(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-01
(45)【発行日】2023-09-11
(54)【発明の名称】コンクリート構造物の施工方法
(51)【国際特許分類】
E04G 21/10 20060101AFI20230904BHJP
E04F 21/00 20060101ALI20230904BHJP
【ＦＩ】
E04G21/10 Z
E04F21/00 A
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019171996
(22)【出願日】2019-09-20
(65)【公開番号】P2021050469
(43)【公開日】2021-04-01
【審査請求日】2022-08-30
(73)【特許権者】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】竹本 喜昭
(72)【発明者】
【氏名】西尾 淳
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 亮介
【審査官】河内 悠
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１４２９６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０７３８９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１７９８２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８００８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０１７１７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｇ ２１／００－２１／１０
Ｅ０４Ｆ ２１／００－２１／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
打設したコンクリートの貫入抵抗値を測定し、測定した貫入抵抗値に基づいて、打設したコンクリートの表面を仕上げる作業を行うコンクリート構造物の施工方法であって、
測定した貫入抵抗値が０．４～０．９（Ｎ／ｍｍ ２ ）になる時刻にハンドトロウェルの円盤によるあま出し作業を開始し、その後、測定した貫入抵抗値が１．７～３．２（Ｎ／ｍｍ ２ ）になる時刻に押え機械の円盤によるあま出し作業を開始し、その後、押え機械の金鏝による仕上げ作業を開始することを特徴とするコンクリート構造物の施工方法。
【請求項2】
打設したコンクリートの貫入抵抗値を測定し、測定した貫入抵抗値に基づいて、打設したコンクリートの表面を仕上げる作業を行うコンクリート構造物の施工方法であって、
コンクリートの表面を仕上げる作業の種類ごとに、作業を開始する貫入抵抗値の目安値をあらかじめ設定しておき、測定した貫入抵抗値が目安値になる時刻の前後の所定範囲内に、目安値に対応する種類の作業を開始するものとし、
測定した貫入抵抗値が０．４～０．９（Ｎ／ｍｍ ２ ）になる時刻にハンドトロウェルの円盤によるあま出し作業を開始し、その後、測定した貫入抵抗値が１．７～３．２（Ｎ／ｍｍ ２ ）になる時刻に押え機械の円盤によるあま出し作業を開始し、その後、押え機械の金鏝による仕上げ作業を開始することを特徴とするコンクリート構造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばコンクリートスラブなどのコンクリート構造物の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、コンクリートスラブの施工は、プラントからミキサーで運ばれたコンクリートを型枠上に打設し、全体を決められた高さになるように均してゆく。打設したコンクリートは、時間の経過とともに硬化が進み、作業者が上に乗ることができる硬さになってから、ハンドトロウェルや騎乗式トロウェルの円盤であま出しを行い、騎乗式トロウェルの金鏝で表面を押えて仕上げてゆく手順となる（図７を参照）。この騎乗式トロウェルを用いた押え作業は、コンクリート表面の平滑化、緻密化に必要な作業であり、スラブの良し悪しに大きな影響を与えるため、確実に行う必要がある。
【0003】
このハンドトロウェルや騎乗式トロウェルの円盤によるあま出し、騎乗式トロウェルによる金鏝仕上げは、コンクリートの硬化程度に合わせて行う。作業開始となるハンドトロウェル円盤によるあま出しは、コンクリート上に人が網下駄を履いて乗れるタイミングである。一方、騎乗式トロウェルでの金鏝仕上げの押え作業を終了するタイミングにおいては、作業者によって判断基準が異なるため違いが大きい。コンクリートの硬化がかなり進んだ状態で金鏝押えを行うと、図８に示すように、コンクリート表面が黒く光ってくるようになる。これを鏡面仕上げと呼び、この状態を作業終了と判断する場合や、好んでこの仕上げにすることもある。ところが、コンクリート表面にはたいていの場合凹凸があり、鏝の当たりやすい箇所と当たりにくい箇所が出てくるため、鏝が当たりやすい箇所は早いうちから黒く光ってくる。そのため、コンクリート表面には色むらが発生して問題となるケースがある。また、黒く光っている個所は、十分に鏝が当たっているため、表面のひび割れや剥離が発生するケースがある。鏝の当てすぎが原因であるが、作業終了は作業者の判断に頼っているため、不具合が発生する原因となっている。
【0004】
なお、上記のコンクリートスラブの施工技術に関して、本特許出願人は既に特許文献１、２に示すような技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１８－１８８８１０号公報
【文献】特開２０１９－７３９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
打設したコンクリートは、時間の経過とともに徐々に硬化してゆく。コンクリートの硬化具合の測定は、ＪＩＳ Ａ １１４７「コンクリートの凝結時間試験方法」に規定されており、コンクリートよりふるい分けたモルタルに、既定の断面積の針を２５ｍｍ貫入させ、図９の測定例に示すように経過時間と貫入抵抗値の関係を求める。凝結試験においては、３．５（Ｎ／ｍｍ２）を始発、２８．０（Ｎ／ｍｍ２）を終結と呼んでいる。
【0007】
騎乗式トロウェルの金鏝仕上げで黒く光るのは、終結近くまで金鏝押え作業を続けている場合である。表面が緻密化することで光を反射して黒光りするようになるが、部分的な押え程度の違いによる色むら、ひび割れ、剥離などの問題が発生しやすくなる。このため、色むら、ひび割れ、剥離などの問題を発生させない施工方法が求められていた。
【0008】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表面の色むら、ひび割れ、剥離などの発生を低減することができるコンクリート構造物の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンクリート構造物の施工方法は、コンクリート構造物を施工する方法であって、打設したコンクリートの貫入抵抗値を測定し、測定した貫入抵抗値に基づいて、打設したコンクリートの表面を仕上げる作業を行うことを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係る他のコンクリート構造物の施工方法は、上述した発明において、コンクリートの表面を仕上げる作業の種類ごとに、作業を開始する貫入抵抗値の目安値をあらかじめ設定しておき、測定した貫入抵抗値が目安値になる時刻の前後の所定範囲内に、目安値に対応する種類の作業を開始することを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係る他のコンクリート構造物の施工方法は、上述した発明において、測定した貫入抵抗値が０．５（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内にハンドトロウェルの円盤によるあま出し作業を開始し、測定した貫入抵抗値が２．０（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内に押え機械の円盤によるあま出し作業を開始し、測定した貫入抵抗値が３．５（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内に押え機械の金鏝による仕上げ作業を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係るコンクリート構造物の施工方法によれば、コンクリート構造物を施工する方法であって、打設したコンクリートの貫入抵抗値を測定し、測定した貫入抵抗値に基づいて、打設したコンクリートの表面を仕上げる作業を行うので、適切なタイミングで表面を仕上げることが可能となり、表面の色むら、ひび割れ、剥離などの発生を低減することができるという効果を奏する。
【0013】
また、本発明に係る他のコンクリート構造物の施工方法によれば、コンクリートの表面を仕上げる作業の種類ごとに、作業を開始する貫入抵抗値の目安値をあらかじめ設定しておき、測定した貫入抵抗値が目安値になる時刻の前後の所定範囲内に、目安値に対応する種類の作業を開始するので、各作業を適切なタイミングで開始することができるという効果を奏する。
【0014】
また、本発明に係る他のコンクリート構造物の施工方法によれば、測定した貫入抵抗値が０．５（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内にハンドトロウェルの円盤によるあま出し作業を開始し、測定した貫入抵抗値が２．０（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内に押え機械の円盤によるあま出し作業を開始し、測定した貫入抵抗値が３．５（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内に押え機械の金鏝による仕上げ作業を開始するので、表面の色むら、ひび割れ、剥離などのない綺麗なコンクリート構造物を施工することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、本発明に係るコンクリート構造物の施工方法の実施の形態について、コンクリート構造物がコンクリートスラブである場合を例にとり、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0017】
本発明の実施の形態に係るコンクリート構造物の施工方法は、図１に示すようなステップＳ１～Ｓ５の手順で実施される。
【0018】
まず、ステップＳ１において、コンクリートを打設してコンクリートスラブを形成するとともに、コンクリートサンプルを採取する。このサンプルを用いて貫入抵抗値試験を開始する。この試験は、ＪＩＳ Ａ １１４７「コンクリートの凝結時間試験方法」に則って実施するものとし、図９の測定例に示すような経過時間と貫入抵抗値の関係を取得する。なお、サンプルの採取は、例えばコンクリートのミキサー車から行うことができる。例えば打設日の午前最初の１台目と午後最初の１台目から採取してもよいし、午前最初の１台目からだけ採取してもよい。また、例えば、何台目のミキサー車のコンクリートがどの範囲に打設されたかを記録しておき、貫入試験から算出された時間をそれぞれ加算しておいてもよい。ただし、全てのミキサー車に積まれたコンクリートが、ある程度同じ品質（例えば硬化速度が同じ）のコンクリートであることが前提である。
【0019】
次の工程のハンドトロウェルや騎乗式トロウェル（押え機械）の押え作業は、タイミングが重要である。タイミングが早すぎると、円盤がコンクリートに潜ってしまったり、大きくえぐり取ってしまったりしてコンクリートの平滑性を悪くするおそれがある。
【0020】
そこで、次のステップＳ２においては、コンクリートスラブ上に人が乗れる状態である貫入抵抗値０．５（Ｎ／ｍｍ２）を目安に、ハンドトロウェルの円盤によるあま出し作業を開始する。このあま出し作業は、ステップＳ１で開始した貫入抵抗値試験で得られる貫入抵抗値が０．５（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻を見計らって開始してもよいし、この時刻の前後の所定範囲内に開始してもよい。また、目安とする貫入抵抗値は０．５（Ｎ／ｍｍ２）に限るものではなく、例えば０．４～０．９（Ｎ／ｍｍ２）程度の貫入抵抗値を目安にしてもよい。
【0021】
次のステップＳ３においては、貫入抵抗値２．０（Ｎ／ｍｍ２）を目安に、騎乗式トロウェル（押え機械）の円盤によるあま出し作業を開始する。騎乗式トロウェルの円盤は、ハンドトロウェルの円盤よりも重量があるためである。このあま出し作業は、ステップＳ１で開始した貫入抵抗値試験で得られる貫入抵抗値が２．０（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻を見計らって開始してもよいし、この時刻の前後の所定範囲内に開始してもよい。また、目安とする貫入抵抗値は２．０（Ｎ／ｍｍ２）に限るものではなく、例えば１．７～３．２（Ｎ／ｍｍ２）程度の貫入抵抗値を目安にしてもよい。なお、ステップＳ２、Ｓ３は、この順序で行うことが施工品質を高める上で望ましいが、本発明はこれに限るものではない。例えば、ステップＳ２を省略してステップＳ３を実施してもよいが、早すぎると騎乗式トロウェル（押え機械）がコンクリートに埋まるおそれがあり、遅すