コンクリートのバイブレーター(振動棒)による締め固め方法

コンクリートを打設するとき、私がとくに気をつけているのが、振動棒(バイブレーター)による締め固めです。

生コンは、型枠に流し込むだけでは十分に行き渡りません。振動を与え、鉄筋の周囲や型枠の隅まで密実にする必要があります。

締め固めが不足すると、砂利の間に隙間が残る「ジャンカ(豆板)」が発生します。

型枠を外してからでは、もう遅いのです。

この記事では、バイブレーターの種類と正しい使い方、差し込む間隔や時間、やってはいけない施工方法を説明します。

この記事の結論
  • コンクリートの締め固めには、棒状バイブレーターを使います。薄い壁など、棒状のものが入りにくい場所では型枠振動機も使います。
  • 振動棒は原則として垂直に差し込み、一般的な挿入間隔は50cm以下、1か所の振動時間は5〜15秒が目安です。2層以上に分けて打つときは、下の層へ約10cm差し込みます。
  • 振動が足りないとジャンカの原因になり、かけ過ぎると材料分離を起こします。長く振動させればよいわけではありません。
擁壁の型枠に打ち込んだ生コンに、作業員が棒状バイブレーターを真上から差し込んで締め固めている様子
目次

コンクリートはなぜ締め固める必要があるのか

生コンクリートは、セメント・水・砂・砂利などを混ぜ合わせたものです。

型枠に流し込んだとき、生コンの内部には空気が残ります。

また、鉄筋が込み入っている場所や、型枠の狭い部分には、砂利が引っかかってしまうことがあります。

そのまま固めると、隙間の多いコンクリートになってしまいます。

そこで使うのが、コンクリートバイブレーターです。

振動を与えると生コンが一時的に流動しやすくなり、内部の空気が抜けて、骨材の隙間にモルタル分が行き渡ります。

コンクリートを密実にするための、大切な作業です。

締め固め不足で発生するジャンカ(豆板)

締め固めが不足すると、コンクリート表面に砂利がぶつぶつと見えることがあります。

これが「ジャンカ」です。

正式には「豆板(まめいた)」とも呼びます。

ちなみに、中華料理で使う豆板醤(トウバンジャン)とは関係ありません。

ジャンカは見た目が悪いだけでなく、コンクリートの強度や耐久性を低下させる施工不良です。

とくに鉄筋コンクリートでは、隙間から水が入り、鉄筋がさびる原因にもなります。

住宅の基礎でジャンカが発生したら、施主さんから後々まで疑惑の目で見られることになるでしょう。

家族が生活する家を支える基礎ですから、当然です。

ジャンカの原因や程度、補修方法については、別の記事で詳しく解説しています。

あわせて読みたい:ジャンカ(豆板)とは?原因と補修方法・程度別の対処法

コンクリートバイブレーターの種類

コンクリートの締め固めに使う振動機には、大きく分けて棒状バイブレーターと型枠振動機があります。

① 棒状バイブレーター(内部振動機)

一般的なコンクリート工事で使われるのが、棒状バイブレーターです。

細長い金属製の振動部を生コンの中に差し込み、内部から振動を与えます。

現場では「振動棒」とも呼びます。

振動部の太さには種類があり、コンクリートの部材の大きさや鉄筋の間隔に合わせて選びます。

鉄筋が密集しているところに太い振動棒を無理に入れることはできません。

締め固める場所に合ったものを使うことが大切です。

② 型枠振動機(型枠バイブレーター)

もう一つが、型枠の外側に取り付ける振動機です。

棒状バイブレーターはコンクリートの内部から振動を与えますが、型枠振動機は型枠を通して振動を伝えます。

薄い壁や鉄筋が込み入った部分など、棒状バイブレーターを差し込みにくい場所で使います。

国土交通省の土木工事共通仕様書でも、基本は棒状バイブレーターを使い、薄い壁などで使用が難しい場合は型枠振動機を使うこととしています。

型枠に振動を伝えるため、取付位置や型枠の固定状態も重要です。

コンクリートバイブレーターの正しい使い方

ここからは、棒状バイブレーターの具体的な使い方を説明します。

国土交通省中国地方整備局の「監督職員のためのチェックポイント(コンクリート編)」には、土木学会のコンクリート標準示方書を参考に、挿入間隔や振動時間などが整理されています。

