ブリーディングとは?原因や対策、試験方法を解説

ブリーディングとは?原因や対策、試験方法を解説

ブリーディングは、建設用語でコンクリートを打設後にコンクリート内部の水が表面に浮き上がってくる現象のことです。
素材の構成密度によるため、どうしても生じますが、過度になるとコンクリートの緻密性が悪くなり建築物に悪影響を及ぼします。
ここでは、ブリーディングとは何か、原因や対策、試験方法について解説します。

ブリーディングとは

ブリーディングとは、コンクリートを打設後に内部の水がコンクリート表面に浮き上がってくる現象です。
コンクリートはセメントと細骨材、粗骨材、水を混ぜ合わせた材料のため、この現象をゼロにすることはできません。
よく混ざっている状態なら良いですが、打設後は時間をかけて分離が始まり、密度の大きい物質が下に沈み、水が浮き上がってきます。

レイタンスとの違い

コンクリートの打設の際に「レイタンス」という言葉を耳にすることがあるでしょう。
レイタンスもコンクリート打設後の分離によって起こりますが、ブリーディング水とともにコンクリートの上に堆積する薄層のことを言います。
分離が始まっても粘土やセメントなどの軽い粒子は沈まず、ブリーディング水と一緒に浮上します。
この微粒子がコンクリート表面に作る弱い層がレイタンスです。

レイタンスはブリーディングと混同されることが多い言葉ですが、ブリーディングコンクリート打設後に表面に水が出てくる現象のことを言います。
レイタンスはこのブリーディングによって浮かび上がる水と一緒に浮上してくる微粒子が作る層です。

ただ、ブリーディングによって出てくる水をブリーディングと略称する場合もあり、起こるタイミングも場所も似通っている両者は間違われやすい存在と言えるでしょう。
正しくは、ブリーディングは現象であり、ブリーディングで上がってくる水はブリーディング水レイタンスは微粒子で構成される脆弱層なので、まったく異なります。

ブリーディングの原因

それでは、ブリーディングがなぜ起こるのか、詳しい原因をまとめておきましょう。
基本的には前述したように、コンクリートがセメントや細骨材、粗骨材、水で構成されていることが要因であり、骨材が水より密度が大きいことが理由です。
ただ、ブリーディングはコンクリートの耐久性に悪い影響を及ぼすため、ゼロにはできないものの、いかに抑えるかが焦点となります。
そのためにも、詳しいメカニズムを押さえておくことは重要です。

材料の分離

フレッシュコンクリートは、セメントとさまざまな骨材が水と一緒に混ざっている状態です。
常に攪拌されてよく混ざっている状態であれば良いのですが、打設後は時間とともに分離し、水よりも密度の大きいセメントや骨材は下へ沈殿していきます。 これは物理的な宿命なので、打設後は少なからずブリーディングは起こりますし、時間が経てば経つほど進行していくことは避けられません。

ただ、コンクリートの粘度が高ければ分離はしにくく、低いと分離しやすくなるといった性質があるため、生コンクリートを生成する時の水の量が重要になります。

セメントと水が水和反応を起こすのには、一般的にセメント質量の約30%前後の水量が必要ですが、ブリーディングを抑えるためには水量が少ないほうが粘度が上がり好都合です。
とはいえ、粘度が高いと施工しづらくなり、スムーズな施工の妨げになるため、打設箇所によって10~30%余分に水を追加して製造されます。
また、水量を抑えても骨材の粒度に問題があればひび割れなどが起こりやすくなるため、骨材の質についても吟味が必要です。

施工方法

材料面ではなく、施工の仕方によってもブリーディングが起こりやすくなるか、抑えられるかが変わってきます。
一般的に、施工時にコンクリートの打ち込み速度が速い場合、また打ち込み高さが高い場合などに、コンクリートがブリーディングしやすくなることがわかっています。
急ぎの工事などではこうしたリスクが伴うため、ブリーディングによる打設後のひび割れなどが懸念されることは覚えておきましょう。

高さに関しては、高さの異なる部分に一気に打設することで部分的にコンクリートの沈下量が大きくなり、ひび割れなどを起こす原因の一つになる点がリスクです。
つまり、打ち込み工程を無理に短縮したり、高さの違う箇所に一気に打設するなどの作業を行ったりするような場合、ブリーディングが起こる原因となります。
当然ではありますが、適切な施工方法を選択することが重要です。

ブリーディングの対策

ブリーディングによるひび割れなどを抑えるためには、できる限りの対策を採ることが大切です。
物理的に不可避なことではありますが、気を付けるべきことをまとめておきましょう。

ブリーディング水を調整

生コンクリートの粘度が重要だと前述しましたが、コンクリート設計段階で水の量を減らしつつ、施工にも問題のない数値を検討することは重要な対策です。
水量を減らさなくても水量が少なくて良い材料の配合を選定する対策もありますし、材料分離抵抗性の高いコンクリートを使用することも可能です。
骨材の粒子が細かければ水と分離しにくくなり、保水力が上がることで対策になります。

施工方法を考える

打ち込み速度や高さの差異などに十分配慮し、適切な施工方法を採ることが重要です。
また、ブリーディングが起こった際は表面のブリーディング水を取り除き、沈下した場所にコンクリートを足して再度ならす対策が有効となります。
ひび割れが起こった直後であれば、タンピング処理などでコンクリートに再振動を与えることで修復しやすくなります。
適切な施工をしつつ、問題が発生した場合は初期段階で適切に対応することで、大きな問題に発展せずに修復することは可能です。

ブリーディングの試験方法

コンクリートのブリーディング試験は、実際にコンクリートを打設後にどれくらいの水が出るかを測る試験です。
最初の1時間は10分ごとに、以後30分ごとに容器に浸み出たブリーディング水を測る作業を10時間以上続けるという厳しい試験になります。
JISのコンクリートのブリーディング試験では、容器に入れたフレッシュコンクリートの上に溜まった水の量を量り、累計を上面積で除した値で数値化しています。
ブリーディング量はcm3/cm2、試料中の水の質量に対する割合はブリーディング率(%)です。

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まとめ

ブリーディングは、コンクリート打設後に表面に水が浮かび上がる現象で、コンクリートの材料や施工方法によって発生しやすくなると言われています。
発生した水をブリーディング水と呼びますが、ブリーディング水はコンクリートのひび割れの原因になると言われており、初期対処が大切です。
対策としては、水量の少ないコンクリートの使用や最適骨材を使用したコンクリートの使用などが挙げられ、適切な工期や工程、材料と施工方法を考慮することで対処は可能とされています。

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