造物における標準的なひび割れ発生確率と安全係数γcr

対策レベル

ひび割れ発生確率

安全係数γcr

ひび割れの発生を防止したい場合

5 （%）

1.45以上

ひび割れの発生を制限したい場合

15（%）

1.25以上

ひび割れの発生を許容するが、ひび割れ幅が過大とならないように制限したい場合

50（%）

1.0以上

日本コンクリート技術(株) JC-tech 40

◆温度ひび割れ幅の照査
標準示方書[設計編：本編]

6編 温度ひび割れに対する照査

外部拘束が卓越する場合の最大ひび割れ幅Wcは、解説 図
2.2.1および式（解2.2.1）を用いて算定。

【2017年版】【2017年版】･･･式(解 2.2.1)

改訂【2022年版】-0.18【2022年版】

0.12

1.54

･･･式(解 2.2.1)

ここに，Wc ：最大ひび割れ幅(mm)p ：鉄筋比(%)であり、適用範囲は0.25%～0.9%とする。
γa ：温度ひび割れの幅を評価するための安全係数であり、一般に1.0としてよい。
Ｉcr ：最小ひび割れ指数
最大ひび割れ幅とひび割れ指数の関係

日本コンクリート技術(株) JC-tech41