① 生コンは1層40〜50cm以下を目安に打ち込む

高さのある壁や柱では、コンクリートを一度に上まで流し込まず、層に分けて打設します。

一般的な目安は、1層あたり40〜50cm以下です。

ただし、使う振動棒の振動部の長さや施工条件に合わせる必要があります。

一度に厚く打ち込むと、振動が下まで十分に届かず、下部の締め固めが不足するおそれがあります。

② 振動棒は垂直に差し込む

棒状バイブレーターは、原則として生コンに垂直に差し込みます。

斜めに入れると、振動が届く範囲に偏りが出ることがあります。

鉄筋の間を通し、必要な深さまで入れます。

無理に鉄筋へ押し付けたり、鉄筋を動かしたりしてはいけません。

③ 挿入間隔は一般に50cm以下

振動棒を1か所だけに差し込んでも、周囲すべてのコンクリートを締め固められるわけではありません。

振動が有効に伝わる範囲を考え、一定の間隔で差し込んでいきます。

一般的な挿入間隔は50cm以下です。

ただし、50cmという数字だけを守れば十分というわけではありません。

振動棒の径や性能、生コンのスランプ、鉄筋の混み具合などによって、振動が伝わる範囲は変わります。

使用する機械と現場の条件に合わせて、締め固めが不足する場所を作らないことが大切です。

④ 1か所の振動時間は5〜15秒が目安

振動棒を差し込んだら、しばらく振動を与えます。

土木学会の示方書を参考にした国交省の資料では、1か所あたり5〜15秒を目安としています。

ただし、いつでも15秒かければよいわけではありません。

生コンの表面にモルタル分が浮き、気泡の上昇がおおむね収まるなど、締め固めの状態を確認します。

振動が不足するとジャンカにつながりますが、長くかけ過ぎると材料分離を起こします。

「しつこいくらい入念に締め固める」とは、締め固める場所を残さないという意味です。

同じ場所を必要以上に振動させ続けることではありません。

⑤ 下の層に約10cm差し込む

コンクリートを2層以上に分けて打設するときは、上の層だけを締め固めても不十分です。

振動棒を、すでに打ち込んだ下の層まで約10cm差し込みます。

こうすることで、上下のコンクリートを一体にします。

この作業が不十分だと、層の境目が弱くなる原因になります。

なお、下の層が硬化してしまった場合は、振動棒を差し込むだけで一体化できるわけではありません。

打重ね時間の管理も必要です。

⑥ 振動棒はゆっくり引き抜く

締め固めが終わったら、振動棒を徐々に引き抜きます。

勢いよく抜くと、差し込んでいた場所に穴が残ることがあります。

穴が残らないよう、周囲の生コンが埋まっていくことを確認しながら引き抜きます。

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バイブレーターは、振動部の径や長さ、電源方式などが製品によって異なります。

