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真空コンクリート(平面真空工法)

真空コンクリート工事 耐久性・衝撃性・磨耗性に優れ、工期短縮に貢献する施工法。お電話一本で即対応可能ですTEL03-6809-6031

真空コンクリートとはコンクリート床の不要な水分(余剰水)を脱水し、さらにコンクリート中のエアや空隙、水ミチを除去することで、コンクリート床を緻密化し、ひび割れ抑制効果、凍害対策、耐摩耗性、耐衝撃性の向上を得られる工法として幅広い用途で採用されています。

真空コンクリート施工業者

▲自動搬送車対応床(イメージ)

フロアエージェントは真空コンクリートの施工業者として多くの実績を重ね、ひび割れ抑制、剥がれ防止、凍害対策、表面強度の強化など真空コンクリートの利点を活かし、日々さまざまなコンクリート床の課題を解決しております。
真空コンクリート工法をご検討の方はこのページをご覧いただき、是非この機会に弊社までお問い合わせください。

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下記の真空コンクリートの記事は、項目が多いので目次をご覧いただき、必要な項目からクリックにてご移動ください。



真空コンクリートの種類と名称

真空コンクリートは2種類の工法があり、平な土間コンクリート表面の余剰水(不要な水)を脱水して仕上げる工法と、斜路やスロープにリング型の溝を設け、余剰水を脱水して仕上げる工法があります。


真空コンクリート(平面)


  • Before
  • After

▲土間コンクリート(平面)に真空脱水している様子



真空コンクリート(Oリング刷毛引き仕上げ)


  • Before
  • After

▲土間コンクリート(斜路)に真空脱水している様子



※このページは平面土間の真空コンクリート記事になります。
O型リングの真空コンクリート工法は下記のバナーから参照頂きますようにお願いいたします。


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真空の脱水による利点と難点(メリット、デメリット)

利点(メリット)
・表面強度および硬度の強化
・ひび割れ低減
・初期凍害の防止
・凍結融解による凍害の防止
・中性化の防止
・耐久性・耐衝撃性・耐摩耗性向上
・養生期間の短縮

難点(デメリット)
・通常のコンクリート床施工に比べ施工単価が高い
・脱水時間や脱水率の管理が難しい
・施工業者が少ない

真空コンクリートの施工単価

真空コンクリート脱水金鏝仕上げ 単価:1800円/㎡~
真空コンクリート脱水刷毛引き仕上げ 単価:1800円/㎡~
※面積や施工条件、施工環境、遠方などにより施工単価の増減有りますので、弊社までお問い合わせください。
真空コンクリートの単価は通常の平坦な土間コンクリートやデッキコンクリート、屋上スラブコンクリートなど平らな場所でコンクリート金鏝仕上げとする場合、100㎡あたり2000円程度が相場になっていますが、1,000㎡以上や10,000㎡以上など施工面積のボリューム、施工条件、施工環境による単価の増減もありますので、まずは弊社までお問い合わせ頂き、詳細を確認してからお見積もりを提出いたしますので、まずはお気軽にご相談ください。

真空コンクリート施工エリア

弊社は東京都に本社のある真空コンクリートの施工業者で東京、千葉、埼玉、神奈川、茨城、栃木、群馬の関東を中心に施工を行っておりますが、施工内容や面積によっては北海道から大阪、沖縄まで全国規模で施工を請け負っております。とくに真空コンクリートは気温の低い寒冷地などが多く、冬に多い傾向もあることから短期から長期出張まで施工させていただくことも多くございます。施工エリアを問わず、真空コンクリートで業者をお探しでしたらまずはフロアエージェントにお問い合わせください。
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施工実績の一例

