JP2018162635A

JP2018162635A - コンクリート舗装の粗面仕上げ開始時期判定方法

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Publication number: JP2018162635A
Application number: JP2017061608A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　徹; Toru Suzuki; 徹鈴木; 省吾藤林; Shogo Fujibayashi; 崇東本; Takashi Tomoto
Original assignee: Obayashi Road Corp
Current assignee: Obayashi Road Corp
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-10-18
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP6869769B2

Abstract

【課題】コンクリート舗装表面において、当該コンクリート舗装の表面に粗面仕上げを開始する適切な時期を定量的に判定する方法を提供する。【解決手段】コンクリート舗装（１０）の粗面仕上げの開始時期を判定する方法であって、前記コンクリート舗装表面（３）の表面濡れ率を測定し、当該表面濡れ率の測定結果に応じて、当該コンクリート舗装（１０）の粗面仕上げの開始時期を判定することを特徴とするコンクリート舗装（１０）の粗面仕上げ開始時期判定方法。【選択図】図３

Description

本発明は、平坦仕上げ後のコンクリート舗装表面において、当該コンクリート舗装の表面に粗面仕上げを開始する時期の判定方法に関する。

従来より、コンクリート舗装の施工では、表面仕上げの工程において、荒仕上げおよび平坦仕上げの後、すべり抵抗性を確保するために粗面仕上げを行っている。粗面仕上げの方法としては、グルービング仕上げ、骨材露出仕上げの他、一般的には「ほうき目仕上げ」による方法が用いられており、要求されるすべり抵抗性を確保するためには、適切な時期にほうき目仕上げを行い、均一なきめ深さのほうき目仕上げを行う必要がある。

上記「ほうき目仕上げ」は、コンクリート表面がフレッシュな状態で行う必要があるが、コンクリート表面が軟らか過ぎる状態でほうき目仕上げを行うと、均一な粗面（きめ深さ）を得ることができず、逆に、コンクリート表面が硬過ぎる状態でほうき目仕上げを行うと必要なきめ深さを得ることができないため、要求されるすべり抵抗性を確保することができない事態が発生し得る。したがって、コンクリート表面がフレッシュな状態で適切な時期に「ほうき目仕上げ」を行うことが非常に重要であり、要求されるすべり抵抗性を確保し、安全なコンクリート舗装を提供する上で、「ほうき目仕上げ」の開始時期の見極めは極めて重要である。

特開２０１４−１７３２４６号公報日本スリップフォーム工法協会、"スリップフォーム工法施工マニュアル（舗装編）"、［online］、日本スリップフォーム工法協会、［平成２９年３月２０日検索］、インターネット＜URL：http://www.nsfa.jp/pdf/concrete_seko.pdf＞

しかし、上記「ほうき目仕上げ」の適切な開始時期は、コンクリートの配合や、施工場所の環境条件等によって一定しないため、例えば、特許文献１の段落［００１４］や非特許文献１の第１３頁に示されているように、目視によりコンクリート表面の水光りが消えたタイミングでほうき目仕上げを開始するという定性的な判断にもとづいて、当該ほうき目仕上げが行われている状況にあり、このような従来の定性的な判断手法では、十分な現場経験をもつ現場技術者の判断に頼らざるを得ず、また、安定的で均一な品質の確保が難しいという問題があった。

そこで、本発明は、コンクリート舗装表面において、当該コンクリート舗装の表面に粗面仕上げを開始する適切な時期を定量的に判定する方法を提供することを目的とする。

（１）コンクリート舗装の粗面仕上げの開始時期を判定する方法であって、前記コンクリート舗装表面の表面濡れ率を測定し、当該表面濡れ率の測定結果に応じて、当該コンクリート舗装の粗面仕上げの開始時期を判定することを特徴とするコンクリート舗装の粗面仕上げ開始時期判定方法。

上記（１）の構成によれば、コンクリート舗装表面の表面濡れ率の測定結果に応じて、コンクリート舗装表面の粗面仕上げを開始することが可能となり、コンクリート舗装表面の水分状態を目視により定性的に判断して粗面仕上げを開始する従来の方法に比べ、現場技術者の経験に頼る必要がなく、さらに、安定的に粗面仕上げの品質を確保することが可能となる。

（２）前記表面濡れ率は、近赤外線を含む光の反射率によって測定する（１）に記載のコンクリート舗装の粗面仕上げ開始時期判定方法。

上記（２）の構成によれば、近赤外線を含む光の反射率によって表面濡れ率を測定するため、コンクリート舗装表面を乱すことなく、短時間で表面濡れ率を測定することが可能となる。

（３）前記粗面仕上げは、ほうき目仕上げである（１）または（２）に記載のコンクリート舗装の粗面仕上げ開始時期判定方法。

上記（３）の構成によれば、ほうき目仕上げを適切なタイミングで開始することができるため、ほうき目のきめ深さが均一となり、従来に比べてより高い品質を確保することが可能となる。

