吹付けコンクリート層が良好な仕上がりとなるのは、壁面に付着した材料がプロジェクトの要件を満たしている場合に限られます。ミキサーで調合された混合物が良好に見えても、跳ね返りが過多になったり、ホースが詰まったり、密着性が低かったり、鉄筋の裏側に弱点が生じたりする可能性があります。混合物、設備、ノズル操作者、下地、および養生はすべて、施工された層の品質に影響を及ぼします。.
山東建邦化学繊維株式会社では、コンクリート用途向けの「Ecocretefiber™」補強繊維を供給しています。 当社は、繊維のグレードを選定し、実際の吹付け混合物で試験を行う必要があるお客様と協力しています。本ガイドでは、ドライミックスおよびウェットミックスの工程、主な混合管理項目、繊維の役割、そして試験用パネルから現場での品質管理に至るまでの実践的な手順について解説します。.
吹付けコンクリートとは何か、またどこで使用されるのか？
吹付けコンクリートとは、コンクリートやモルタルを高速で表面に吹き付ける工法である。衝撃によって、その場で固まる。トンネルや鉱山の支保工、斜面の安定化、掘削支保工、岩盤保護、構造物の補修、および型枠を組んで打設するのが困難な形状の表面などに広く用いられている。特に垂直面や頭上部の面において、型枠の量を削減することができる。. 米国コンクリート協会による吹付けコンクリートの解説 水混入のタイミングによって、湿式法と乾式法を区別する。.
吹付け層は、打設コンクリートに比べて、必ずしも強度が高く、防水性に優れ、あるいは安価であるとは限りません。これらの結果は、下地処理、配合設計、打設技術、厚さ、および養生に左右されます。 清潔で健全な下地と、ノズルへの適切なアクセスは、セメント含有量の高さと同じくらい重要です。仕様書で早期の地盤支持力、付着性、強度、低透水性、あるいはひび割れ後の耐力が要求される場合、それぞれの要件ごとに独自の検収方法が必要となります。.
ドライミックスおよびウェットミックスの吹付けコンクリート
ドライミックス吹付けコンクリート 乾燥した、あるいはあらかじめ湿らせたセメントと骨材をホースを通して搬送します。ノズルで水を加えます。ノズルを操作する作業員が、水の添加量と噴霧を制御します。この工法は、断続的な作業や、一度に少量ずつ打設する現場に適しています。ノズルでの水量調整、粉塵、および跳ね返りには細心の注意が必要です。.
湿式吹付けコンクリート ポンプで送る前に、セメント、骨材、水、およびほとんどの混和剤を混合する。ノズルから吹き出される圧縮空気が流れを加速させ、ノズル付近で硬化促進剤を注入することもある。 含水率はバッチ処理時に測定可能であり、このプロセスは連続的かつ大容量の作業に適している。ポンプ送りのしやすさ、スランプまたは流動性、搬送時間、および硬化促進剤との適合性が、重要な制御項目となる。湿式吹付けは乾式吹付けに比べて粉塵の発生が少ないことが多いが、実際の結果は設備、換気、および施工技術に依存する。.
| 判断の分かれ目 | ドライミックス法 | ウェットミックス工法 |
| 水の添加 | 主にノズル部分で | ポンプ作動前の測定値 |
| メインフィールドの制御 | 安定した供給とノズルの水量の調整 | 生混合物の安定性とポンプ輸送性 |
| よくある運用上の懸念事項 | ダストとリバウンド | ホースの詰まり、スランプの変化、およびノズルでの投与量 |
| 資格 | 対象となるパネルに、所定の機材と作業員を配置する | パネルに、所定の混合液、ポンプ、促進剤、および作業員を割り当てる |
その選択は、作業現場へのアクセス、生産量、設備、作業員の経験、および性能仕様に基づいて行うべきである。. ACI PRC-506-22、『*吹付けコンクリート－指針*』 これには、施工前の試験、打設、養生、および検収の各工程が含まれます。配合表上では効率的に見える方法であっても、スプレー試験で良好な結果が得られなければなりません。.
スプレー層の配合を設計する
吹付けコンクリートの配合設計は、固定されたセメント対骨材比からではなく、求められる現場での性能から始められます。プロジェクトでは、28日間の圧縮強度、初期強度の目標値、付着強度、厚さ、耐久性、および靭性が指定される場合があります。 設計者は、混合物が打設設備を通過し、表面に密着するように、骨材の粒度分布、結合材、水、混和剤、および繊維類（必要な場合）を選定します。.