現場名 住所
(仮称)ニトリ石狩DC新築工事 北海道石狩市
豊洲新市場(仮称)水産卸売場棟 東京都江東区
三井不動産MFLP海老名I新築工事 神奈川県海老名市
北陸新幹線あわら金津 福井県あわら市
GLP北本プロジェクト 埼玉県北本市
渋谷スクランブルスクエア 東京都渋谷区
浦安物流アライプロバンス 千葉県浦安市
RDS平和島センター冷凍冷蔵設備 東京都大田区
LDS東京宗教施設アネックス 東京都港区
穂高クリーンセンター 長野県安曇野市
プロロジスパークつくば 茨城県つくば市


※一つの現場で7万㎡以上の真空コンクリートを担当することもあり、過去に前例のない施工面積の実施や、上記実績の一例からさまざまな施設や用途において採用いただいております。
真空工法としてのデータやノウハウを現在においても日々築きあげており、弊社のさまざまな施工経験から各施設の用途や環境による真空の採用事例などのご提案もさせて頂いております。
小規模から物流施設および公共施設などの大規模施設真空コンクリートにおいて施工実績のある業者をお探しでしたら是非この機会にフロアエージェントまでご相談ください。


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ここから更に詳しく真空コンクリートの技術と施工要領について解説いたします。

真空コンクリートが採用される理由

▲真空コンクリートで施工した床面
真空コンクリートが長年採用されている理由として、通常のコンクリート床に比べ、表面硬度が強化され、ひび割れや剥がれのリスクを低減するだけでなく、冬場の寒冷地における凍害対策や養生期間の短縮、耐摩耗性、耐衝撃性の向上を図れることから倉庫や工場、駐車場などハードに使用されるコンクリート床にはこれまでの施工事例及び結果的な観点からも真空コンクリートが最も適した工法として評価されていることが長年採用され続けている理由になります。

真空コンクリートの特徴から採用を検討する

▲床面を真空脱水している様子
真空コンクリートの主たる特徴として、コンクリート床の余剰水を脱水することで、水和反応に必要とされる水以外の余剰水を除去し、表層の強度及び硬度を高めることで、摩耗性、衝撃性の向上を図るとともに表層剥離のリスクを低減し、空隙の影響によるひび割れ抑制に効果は大きく、多くの利点を持ち合わせております。逆に真空コンクリートのデメリット(難点)として通常の床仕上げの単価に比べてコスト高になることが難点としてあげられます。しかしながら工場や倉庫などあらかじめ長期的にハードに使用される用途であれば、イニシャルコストをかけてでもその後の補修やその他メンテナンスコストを考えると先行投資として検討されても良いと考えられます。それだけ真空コンクリートにおける利点は実施工を積み重ねてきた施工店の視点からも採用を積極的に推奨しています。

真空コンクリート脱水(バキュームシステムの仕組み)

真空コンクリート工法はバキュームシステムとも呼ばれ、打設後のコンクリート床表面に真空マットを敷設し、真空状態に密着させてから真空ポンプを稼動させ、コンクリート中にある余剰水(=不必要な水分)と巻き込みエア(=生コンクリート中に含まれる空気)を抜き取るシステムです。
実際にコンクリートの硬化に必要とされる水分量はセメント重量の35%~37%程度といわれ、残りの水分はコンクリート工事の作業性をよくするものであり、ブリーディングによる水分を含む余剰水は、押え作業を行う際にセメントペーストと混ざり合うと、床に脆弱な層ができてしまい、強固な床を構築することはできないのです。
脱水システムを操作する様子
ただし、現場で過剰な硬練りのコンクリート打設では作業性どころか締め固め作業も不十分になることから適正な作業性も考慮しなければならないのです。そこで一定の作業性を確保して充分に締め固めたコンクリートの表層から真空脱水を行うことで作業性と品質の両端を担うことが可能になるのです。
真空工法を採用することにより打設直後の水分を15~20%脱水することが望ましく、品質的にも優れていることが証明されています。
詳しくは下記をご参照ください。