本発明における、コンクリート舗装表面の粗面仕上げまでの一例を示すフロー図である。本発明における、表面濡れ率の測定装置の一例として、近赤外水分計の外観の一例を示す図である。本発明における、近赤外水分計によるコンクリート舗装表面の水分状態の測定態様の一例を示す図である。コンクリート舗装表面の水分状態を目視により定性的に判断して粗面仕上げを開始した実地検証において、（ａ）配合および施工条件の一例を示す図、（ｂ）各測点のほうき目のきめ深さおよびすべり摩擦係数の一例を示す図である。表面濡れ率とほうき目のきめ深さとの関係を検証した際の複数の施工条件およびコンクリートの配合の一例を示す図である。図５に示された各施工条件およびコンクリートの配合において、実地検証で得られた表面濡れ率およびほうき目のきめ深さの測定結果の一例を示す図である。

本発明は、前述の従来技術にも示したように、コンクリート舗装表面の水分状態が、ほうき目仕上げなどの粗面仕上げの開始時期を決定する上で重要であることから、当該コンクリート舗装表面の水分状態を近赤外線分光法により定量的に測定し、ほうき目仕上げなどの粗面仕上げの適切な開始時期を判定することを可能にするものである。以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１には、本発明に係るコンクリート舗装の表面にほうき目仕上げなどの粗面仕上げを行うまでのフローが示されている。まず、コンクリートの敷き均しおよび締め固め（Ｓ１００）を行った後、コンクリート表面の平坦仕上げ（Ｓ１１０）を行う。なお、平坦仕上げ後のコンクリート表面は、ブリーディングの作用もあって水光りが生じている。その後、所定の測定間隔（必ずしも一定間隔である必要はなく、環境条件や目視による表面の水分状態などを考慮して適宜測定すればよい。）でコンクリート舗装表面の表面濡れ率の測定（Ｓ１２０）を行う。なお、本実施例では、後述する近赤外水分計を使用してコンクリート舗装表面の表面濡れ率の測定を行っている。そして、測定された表面濡れ率が、設定された所定の値に到達したか否かの判定（Ｓ１３０）を行い、当該表面濡れ率が所定の値に到達したことが確認されれば、ほうき目仕上げなどの粗面仕上げの適切な開始時期が到来したと判定して、コンクリート舗装の表面に対して粗面仕上げ作業を開始（Ｓ１４０）する。

（近赤外線分光法による水分状態の測定）
前述したように、本実施例では、近赤外線分光法によってコンクリート舗装表面の水分状態を測定するために、近赤外水分計を使用している。図２にはその一例として、近赤外水分計（ＫＪＴ−１３０、株式会社ケツト科学研究所社製）の外観が示されている。当該近赤外水分計は、小型軽量であるとともに、バッテリーを内臓した可搬型の装置であることから、特に、施工面積や施工延長の大きなコンクリート舗装表面の水分状態を測定するために好適に利用することができる。

また、上記近赤外水分計は、コンクリート舗装表面から１５ｃｍ前後離間させてコンクリート舗装表面の水分状態を水分率（％）として測定することが可能であり、さらに、測定時間も２秒と短時間の測定が可能であることから、コンクリート舗装表面を乱すことなく短時間でコンクリート舗装表面の水分状態を測定することが可能である。

なお、上記近赤外水分計は、近赤外を含む光を測定対象面となるコンクリート舗装表面に照射し、その反射率を測定することによってコンクリート舗装表面の水分状態を水分率（％）として測定している。すなわち、近赤外が可視光線よりも波長が長く、水分に対してよく吸収される性質をもっていることを利用し、上記反射率を測定することによって、コンクリート舗装表面の水分状態を測定している。なお、図３には、近赤外水分計１をコンクリート舗装１０のコンクリート舗装表面３の上方に配置し、水分２が存在するコンクリート舗装表面３に向けて近赤外を含む光を照射してコンクリート舗装表面３の水分状態を測定するイメージ図が示されている。

また、上記近赤外水分計は、測定対象面の表面の数百μｍ（１ｍｍ以下）の水分率（％）を測定するものである。換言すれば、測定結果として得られる水分率（％）はコンクリート舗装表面の見かけ上の濡れ状態を示すものである。したがって本発明では、上記近赤外水分計により測定される水分率（％）を「表面濡れ率（％）」として測定し、当該表面濡れ率（％）の測定結果にもとづいて、ほうき目仕上げなどの粗面仕上げの開始時期を判定している。

（従来の経験則にもとづくほうき目仕上げの実地検証）
本発明の検証過程では、従来の経験則にもとづく方法によってコンクリート舗装表面にほうき目仕上げを開始した場合の、ほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）およびすべり摩擦計数（μ６０）の測定を実地検証により行った。きめ深さ（ＭＰＤ）はＣＴメータによる平均プロファイル深さ（ＭＰＤ：ＭｅａｎＰｒｏｆｉｌｅＤｅｐｔｈ）を測定し、すべり摩擦係数（μ６０）はＤＦテスタにより測定を行った。当該実地検証は、図４の（ａ）に示された配合条件および施工条件によって行い、任意の４つの測定箇所において、ほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）およびすべり摩擦係数（μ６０）の測定を行った。

図４の（ｂ）には、上記実地検証で得られたほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）とすべり摩擦係数（μ６０）の測定結果が示されているが、ほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）が一番小さな測定箇所（測点４）でもすべり摩擦係数（μ６０）は０．５２であり、一般的にすべり摩擦係数（μ６０）が０．４以上であれば特に品質上問題ないことを考慮すると、何れの測定箇所においても、一応は粗面に仕上がっていると言える。しかしながら、各測定箇所のほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）の実測範囲は、０．４４〜０．８４ｍｍと、ばらつきが認められる。したがって、現場技術者の目視による定性的な判断手法では、均一なほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）を得ることが難しく、すべり摩擦係数（μ６０）など、安定した品質を確保することが難しいと言える。

（表面濡れ率とほうき目仕上げの実地検証）
本発明の検証過程では、ほうき目仕上げ開始時のコンクリート舗装表面の表面濡れ率と、ほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）との関係について実地検証を行った。本実地検証では、図５に示されているように、４つの配合条件および施工条件のもと、コンクリート舗装の側端部から３０〜５０ｃｍの位置において、１０分間隔で近赤外水分計によるコンクリート舗装表面の表面濡れ率の測定を行いつつ、目視によって舗装表面の水光りが落ち着いた時点でほうき目仕上げを開始するとともに、その時点の表面濡れ率を記録した。そして翌日、表面濡れ率を測定した箇所のほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）を測定した。

なお、図５には４つの配合条件および施工条件（ケース１〜４）が示されているが、施工法や施工環境、セメントの種類、水セメント比などが、表面ぬれ率やほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）にどのような影響を及ぼすのかを確認するものである。特に、施工環境が明かり部である場合と、トンネル部である場合とでは、日照や気温、湿度、風等の環境条件が大きく異なることを考慮し、当該環境条件による影響を確認することを目的に実地検証を行った。

図６には、上記４つの配合条件および施工条件（ケース１〜４）における、各測定箇所でのほうき目仕上げ開始時の表面濡れ率と、ほうき目のきめ深さ（ＭＰＤ）が示されている。（なお、配合条件および施工条件（ケース１〜４）ごとに５箇所の測点を設け、各測点の最大値から最小値が示されている。）その結果、上記４つの配合条件および施工条件（ケース１〜４）による特段の差異は認められなかった。

また、上記実地検証の結果から、上記４つの配合条件および施工条件（ケース１〜４）における、ほうき目仕上げ開始時の表面濡れ率は１８．８〜２４．５％の範囲であり、当該表面濡れ率の範囲内で行われたほうき目仕上げのきめ深さ（ＭＰＤ）は０．４８〜０．６８ｍｍの範囲で均一なきめ深さ（ＭＰＤ）が得られ、平均０．５９ｍｍと、良好な品質が確保されていた。

したがって、本発明の、表面濡れ率にもとづくコンクリート舗装の粗面処理の開始判定方法により、コンクリート舗装の配合や環境条件等の影響を受けることなく、粗面処理の適切な開始時期を定量的に判定することが可能となる。

（表面濡れ率のキャリブレーション）
本発明の、舗装表面の表面濡れ率にもとづくコンクリート舗装の粗面仕上げの開始時期を判定する方法では、粗面仕上げを開始するための基準となる表面濡れ率を設定することが必要であり、表面濡れ率のキャリブレーションを行うことで適切な粗面仕上げの開始時期を判定することが可能となる。

例えば、施工初日に、コンクリート舗装表面の平坦仕上げ後の複数の固定された測点において、５〜１０分間隔で表面濡れ率を測定し、目視によって表面の水光りが落ち着いた段階で、粗面仕上げを開始するとともにその時点の表面濡れ率を測定・記録する。そして翌日、粗面仕上げのきめ深さ（ＭＰＤ）を測定し、所定の品質基準を満たすきめ深さ（ＭＰＤ）が得られた場合には、粗面仕上げを開始した時点の表面濡れ率を、粗面仕上げ開始の判定値として設定することができる。これにより、翌日以降は、測定された表面濡れ率が判定値となったタイミングで粗面仕上げを開始すればよい。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記実施形態では、スリップフォームペーバを使用した実施例等について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の工法によるコンクリート舗装の粗面仕上げに適用することも可能であり、道路に限らず、競技場施設、公園施設、空港施設、港湾施設、駐車場施設、工場施設、商業施設など、様々な施設のコンクリート表面の粗面仕上げ開始判定に適用できる。

３コンクリート舗装表面
１０コンクリート舗装

Claims

コンクリート舗装の粗面仕上げの開始時期を判定する方法であって、
前記コンクリート舗装表面の表面濡れ率を測定し、当該表面濡れ率の測定結果に応じて、当該コンクリート舗装の粗面仕上げの開始時期を判定する
ことを特徴とするコンクリート舗装の粗面仕上げ開始時期判定方法。
前記表面濡れ率は、近赤外線を含む光の反射率によって測定する
請求項１に記載のコンクリート舗装の粗面仕上げ開始時期判定方法。
前記粗面仕上げは、ほうき目仕上げである
請求項１または２に記載のコンクリート舗装の粗面仕上げ開始時期判定方法。