エア溜まり（空気ポケット）とは？原因・検出・対策を建築・土木で徹底解説

2025年12月24日 最終更新日時 : 2025年12月24日 エバープレイ編集部

はじめに — エア溜まり（空気ポケット）とは何か

建築・土木工事で「エア溜まり（空気ポケット）」は、意図せずに材料中や構造部材内に残った空気および空隙を指します。代表的にはコンクリートの打設時に発生する空洞（ハニカム現象）、シーリングや防水層の下にできるブリスター、床スラブ下面や地盤と構造物の間に生じる空洞、あるいは配管・ダクト内に残留するトラップされたいわゆるデッドエアなどが含まれます。

エア溜まりが問題となる理由

  • 構造性能の低下：空洞が生じると有効断面が減少し、耐荷力や耐久性が低下します（特に圧縮・せん断応力が集中する部位）。

  • 耐久性の悪化：空隙は水・塩化物・凍害の侵入経路になり、鉄筋の腐食や中性化が促進されます。

  • 防水・気密性の喪失：防水層下の空気やブリスターは浸水や漏気、局所的な剥離を引き起こします。

  • 施工上の不具合・美観：露筋やハニカムは仕上げの不良や後工程での大きな手直し原因になります。

  • 設備機能の低下：ダクトや配管内のエア溜まりは流量阻害、腐食促進、騒音・振動の原因になります。

発生メカニズム — どうして空気が残るのか

発生機構は用途や材料により異なりますが、代表的なものは以下の通りです。

  • コンクリートの未締固め（トラップ）：コンクリートがフォーム内で十分に締固められないと、骨材と骨材の間に空気が閉じ込められ、打設後に空洞やハニカム（表面のくぼみ）となります。

  • 型枠や鋼材の配置による流動阻害：鉄筋密集部や複雑な型枠形状はコンクリートの流れを妨げ、空気の逃げ場をなくします。

  • 施工速度・打設方法の不適合：打ち込み速度が速すぎる、あるいはポンプ送在中に空気が巻き込まれると、空気が閉じ込められます。特にポンプのサクションラインや配管継手部で気泡が発生しやすいです。

  • 混和剤や配合の問題：適切な流動性が得られない配合、または過度な粘性は空気抜けを悪化させます。逆に意図的に作るエア（空気胞）は微細で均一なマイクロバブルであり、設計上は別扱いです。

  • 防水材・接着材の不適切な施工：塗布や貼付け時に下地の脱脂や掃除が不十分だと、局所的に空洞が残りやすくなります。

意図的な空気（気泡）と有害なエア溜まりの違い

コンクリートには意図的に微小な気泡（エアエントレインド・エア）を導入して凍結融解に対する耐久性を向上させる場合があります。これらは直径数十〜数百マイクロメートルの均一な気泡で、総空気量も設計で管理されます（一例：4〜8%程度が一般的な範囲）。一方、問題となるエア溜まりは不連続で比較的大きな空洞や連続空隙であり、力学的・耐久性面で不利になります。

検査・診断方法（非破壊・破壊）

現場での早期発見と適切な診断が重要です。主な手法と長所・短所を示します。

  • 目視検査：打設直後や型枠脱型時の表面異常（露筋、ハニカム、ブリスター）を確認。簡便だが内部空洞は見えない。

  • 打音検査（チェーン打音、ハンマー）：打撃音の違いから空洞を推定。広範囲を簡単に確認できるが定量性・深さ検知は限定的。

  • 赤外線サーモグラフィ：温度差により近表面の空洞や空隙を可視化。非接触で速いが天候や表面条件の影響を受ける。

  • 超音波パルス速度（UPV）・インパクトエコー：内部の欠陥や空洞を検出可能。定性・半定量の診断に有用だが、解釈には経験が必要。

  • 地中レーダー（GPR）：床スラブ下や地盤と構造物界面の空洞検出に有効。材料特性による制約や解析が必要。

  • コア採取（穿孔・試験）：確実に内部状態を確認できるが破壊試験であり、補修が必要。

  • X線・CT撮影：小規模な部位や研究レベルで内部詳細を可視化可能だが、装置や費用の制約が大きい。

有効な予防策（設計・施工管理での対策）

エア溜まりを未然に防ぐためには、設計段階から施工までの一貫した対策が必要です。

  • 流動性を考慮した配合設計：適切なスランプ・フローを確保し、流れやすさと分離抵抗のバランスを取ります。必要に応じてセルフコンソリデーティングコンクリート（SCC）を採用。

  • 型枠・鉄筋配置設計：脱型や締固めがしやすい鉄筋かぶり・間隔にする。コンクリートの流れを阻害しない配筋計画を行う。

  • 適切な締固め（振動）：内部振動器の使用、外部振動器の適切配置。振動器の挿入・保持・引き抜き操作を熟知し、過振動や不足を避ける（過振動は分離を招く）。

  • 打設手順の管理：層ごとの打込み高さ、ポンプ揚程・配管管理、一次停止の回避などで巻き込み空気を抑制する。

  • 脱気・ベント設置：ブロック状の深いスラブや埋設構造ではベントや空気抜き孔を設けることでトラップを軽減する。

  • 下地処理と接着管理：防水・シーリング材は下地清掃・プライマー処理を徹底し、気泡混入や密着不良を防ぐ。

  • 品質管理と教育：施工者への教育、打設時の品質チェックリスト、受入検査（目視・打音等）を制度化する。

発生後の補修・補強方法

発生したエア溜まりや空洞の規模・位置・用途に応じて最適な補修法を選びます。

  • 樹脂注入（エポキシ系）：構造性を回復する目的で用いられます。クラックや小空洞に対し高い接着性を示しますが、注入経路の確保や注入圧の管理が必要です。

  • ポリウレタン注入（発泡系）：止水性や隙間充填、床版のリフト（スラブ下の空洞を充填して支持力を回復）に用いられます。吸水性のある箇所でも有効です。

  • セメント系グラウト注入：大きな空隙や地盤改良的なボイド充填で使われます。流動性・粘性調整が重要です。

  • 切除・打替え：表面近傍の露筋や大規模なハニカムは欠損部を切除し、再打設することで確実に補修できます（構造安全性を優先）。

  • アンダーシーリング・ジャッキアップ：スラブ浮き等ではスラブの下から注入してリフトし、面支持を回復させる方法がとられます。

現場で使える点検・補修の実務的手順（チェックリスト）

  • 打設前：配合仕様、鉄筋配置、型枠閉塞箇所の最終確認。ベント・排気孔設置計画。

  • 打設中：ポンプ・配管のエア抜き、一定の打設速度、振動器操作の記録。

  • 脱型直後：目視と打音で表面のハニカム・ブリスターを確認。早期に補修が可能な場合は対処。

  • 仕上げ前：断面欠損や露筋がある場合は切除・補修の判断を速やかに行う。

  • 定期点検：赤外線やGPR、UPV等を用いた定期診断で潜在的な内部欠陥を発見。

規範・ガイドラインと設計配慮

各種標準・ガイドライン（国内外のコンクリート施工基準や補修指針）では、締固めや脱気、配合設計、注入補修方法などが示されています。現場ではこれらの基準に従い、設計者・施工者・検査者が密に連携して品質を担保することが求められます。

まとめ — 施工品質で差が出る「見えない」問題

エア溜まりは一見小さな不具合に見えて、構造安全性や耐久性、防水性に深刻な影響を及ぼします。発生原因を正確に把握し、設計段階から施工管理、検査・補修まで一貫した対策を講じることが重要です。早期発見と適切な補修は長期的な維持管理コストを大幅に削減します。

参考文献

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建築・土木
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