真空コンクリートの最適な脱水率とは

真空コンクリートの脱水率は機械の性能や脱水時間にもよりますが、脱水率が5%付近から圧縮強度が上昇し、15%~20%が最も圧縮強度が高まると言われており[※1]、実際現場においても脱水率15%~20%の脱水率で行われたコンクリート床は明らかに強度発現が促進されており、翌日に目地カッターを入れる際に、通常のコンクリート床に比べ2倍の時間が要されています。この事象からも初期段階で高い硬度の表層が形成されていることから脱水率を遵守する管理を行い、強固な床を構築することが望ましいと考えます。

※1コンクリート工学年次論文報告集,Vol21,No.2,1999「論文 真空脱水締固め工法による建築床スラブコンクリートの性能改善」


  • 圧縮強度-28日
  • コンクリートスラブ強度の上層部と下層部について
  • たわみ強度
  • 摩耗テスト

真空コンクリートの脱水量はどの程度必要か?

▲脱水した余剰水が排出される様子
真空コンクリートの脱水処理における排水量は、一般の普通コンクリートとして施工する場合、一回6㎡あたり25L~30L程度、脱水時間にして3分から5分程度を目安に脱水し、全ての面積において脱水量を同一にすることが望ましいです。
しかし実際の現場では日陰の差や、風による影響を受ける場合、また生コン車に含まれる水分量も微妙に異なることから前後2L~3Lは脱水の許容範囲内として前後して良いでしょう。打設前に真空コンクリートの脱水量をあらかじめ計画しておくことで、品質的にも安定的な床を構築するうえにおいても脱水量の管理は必須となります。
弊社では配合計画書からコンクリート単位水量を確認し、脱水面積のコンクリート量を算出した後、上記にある脱水率を掛け合わせ、脱水量の基準を現場ごとにご提案しております。

真空コンクリートに養生は必要か?

▲散水養生をする様子
真空コンクリートは余剰水が脱水されているため、凝結の進行が通常のコンクリートよりも速く、表面が乾燥しやすいため、仕上がった直後から散水し、ポリフィルム等でコンクリート表面の保護を施す必要があります。表層の水和反応に必要とされる水分の蒸発を防ぐ必要があります。
特に真空コンクリートは養生期間こそ短縮されますが、金鏝仕上げの直後から散水養生、または湿潤養生を行うことでプラスティックひび割れや乾燥収縮ひび割れを防ぐことが可能です。
逆に床の養生を行わない場合、プラスティックひび割れや乾燥収縮ひび割れが発生することがありますので、コンクリート床の仕上げ直後に養生を行うかがひび割れのリスクやその他品質においてとても重要な工程と言えます。

真空コンクリートに養生期間はどの程度必要なのか?

▲床面を真空脱水している様子
真空コンクリートの脱水処理後の養生期間は、コンクリートの強度発現が早くなるため、通常コンクリートの1週強度確保の場合2~3日、7~10日で4週強度相当の強度が得られています。
しかし地域や生コンの配合、施工条件や環境によって異なるため、養生期間の確保はコンクリートの配合や気温によって検討されることが望ましいです。
ただ、真空コンクリートは普通コンクリートに比べて養生期間の短縮に大きく貢献していることは間違いありませんので数日で重量物の移動も可能になり、養生期間の短縮による工期短縮や、次工程の進行も早められるため、養生期間短縮の目的で真空コンクリートを採用されることも多くございます。

打設をする際の施工環境

・風速5m以上の場合は風養生を行う。
・気温5°Cを下回る場合は採暖を行い、余剰水が凍らない程度に室内温度5°C前後を維持する。
・真空脱水のためのシートを使用するため、幅2m以上、かつ3×6m以上の平面空間があること。
・脱水による余剰水の排水場所をあらかじめ設ける。
・真空ポンプ、排水ホースが打設場所付近に設置できる環境とする。


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打設をする際の施工条件

・1日あたりの施工面積は800㎡~1200㎡程度とする。
・コンクリートのスランプ値は15前後とする。
・断続的な打設は禁止とする。
・土間スラブの打ち重ね時間は1時間以内とする。
・寒冷地における作業の場合、夜間の照明は必ず設置する。
・機械ポンプ等の洗い場所は事前に指定場所を設ける。