セメント、骨材、水、および硬化促進剤
骨材は、ポンプ、ホース、ノズルを通過した後も、緻密な層を形成できなければなりません。その最大粒径と粒度分布は、使用する機器、層の厚さ、鉄筋の間隔、および仕様書に適合していなければなりません。 粗骨材が多すぎると、リバウンドが増加し、狭い箇所の充填が困難になる。有用な粗骨材の割合が少なすぎたり、粒度分布が不適切だったりすると、ペースト量や収縮量が増加する恐れがある。報告されている配合の砂の割合は、現地の材料を確認せずにそのまま採用してはならない。.
水・セメント系材料比は強度や耐久性に影響を与えますが、水分の少なすぎる配合では、ポンプ送りが困難になったり、十分に締固めができなくなったりする可能性があります。 水が多すぎる配合では、たれ下がりや反発性の変化、あるいは強度の低下が生じる可能性があります。湿式混和工事においても、ポンプ送りに適したスランプや流動性が求められます。ポンプ送りが悪い場合、現場で単に水を追加して修正してはなりません。骨材の含水率、混合順序、および適合する減水剤について再確認してください。.
加速剤は、新しい層が壁面に定着し、初期強度を発現させるのに役立ちます。また、硬化時間を変化させ、その後の強度や耐久性に影響を与える可能性があります。セメントやその他の混和剤に合わせて選定し、吹付け試験を通じて適切な添加量を決定してください。 早期の凝固は、要求される硬化後の特性を代替するものではありません。水は清潔でコンクリートに適したものでなければならず、打設後は承認された手順に従って養生を開始しなければなりません。.
計算例はあくまで出発点に過ぎない
例として、次のようなウェットミックススクリーンを考えてみましょう。 バッチ水 200 kg/m³ および提案されている 水セメント比 0.45. 計算すると、およそ セメント 444 kg/m³ セメント系混和材、骨材の含水率、または混和液の変更を行う前に。試行的な加速剤の投与量が セメントマス 4%, 、最初の計算ではおよそ 17.8 kg/m³. この数値は、所定の投与基準における当該製品の質量を表すものであり、硬化時間を予測するものではありません。.
選別試験プログラムでは、水分の含有量と砂の粒度を一定に保ちながら、提案値周辺のさまざまな配合比を試験することができます。ポンプ投入前の作業性、ノズル圧力、硬化促進剤の添加量、リバウンド、盛り上がり、初期凝結、および後期の強度を記録する必要があります。その後、チームは変数を1つずつ調整します。仕様に適合する配合が、採用される配合となります。 散布後, 、計算が最も正確なものではなく。.
「リバウンド」「ボンド」「レイヤー品質」について理解する
リバウンド これは、層の一部となるのではなく、表面から跳ね返ってしまう材料のことです。これにより材料が無駄になるだけでなく、残った部分の組成が変わる可能性もあります。 リバウンドは、路盤の配向、ノズルの距離や角度、空気圧、骨材の粒度分布、含水率、鉄筋の密集度、および作業員の技能によって影響を受ける可能性があります。ある表面や吹付け方法におけるリバウンド率は、別の表面や方法でも同じになるとは限りません。プロジェクトの試験でその値を記録し、リバウンドした破片が完成した層に混入しないようにしてください。.
ボンド まず下地から着手する。施工方法に従い、緩んだ岩石、劣化したコンクリート、粉塵、および汚染物質を取り除く。承認された手順に従って表面を整備し、含水率を管理する。高密度の混合物であっても、不適切な界面は修復できない。接着強度が設計基準となる場合は、指定された剥離試験またはその他の関連試験を実施し、作業開始前に許容される破壊モードを定義しておくこと。.
レイヤーの品質 これには、適切な厚さ、補強材の裏面への被覆、層状化や空隙の有無、および養生が含まれます。 吹付け順序やノズルの角度は、鉄筋、メッシュ、コーナー、および頭上部の施工において大きな違いをもたらす可能性があります。従来の打設コンクリートによる高い立方体または円筒強度だけでは、吹付け層が健全であるとは断定できません。作業チームは、現場で想定されるのと同じアクセス条件および鉄筋配置条件下で、その施工能力を証明する必要があります。.
吹付けコンクリートにおいて、繊維がどのような付加価値をもたらすか
繊維は、ひび割れの抑制やひび割れ発生後の耐性の向上に役立つが、その機能は、繊維の種類、形状、添加量、分散状態、および噴射層内に残留する量によって左右される。. ACI PRC-506.1-21、「*繊維補強吹付けコンクリート－指針*」 本稿では、スチールおよび合成マクロファイバーに焦点を当て、混合比の変更、打設、靭性、試験、および品質管理について論じている。.
初期ひび割れ抑制用マイクロポリプロピレン繊維
微細なポリプロピレン製マイクロファイバーが、混合物全体に大量に分散されています。これらは、プラスチック収縮や初期ひび割れの抑制に有効であると考えられます。これらは ない 構造補強の直接的な代替手段、あるいは規定された亀裂発生後の靭性レベル。Ecocretefiber™は、 ポリプロピレン単繊維マイクロファイバー 購入者がセメント系混合物において評価できる項目です。選択したグレードについて、繊維の長さ、分散性、および生コンクリートの吹付け挙動を確認してください。.
亀裂発生後の応答を目的としたマクロ合成繊維
マクロ合成繊維は、より広いひび割れを埋めることができ、吹付けコンクリートを複合材料として試験する場合、エネルギー吸収性や残留耐力を考慮して指定することができます。当社の Ecocretefiber™ 合成PPマクロファイバー このページには、30、40、50、60 mmの長さのオプションと、目安となる 3～6 kg/m³ 吹付けコンクリートや高靭性試験における適用範囲です。これらはグレードおよび製品ページに記載された目安であり、普遍的な配合量や施工後の性能を保証するものではありません。.
繊維は均一に供給され、ポンプとノズルを通過し、層内で均一に分散された状態を維持する必要があります。繊維が長すぎたり、投入量が多すぎたりすると、作業性や目詰まりのリスクに影響を与える可能性があります。ノズル担当チームに、分散状態の確認と、完成したパネルの挙動の測定を依頼してください。 ポリプロピレンは錆びないため、露出環境では有用ですが、耐食性だけではメッシュや鋼繊維と同等の構造的性能があるとは限りません。.
機械的固定用フック付き鋼繊維
フック状の先端を持つスチールファイバーは、その引き抜き抵抗力によって、強力なひび割れブリッジング効果を発揮します。当社の Ecocretefiber™ フック付きスチールファイバー このページには目安となる 25～45 kg/m³ 吹付けコンクリートおよび補修試験用の試験体。その長さ、直径、アスペクト比はモデルによって異なる。試験では、適切な分散性、ポンプ送付性、跳ね返り挙動、被覆厚さ、および要求されるひび割れ発生後の状態が確認されなければならない。暴露条件や表面の外観も、グレードの選定に影響を与える。.
マクロ合成繊維もスチール繊維も、主補強材を自動的に置き換えるものではありません。メッシュ、鉄筋、または地盤支持構造の設計に対する変更案は、すべて技術者およびプロジェクトの仕様書に基づいて決定されるものです。購入時の比較においては、以下の スプレー塗布層の試験 また、単に繊維の重量（キログラム）だけでなく、設置および配置にかかる費用も含めたシステム導入コスト。.
作業員、機材、および完成品の適格性を確認する
実用的な認定計画は、実際の吹付作業が始まる前から始まります。仕様、承認済みの配合バリエーション、繊維のグレードと配合量、硬化促進剤、ポンプとノズルの設定、パネルの向き、補強の詳細、および検収試験について合意を形成してください。ノズル操作員と設備担当者は、当該工事の担当者を配置してください。水平で作業しやすい姿勢で作られたパネルが、必ずしも混雑した頭上トンネル区間の認定基準を満たすとは限りません。.
ASTM C1140/C1140M-11(2019) 本項では、湿式または乾式混合の吹付けコンクリート試験パネル、およびそれらから切断またはコア採取された試験体の作製方法について説明する。現場でのコア試験については、, ASTM C1604/C1604M-05(2019) 本項では、吹付けコンクリートのコア試料の採取および試験について取り上げる。検収計画書には、適用されるプロジェクト文書に基づき、試料の採取位置、採取時期、調整処理、および採取頻度を明記しなければならない。代表性のない鋳造試験体から得られた数値は、実際に施工された材料の証拠に代わるものではない。.
設計が繊維の靭性に依存する場合は、適切なものを指定してください。 クラック発生後 テスト。. ASTM C1550-26 繊維補強コンクリート製の中央荷重円形パネルのエネルギー吸収量を測定する。この結果は、当該試験片および荷重条件に固有のものである。試験前に、指定されたたわみ量および許容限界値を記録し、所定の工程に従って吹付けコンクリートパネルを準備すること。繊維の引張強度の証明書は、パネルの試験結果に代わるものではない。.
| ステージ | 業務中の記録 | どのような点を確認するのに役立つか |
| スプレーする前 | 材料、配合、繊維ロット、硬化促進剤、含水率、生コンクリートの物性 | 承認済みセットアップの再現性 |
| 散布中 | ポンプ／ノズルの設定、作業者、表面の状態、厚さ、跳ね返り | 配置の質と実際の利回り |
| 散布後 | 硬化、パネルID、コアの位置、強度および靭性の測定結果 | 実行時のパフォーマンスとトレーサビリティ |
パネルに不具合が生じた場合は、繊維の添加量を増やす前に原因を特定してください。靭性が低い結果は、分散不良、リバウンド時の繊維損失、マトリックスの強度が低いこと、パネルの配向が不適切であること、あるいは試験準備に問題があることが原因である可能性があります。また、繊維の量を増やすと、混合物のポンプ送りが困難になることもあります。原因を是正し、試験を繰り返し、新しい構成を記録してください。.
具体的な吹付けコンクリート試験用の繊維を購入する
山東建邦社への問い合わせの際には、湿式または乾式工法、用途、層厚、ポンプおよびノズルの種類、骨材の最大粒径、セメントおよび硬化促進剤、露出状況、および補強材の配置状況について明記すると良いでしょう。 さらに、必要な強度、硬化期間、靭性、および試験方法も明記してください。そうすれば、初回試験用にEcocretefiber™のマイクロPP、マクロ合成繊維、またはフックエンド鋼材のグレードについて協議し、現行のグレードに関する資料をご提供いたします。.
繊維の正確な形状、梱包形態、ロット番号、証明書、および該当する安全データシートや取扱説明書などを確認してください。繊維の添加については、コンクリート製造業者と調整してください。選択した製品および機器の取扱説明書に従い、ポンプで送る前に繊維が均一に分散するように添加量を調整してください。 最初の生産バッチは、認定範囲内に収めるようにしてください。繊維のグレード、硬化促進剤、骨材、またはポンプの配置に変更があった場合は、新たな試験が必要かどうかを技術者と協議して決定してください。.
よくある質問
湿式吹付けコンクリートは、乾式吹付けコンクリートよりも常に優れているのでしょうか？ いいえ。ウェットミックスは、計量されたバッチ用の水を供給するため、多くの場合、連続的な生産に適しています。ドライミックスは、断続的な作業に適している場合があります。現場の状況、設備、作業員、および求められる吹付け性能によって、どちらを選ぶかが決まります。.
セメントの配合量を増やすと、自動的にリバウンドは減少するのでしょうか？ いいえ。勾配、水量、ノズルの操作方法、傾斜方向、表面の状態も重要です。試験では、跳ね返りと、残った層の特性を測定する必要があります。.
マイクロPP繊維は、構造的靭性の要件を満たすことができるか？ マイクロPP繊維は、その試験対象となる用途に応じて指定する必要があります。亀裂発生後の靭性に関する要件については、一般的に、適切なマクロファイバーシステムと複合材料試験を実施し、技術的な承認を得る必要があります。.
トンネルの支保工において、繊維は溶接金網の代わりになるでしょうか？ エンジニアが、関連するプロジェクト規則に基づき、試験済みの設計を承認した場合に限り有効です。繊維の種類、投与量、吹付けコンクリートの厚さ、地盤条件、およびひび割れ発生後の結果がすべて重要となります。.
最初の試験では何を検証すべきでしょうか？ 供給および分散状態、ポンプおよびノズルの性能、リバウンド、堆積、早期硬化、厚さ、強度、ならびに必要な接着性または靭性の結果について確認すべきである。.
スプレーされた層を指定してから、ファイバーを選択してください
吹付けコンクリートの設計では、材料のバッチ処理から現場での打設、そして最終試験までを一貫して考慮する必要があります。現場の状況に応じて乾式または湿式工法を選択し、代表的な吹付け試験を行って配合を調整した上で、表面に残留する量を測定します。繊維の使用が必要な場合は、グレードや添加量を決める前に、ひび割れ抑制やひび割れ発生後の目標を明確にしておく必要があります。.
山東建邦なら、比較のお手伝いをいたします Ecocretefiber™ コンクリート繊維のラインナップ その裁判のために。. 弊社チームまでお問い合わせください プロジェクト仕様書、提案された配合、設備、および試験計画書に基づき、適切な製品グレードの選定や、認定に必要な書類についてご支援いたします。.
