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CMI 報告No.9

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吹付けノズルマンの技能評価試験
谷倉1．はじめに泉・設楽和久・三浦康治

行し，吹付け材料の耐久性や既設コンクリートとの付着性状など，各種の性能を評価するようにしている。

近年，我が国の橋の多くは過酷な交通や自然条件等

しかしながら，材料の性能は良くても施工を行うノの供用環境の影響によって様々な損傷や劣化が顕在化

ズルマンの技量が不十分な場合や，施工監理技術者がしてきている。我が国におけるスパン 2 m 以上の橋吹付けの要点を十分把握できていない場合には，良好は全国に約 70 万橋が存在するが，今後 20 年を経過すな施工品質が保証できないことが懸念される。現状をると全橋梁の約半数が建設後 50 年を経過することか鑑みると，コンクリート構造物は今後も高齢化に伴うら，急に橋の高齢化が進み補修費用が急増することが経年劣化が進むことは明らかであり，さらに多くの劣懸念されている。

化因子の影響によって構造物の変状も増大していくこ

一方で，我が国は少子高齢化が進んでいるだけでなとが予測される。断面修復工法や巻き立て工法等の適く労働者の建設業離れも深刻であり，震災後の復興事用により，これらの社会資本を健全な状態で維持管理業と相まって，点検や補修に必要な人や物，資金も不していくためには，良質な材料と確実な施工方法を用足しているのが現状である。このような社会環境において，専門的知識の豊富な技術者や高度な技術を有すいては，必然的に構造物の建設時だけでなく，維持補る技能工らが一体となり，正しく補修・補強対策を行っ修においても耐久性のある対策が求められる。ていくことが重要と言える。

コンクリート構造物に着目すると，最近は塩害をは

本報告ではその一翼を担うノズルマンの技能証明にじめとして中性化，凍害，ASR，施工不良など，変関し，施工技術総合研究所が 2009 年から実施してい状の種類も多岐に渡っており，その範囲も桁，床版，る「吹付けノズルマンの技能評価試験」（NEXCO 試

橋脚などあらゆる部位に及んでいる。

験法 432 に準拠）について紹介する。

特に飛来塩分や凍結防止剤による塩害では，コンクリートの表面だけではなく，腐食した鉄筋の背後にま2．断面修復材の要求性能と性能評価方法 3），4）で塩分が浸透しているケースが多く見られる。このような構造物を断面修復工法によって補修する場合に断面修復材の要求性能は，は，再損傷を防ぐために塩分濃度の高い鉄筋背面まで①力学的性能（圧縮強度，弾性係数など）コンクリートをはつり取る必要があり，その背面を吹②断面の修復に特有な性能

付けモルタル等によって十分に充填させることが重要（付着強度，ひび割れ抵抗性，鉄筋背面への充填となる。

性など）

また，近年多発している各地での中小地震だけでな③耐久性能

く，今後の発生が懸念されている大規模地震に対して（遮塩性，中性化抵抗性，凍結融解抵抗性など）

も，橋脚のコンクリート巻立て等による耐震補強対策の 3 つに分類できる。力学的性能や耐久性能は，通常のニーズは増加している。これらの巻立て補強においのコンクリート構造物と同様の性能として断面修復材ても，工期短縮や巻立て厚の低減等の面で，吹付け工に要求されるが，断面修復に特有な性能は次の理由に法は合理的，かつ有効な手段となってきている。

より規定している。
1）

NEXCO では，構造物施工管理要領（平成 28 年 8 月）

付着強度は，断面修復材と既設コンクリートとを確において，コンクリート構造物の断面修復に用いる材実に一体化するために必要である。また，断面修復材料の鉄筋背面への充填性を確認する手段として，試験は既設部材との材齢差が大きいことから，乾燥収縮，法 432 を定めている。また，土木学会においても，吹自己収縮等の影響で有害なひび割れやはく離を生じる

2）

付けコンクリート指針（案）（平成 17 年 7 月） を発可能性があり，ひび割れ抵抗性が要求される。さらに，

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既設コンクリートの劣化状態に応じて鉄筋の裏側まではつり取って断面修復する必要があるため，断面修復材が鉄筋背面まで確実に充填される性能が要求される。さらに，現場では上向きや横向きなどの施工方法や供用下での振動の影響など，実際の施工条件も考慮する必要がある。
これらの成果は，現在，試験方法や施工方法をとりまとめた設計・施工指針として，「NEXCO の構造物施工管理要領，試験法 432: 断面修復用吹付けモルタ
ルの試験方法，2006」として，運用されている。
断面修復材がポーラスで水密性が低い場合や有害な写真─ 1

鉄筋背面への充填性試験状況

図─ 1

鉄筋背面への充填性試験体

ひび割れを有している場合には，劣化因子が断面修復部に浸入しやすいことは明白であり，特に鉄筋背面に大きな空隙が存在すると，鉄筋の付着が確保されないだけでなく，中性化や塩害等に伴う鉄筋の腐食が一段と増幅されることが懸念される。また，鉄筋背面以外でも空隙の少ない密実な断面修復材が施工されなければならない。
このようなことから，吹付け施工の際には，耐久性を確保するうえで，特に鉄筋背面などに隙間なく密実に充填し，かつ有害なひび割れを生じないようにすることが重要である。このようなことから，吹付けノズ
ルマンの技能評価試験では，試験法 432 に準じて鉄筋背面への充填性とひび割れ抵抗性に着目して，試験を行うこととしている。
なお，実際の構造物の施工にあたり，個々の施工現場における配筋状態や鉄筋裏のあきは，技能確認用の試験体とは異なることが予想されるため，必要に応じて実構造物を模した配筋条件の試験施工を実施して評価すればよいと思われる。

3．試験の実施要領

験するノズルマンが持参し準備する。受験者は，各自で使い慣れたノズルを持参し，実技試験に使用してよ技能評価試験では，床版下面等への吹付け施工を想い。材料については，所定の性能が確保されているも定し，写真─ 1 と図─ 1 に示す鉄筋と型枠の間隔をのを使用することが前提であり，そのため，性能評価数段階変化させた試験体を天井面に取り付け，この試試験（試験法 432）に合格した材料を用いることとし験体に上向きで吹付けを行う。鉄筋仕様は，NEXCOている。

における床版の標準設計から，代表的なものとして鉄筋径 D19 mm，ピッチ 100 mm のクロスとしている。

4．吹付け施工時の留意点

吹付け厚さは，鉄筋背面まで塩分が浸透しているコ
ンクリート構造物を鉄筋背面まではつり，断面を修復

吹付け施工では，良質の材料を用いて断面修復を確する場合を想定し 10 cm としている。吹付けは，試実に行うため，鉄筋背面への充填性やひび割れ抵抗性

験体の 10 cm の厚さに対して，通常の 1 回あたりのを確保する必要がある。そのためには，使用する材料吹付け厚さ 3 cm 程度を考慮し，3 層以内で表面までや施工設備の特性を適切に考慮して施工を行わなけれ施工する。

ばならない。ノズルマンの技量が未熟であったり，材試験に用いる吹付けシステムおよび使用材料は，受料の性能が悪いと鉄筋背面に有害な空隙やひび割れが建設機械施工 Vol.68

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生じる場合がある。これを防ぐために必要な施工時の置されており，空隙の合計長は，それぞれの鉄筋位置

主な留意点は次のとおりである。

における空隙の長さを合計して求める。試験に合格し①当日の気温や湿度等の気象条件の違いにより，吹付た試験体の断面の一例を写真─ 2 に示す。

け材料の物性は微妙に変わるため，適切な吹付けが最後に，これらの試験体の切断調査および表面目視行えるように加水量や材料の練り上がり温度等の調観察結果をとりまとめ，受験者宛に試験結果証明書を整を行う。

発行している。表─ 1 に吹付けノズルマンの技能評②吹付け材料を鉄筋背面へ回り込ませて有害な未充填箇所が生じることを防ぐため，適切な吐出量と空気圧に調整する。
③上記①，②の施工に向け，直前の試し吹きによりこれを確認しておく。

価試験の合格者数を示すが，この 7 年間で 108 名となっている。
また，当研究所が毎年実施している吹付け工事の施工監理技術者講習会の受講者は，合計約 670 名に達している。

④吹付け材料を鉄筋背面へ確実に充填させるためには，鉄筋の直径や配置および背面のあきを考慮し，吹付けノズル位置（距離）と角度を変化させて施工を行うことが重要である。さらに施工中は，鉄筋背面へ吹付け材料が充填されていることを目視により確認しながら施工する必要がある。
⑤材料が有している 1 層あたりの最大吹付け厚さを越えた吹付けや，所定の養生時間をおかずに次の層の吹付けを行うと，自重により吹付け後の材料が落下することがあるので注意が必要である。そのため，所定の厚さを越えないように，目視で確認することや吹付け後の材料の硬化状態を目視や触診により確認することが重要である。
⑥吹付け後の凝結が終了した状態でコテ仕上げを行うと，材料の内部や表面にひび割れを生じさせること

写真─ 2

切断後の試験体の断面（合格例）表─ 1

技能評価試験の合格者数

実施時期

合格者数

平成 21 年度（2009 年度）

25 名

平成 22 年度（2010 年度）

20 名がある。そのため，コテ仕上げは適切な施工時間・

平成 23 年度（2011 年度）

10 名

施工方法を遵守する。

平成 24 年度（2012 年度）−⑦吹付け終了後，乾燥収縮ひび割れを防ぐため，膜養

平成 25 年度（2013 年度）

36 名

生剤の散布や養生シートの設置を行い，外気や風か平成 26 年度（2014 年度）

15 名

ら断面修復面を保護するように配慮する。

平成 27 年度（2015 年度）

2名

合計

108 名

5．評価基準・判定
6．おわりに本試験を終えた試験体は，1 週間以上経過し十分に硬化した後，図─ 1 の A 〜 C 断面の 3 箇所で切断し，コンクリート構造物の補修・補強のニーズは今後ま試験体切断面の鉄筋背面への充填性ならびに表面のひすます増加すると思われるが，これからの点検データ

び割れ発生状態を目視で確認することにより合否を判の充実と合わせ，本格的な補修・補強対策はまだその定する。合否の判定基準は以下のとおりである。

緒に付いた段階だと思われる。

○鉄筋の周囲に次に示すような有害な空隙がないこと

欧米においても，湿式あるいは乾式の吹付けモルタ① D19 鉄筋径の 1/2（約 10 mm）の空隙

ルによる断面修復工法はコンクリート構造物の代表的②骨材の最大寸法（D）以上の空隙の合計長が 10・な補修工法の一つとして用いられてきている。例えば，

D mm 以上

ドイツにおいては，第二次世界大戦後から吹付けコン○吹付け表面に有害なひび割れが発生していないこと

クリートによる補修が行われており，吹付けマイス①幅 0.05 mm 以上のひび割れが発生しないこと

ターはノズルマンとして施工に当たっている 5），6）。最

この試験体の 3 つの切断面には，D19 鉄筋が 9 本配

近では EU 統合に伴い，2008 年より EU 規格として

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September 2016のノズルマン認定制度を発足するに至っており，その認定者数は毎年数十名程度となっているようである。
また，米国においても，アメリカコンクリート協会（aci）とアメリカショットクリート協会（ASA）が共同で吹付けノズルマン資格制度を設けており，aci のプログラムとして 2001 年から資格試験を実施している 7），8）。米国におけるノズルマンの認定者数は，毎年100 名程度のようである。
当研究所が実施しているノズルマンの技能評価試験の合格者数は，表─ 1 に示したようにこの 7 年間で108 名（平成 28 年 7 月時点）に達しているが，昨今の構造物の変状の増加や技能工の高齢化等を考えると，必ずしも十分とは言えないように思われる。この

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Polymers in Concrete 2nd-4th June, 2004 at BAM, Berlin, Germany4）Shito, Kamihigashi, Yokoyama, Shidara, Miura, Uchida : Experimental
study on test condition of performance test for sprayed mortar,ICPIC 04, 11th International Congress on Polymers in Concrete 2nd-4thJune, 2004 at BAM, Berlin, Germany5）2000, 2001 欧州土木構造物補修・補強調査 報告書，社団法人 日本建設機械化協会 建設機械化研究所，2001.3, 2002.36）2004, 欧州土木構造物補修・補強調査 報告書，社団法人 日本建設機械化協会 施工技術総合研究所，2004.107）2002, 米国土木構造物補修・補強調査 報告書，社団法人 日本建設機械化協会 施工技術総合研究所，2003.38）American Concrete Institute: ACI506R Guide to Shot-Cretem,January, 2001

［筆者紹介］谷倉 泉（たにくら いずみ）
（一社）日本建設機械施工協会 施工技術総合研究所
研究第二部部長

ような点も踏まえ，今後も断面修復工法が確実な補修工法として活用されるように，ノズルマンの技能評価試験を通して安全で耐久性の高い構造物の維持管理に貢献していきたいと考えている。

《参 考 文 献》
1）東・中・西日本高速道路㈱編著：構造物施工管理要領，㈱高速道路総合技術研究所発行，平成 28 年 8 月
2）土木学会コンクリート委員会吹付けコンクリート研究小委員会編集：
吹付けコンクリート指針（案）〔補修・補強編〕（コンクリートライブラリー 123），㈳土木学会発行，平成 17 年 9 月
3）Muroi, Shito, Yokoyama, Tanikura, Takuwa, Izumo: Study on
required performance and its verification of repair materials forconcrete structures, ICPIC 04, 11 th International Congress on

設楽 和久（しだら かずひさ）（一社）日本建設機械施工協会 施工技術総合研究所
研究第二部
課長

三浦 康治（みうら こうじ）
（一社）日本建設機械施工協会 施工技術総合研究所
研究第二部
上席研究員