購入する場合もレンタルする場合も、コンクリートの厚さや鉄筋の間隔、施工量に合った機種を選んでください。

バイブレーターを使うときにやってはいけないこと

① 振動棒で生コンを横流しする

振動棒を使って、生コンを横へ移動させてはいけません。

振動によってモルタル分だけが先に流れ、砂利との材料分離を起こすおそれがあります。

生コンは、できるだけ打込み位置の近くに送り込み、そこで締め固めます。

振動棒は、生コンを運ぶ道具ではありません。

② 鉄筋や型枠に強く当てる

棒状バイブレーターを鉄筋に強く押し付けたり、型枠にぶつけ続けたりすることも避けます。

鉄筋やスペーサー、型枠の位置がずれるおそれがあるからです。

とくに、鉄筋のかぶり厚さが小さくならないよう注意します。

鉄筋が込み入っていて振動棒が入らない場合は、無理をせず、細い振動棒や型枠振動機など適切な方法を検討します。

③ 長時間振動させ続ける

振動が不足しても、かけ過ぎてもいけません。

長時間振動を与えると、砂利が沈み、モルタル分が偏るなどの材料分離が起こります。

現場では十分に締め固める意識が必要ですが、時間だけを長くするのは間違いです。

④ 生コンに勝手に水を加える

生コンが硬くて施工しにくいからといって、現場で勝手に水を加えてはいけません。

水を加えると水セメント比が変わり、強度や耐久性に悪影響を与えます。

施工しやすさは、生コンを発注するときの配合やスランプで考えることが基本です。

あわせて読みたい:生コンのスランプとは?許容範囲の一覧・目安・試験方法を1級土木施工管理技士が解説

私が施工管理をした高さ約3150mmのストックヤード

高さ3mを超える鉄筋コンクリート造のストックヤード。ジャンカを出さずにきれいに打てた例
私が施工管理をした、高さ約3150mmのストックヤードの壁

これは、私が施工管理をした砂や土砂などを保管するための鉄筋コンクリート造のストックヤードです。

型枠のパネル跡を見ると、約3枚半の高さがあります。

パネル1枚が約900mmなので、900mm×3.5枚で、およそ3150mmです。

これくらいの高さになると、生コンを打設する際に砂利が鉄筋などに引っかかり、ジャンカが発生しやすくなります。

生コンに使われる粗骨材の最大寸法は、配合によりますが、20〜25mm程度のものがよくあります。

型枠と鉄筋の間に約60mmのかぶりを確保していても、その隙間に骨材が引っかかることがあります。

一度詰まってしまうと、そこへ次の砂利が重なり、モルタル分が行き渡らなくなります。

そこで、このような壁では棒状バイブレーターによる締め固めに加えて、横から箱型の型枠振動機を使う方法もあります。

とくに締め固めが不足しやすい下部を、重点的に施工します。

先行モルタルもジャンカの予防になる

高さのある鉄筋コンクリート構造物では、コンクリートを打設する前に、少量のモルタルを先行して打ち込むことがあります。

生コンの砂利が鉄筋などに引っかかり、打ち始めの部分にモルタル分が不足するのを防ぐためです。

ただし、先行モルタルは使用する生コンとの適合や施工方法を考えて使うもので、むやみに大量投入するものではありません。

締め固めの代わりにもなりません。

今回のストックヤードは、こうした施工上の注意を重ね、きれいに打つことができました。

最後は「ジャンカが出ないように祈る」。

もちろん冗談ですが、それくらい気を抜けない作業なのです。

簡単な構造物でも、意外なところにジャンカが発生することがあります。

お墓の基礎工事にもバイブレーターは必要?

お墓の基礎工事でも、コンクリートの締め固めは大切です。

茨城県では、墓所の全面にコンクリートを打つ「べた基礎」が一般的です。

擁壁のような背の高い構造物と比べれば、コンクリートを打設する高さが低く、締め固めもしやすい構造です。

私は、お墓の基礎工事でジャンカを心配したことはありません。

ただし、施工をおろそかにしてよいという意味ではありません。

鉄筋の下や周囲、型枠の端などにも生コンを十分に行き渡らせる必要があります。

とくに鉄筋のかぶり厚さを確保したうえで、振動棒を適切に使うことが大切です。

また、お墓の基礎では、ジャンカだけでなく、生コンへの加水、配筋、地盤の締め固め、養生なども重要です。

あわせて読みたい:お墓の基礎工事の流れと価格のポイント|地盤から養生まで

夏場のコンクリート打設では、締め固めと時間管理が重要

暑い季節は、生コンの温度が上がり、スランプが低下しやすくなります。

施工に時間がかかると、打ち重ねる前に下の層が硬くなり、上下のコンクリートが十分に一体化しなくなるおそれがあります。

振動棒を使うだけでなく、生コンの運搬時間や打込みの順序、作業人数なども含めた施工計画が必要です。

暑中コンクリートの注意点については、別の記事で詳しく解説しています。

あわせて読みたい:暑中コンクリートとは?夏の打設の4つの対策と養生期間

よくある質問

Q. コンクリートバイブレーターは何cm間隔で入れますか?

一般的には50cm以下が目安です。

ただし、振動棒の径や性能、生コンのスランプなどによって有効な振動範囲が変わるため、現場に合った間隔で締め固めます。

Q. バイブレーターは何秒かければよいですか?

1か所あたり5〜15秒が一般的な目安です。

時間だけで判断せず、生コンの表面の状態を確認しながら締め固めます。

長くかけ過ぎると材料分離を起こすことがあります。

Q. バイブレーターを使わないとジャンカになりますか?

必ずジャンカになるとは限りませんが、十分な締め固めができなければ、ジャンカや空洞が発生するおそれがあります。

通常の土木工事では、棒状バイブレーターなどによる適切な締め固めが基本です。

Q. 型枠バイブレーターだけで締め固められますか?

薄い壁など、棒状バイブレーターが入りにくい場所では型枠振動機を使用します。

ただし、振動の伝わる範囲や型枠の構造を考える必要があります。棒状バイブレーターと併用する場合もあります。

Q. コンクリートバイブレーターはレンタルできますか?

建設機械や工具のレンタル業者で取り扱われている製品があります。

必要な振動部の径や長さ、使用する電源、施工量などを確認して選びます。

まとめ|振動棒は入念に、ただし振動のかけ過ぎには注意

コンクリートの締め固めは、構造物の品質を左右する大切な作業です。

棒状バイブレーターを使い、適切な間隔で差し込み、下の層まで十分に振動を伝えることが基本になります。

ただし、同じ場所に長時間振動を与えればよいわけではありません。

締め固め不足はジャンカの原因となり、かけ過ぎは材料分離につながります。

鉄筋が込み入った場所や薄い壁など、施工しにくい部分には、型枠振動機なども使いながら対応します。

擁壁でジャンカが発生しやすい場所や、打設時の注意点は、こちらの記事でも説明しています。

あわせて読みたい:擁壁の【ジャンカ】はこうすれば防げる!!原因と生コンの打設方法について

元石屋のひとこと

りょういち

ジャンカは型枠を外して初めて分かります。だからこそ、打設しているときの締め固めが大切です。祈るより、まず振動棒ですね。

この記事の根拠

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この記事を書いた人

石屋の“中の人”だったからこそ話せる、お墓の本当のこと。国産墓石の加工メーカーで経験を積み、輸入石材商社での仕事にも携わって約25年の元石屋です。1級お墓ディレクター・1級土木施工管理技士。紹介料を受け取らない、しがらみのない立場で、石の性質と施工の両方から、根拠まで示してやさしくお伝えしています。YouTube「おはかのなかのch」でも発信中。

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