施工手順

①コンクリート打設

ポンプ筒先のコンクリートを粗均し、続けてトンボ均しを行います。
②コンクリート締固め

ダンパーやバイブーレーターなどで蜜実に締固めを行います。
③土間コンクリート真空脱水状況

ブリーディング後、アミ下駄で乗れる頃合いを見て、真空を敷設します。
④真空脱水システム機械稼働

真空ポンプの始動を開始し、脱水システムを稼働します。
⑤騎乗式円盤掛

真空脱水処理後は表面が硬くなっているため重量のある騎乗式機械の円盤にて表面加圧を行い、表面の硬化組織を緻密に形成するとともに微細な不陸を修整します。
⑥トロウェル、金鏝仕上げ

トロウェルや騎乗式機械などを使用して表面を傷つけないように仕上げます。
⑦完成

真空コンクリートで得られる効果

コンクリート表層の脱水による改善効果は、研究機関であげられている数値として表層圧縮強度 20%向上、表層密度5%向上、中性化深さ68%低減、摩耗量 50%低減となっており、施工法の選定をする際に普通コンクリート仕上げと真空コンクリート仕上げを比較すると、明らかに真空コンクリートが品質的に優れていることがわかります。特に車両やフォークリフトなどの往来の激しい工場や倉庫の床面、スロープ、トラックバースなど著しく摩耗や衝撃の激しい場所などに最適です。
※上記数値は目安であり保証するものではありません。施工環境や条件にも左右されることをご承知おきください。
コンクリート打設
【A】従来工法 【B】真空脱水仕上げ
バイブレーター使用後   バイブレーター使用後
矢印   矢印
トロウェル仕上げ   真空コンクリート脱水作業
    矢印
    トロウェル仕上げ
    矢印
    コンクリートの仕上がり硬度・磨耗の点で
優れたものになります。
養生
期間
【A】7日間 【B】2~3日程
【A】28日 【B】7~8日程

※夏季や冬季、気温の変化により異なる

【床表面硬度】 4日後 6日後
A 20.7N/mm² 24.7N/mm²
B 33.8N/mm² 37.5N/mm²
(約50~60%表面硬度が増します)
【圧縮強度】 4日後 6日後
A 14.4N/mm² 16.1N/mm²
B 20.8N/mm² 25.9N/mm²
(約60~80%圧縮強度が増します)
【磨耗テスト】 フォークリフトで14,000回走行した結果
A 0.14mm 磨耗
B 0.06mm 磨耗

まとめ

真空コンクリート工法は70年以上前から世界中で施工されており日本においても多くの文献や実際の効果、利点なども多くあげられる中で、現地の施工環境、気温、生コンの配合など、どれを取っても統一されることはなく、その管理方法も地域や環境によって異なりますが、重要なのはそれぞれの現場で真空工法の計画を立案し、お客様の要求品質からコンクリート床の品質目標を定め、作業を実施する施工業者とともに作り上げていくことが、弊社のこれまでの実績、経験から言いますと真空コンクリート床の利点を最大限活かせる施工が可能になると確信しています。それに伴い今回は真空コンクリートへの正しい理解と管理者及び施工者に対して、少しでも施工上のリスクを減らすために弊社のノウハウをこのページに記した次第です。


弊社は真空コンクリート床の強固な床の施工に携わり、その強靭な床をさらに課題をお持ちのコンクリート従事者に啓蒙したいとの思いから発信しております。真空コンクリート工法において不明な点などありましたら是非この機会に弊社までご連絡ください。

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寒冷地での施工についてさらに詳しい技術的な話はこちらへ
真空コンクリート工法のなぜ凍害防止に有効なのかを記した記事がございますので、寒冷地でのコンクリート打設をご検討でしたらそちらのページをぜひご覧ください。

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