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コンクリートポンプ圧送の施工管理とは?先送りモルタル・スランプ条件・水平換算距離の確認ポイント

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けんせつる

けんせつる

「先送りモルタルって何で必要なの?捨てるって本当?

スランプが低いとポンプで打てないの?」

この記事の要点

コンクリートポンプ圧送とは、生コンクリートをポンプと配管を使って打設場所まで圧力で送り込む運搬方法のことです。配管の状態・コンクリートの流動性・先送りモルタルの管理が品質を左右します。施工管理では次を押さえましょう。

  • 先送りモルタル:圧送開始前に管内を湿潤させるためのモルタルを先に圧送する。先送りモルタルは強度が不明確なため、躯体に打ち込まず廃棄する(JASS 5)。
  • スランプ条件:ポンプ圧送に適したスランプは一般に8cm以上。スランプが低いとポンプ内で閉塞しやすい。
  • 水平換算距離:上向き垂直管や曲管を水平管の長さに換算(上向き垂直管はおおむね実長の3〜4倍・係数は管径や基準による)して配管抵抗を評価する方法。ポンプ選定の基準になる。

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なぜポンプ圧送前に先送りモルタルが必要か

言い換えると「乾いた配管に直接コンクリートを圧送すると閉塞するから」です。圧送開始時点で配管内は乾燥しており、コンクリートの水分が配管内壁に吸収されてモルタル分が不足し、骨材が詰まって閉塞(ポンプ閉塞)が起きやすくなります。

先送りモルタルを先に通すことで配管内壁を湿潤させ、コンクリートが通りやすい状態を作ります。先送りモルタルは水セメント比・配合がコンクリート本体と異なるため強度保証がなく、JASS 5 では躯体コンクリートに打ち込まずに廃棄することを原則としています。

簡単に言えば、先送りモルタルは配管の「地ならし」です。乾いた滑り台に先に水をまいておくと滑りやすくなるのと同じで、先にモルタルを通して管の内側を湿らせ、コンクリートが詰まらず流れるようにします。

スランプ条件の目安

ポンプ圧送に適したスランプは、一般に8cm以上が目安とされています(スランプの標準値もJASS 5・JIS A 5308では8cmが下限)。スランプが低いコンクリートは粘性が高く管内摩擦抵抗が大きくなるため、圧送が困難になります。

ただし、スランプが高すぎると強度・耐久性の低下につながるため、圧送性と品質のバランスを考慮して配合設計を行います。圧送のためにスランプを高くしすぎると水セメント比が上がって強度が下がる点に注意が必要です。

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水平換算距離の考え方

ポンプ配管の抵抗は水平距離・垂直距離・曲管の組み合わせで決まります。これらを「水平管の長さ」に換算して合計したものが水平換算距離です。

換算の係数は管径や基準(土木学会示方書・メーカー資料)によって異なりますが、目安として次のように換算します。

水平換算距離が大きいほど配管抵抗が大きくなり、ポンプの吐出圧力が不足すると閉塞するリスクが高まります。計画段階でポンプの最大圧送能力と水平換算距離を比較してポンプを選定しましょう。

配管ルートが長くなる場合は、ポンプの台数増設や中継ポンプの設置も検討が必要でしょう。

圧送中の確認ポイント

閉塞が起きたときの対処

管が閉塞するとコールドジョイントのリスクが高まるため、素早い対応が必要です。

先送りモルタルの廃棄場所を打設前に決めておく

先送りモルタルの廃棄場所は打設前に決めておきます。廃棄せずにそのまま打ち込んだ事例では、先送りモルタル部分の強度不足が後から発覚するケースがあります。

また、圧送中にポンプが閉塞した場合は、無理に圧送を続けず配管を外して詰まりを除去してから再開します。閉塞した状態で無理に圧力をかけると配管破損や事故につながるため、対処手順を事前に確認しておくことが重要です。

打設計画書にポンプ配置・配管ルート・水平換算距離・先送りモルタルの廃棄方法を明記しましょう。

コンクリートポンプ使用時の輸送管呼び径の基準は、公共建築工事標準仕様書(下図)に定められています。

公共建築工事標準仕様書 6.6.1 工事現場内運搬 コンクリートポンプ輸送管呼び径基準
出所:公共建築工事標準仕様書(建築工事編)令和4年版 p.50 6.6.1 工事現場内運搬:コンクリートポンプ使用時の粗骨材最大寸法と輸送管呼び径の基準(表6.6.1)

混同しやすい用語の整理

先送りモルタル vs 富調合モルタル

先送りモルタル:ポンプ圧送開始前に配管内壁を湿潤させるために先に圧送するモルタル。躯体には打ち込まず廃棄する。


富調合モルタル:セメント量を増やして強度や付着性を高めた配合のモルタル。タイル張付けや左官工事で使う場合がある。


→ 「先送りモルタル」はポンプ管内処理専用で躯体不使用。「富調合モルタル」は仕上げ工事等で使う配合上の区分。

スランプ vs スランプフロー

スランプ:コンクリートのコンシステンシー(流動性)をスランプコーン試験で測定した沈下量(cm)。通常コンクリートに使う。


スランプフロー:高流動コンクリートのコンシステンシーを広がり直径(mm)で測定したもの。スランプが大きく通常の測定では判定困難な場合に使う。


→ ポンプ圧送適正は「スランプ8cm以上」が目安。高流動コンクリートはスランプフローで管理。

先送りモルタルの廃棄規定および練混ぜから打込み終了までの時間制限は、公共建築工事標準仕様書(下図)に明記されています。

公共建築工事標準仕様書 先送りモルタル廃棄規定・練混ぜから打込み終了までの時間
出所:公共建築工事標準仕様書(建築工事編)令和4年版 p.51 先送りモルタルの廃棄規定(型枠内打込み禁止)および練混ぜから打込み終了までの時間制限(6.6.2)

理解度チェック

Q.

ポンプ圧送開始前に先送りモルタルを使う理由は何か。

乾燥した配管内壁を湿潤させてコンクリートの閉塞を防ぐため。先送りモルタルは配合が異なるため躯体には打ち込まず廃棄する。

Q.

ポンプ圧送に適したスランプの目安は何cmか。

一般に8cm以上。スランプが低いと管内摩擦抵抗が大きくなり閉塞しやすい。

Q.

水平換算距離の計算で、上向き垂直管は水平管のおおよそ何倍として換算するか。

おおむね3〜4倍(管径や基準=土木学会示方書・メーカー資料により係数が異なる)。垂直配管・曲管ほど抵抗が大きい。

Q.

先送りモルタルを廃棄せずに躯体に打ち込んではならない理由は何か。

先送りモルタルは水セメント比・配合がコンクリート本体と異なるため強度保証ができず、躯体コンクリートの品質を確保できないため。

まとめ

RC・鉄骨の施工管理はRC・鉄骨の施工管理にまとめています。

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参考資料

  • JASS 5(鉄筋コンクリート工事)日本建築学会
  • 公共建築工事標準仕様書(建築工事編)国土交通省

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けんせつる

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務し、建築構造設計に従事。設計者として施工図確認・工程会議・検査立会いなど施工管理と協働してきた経験と、公共建築工事標準仕様書・JASS等の一次資料をもとに執筆しています。

「建築学生が学ぶ構造力学」(kentiku-kouzou.jp)を2010年より運営。著書「わかる構造力学」(工学社)。

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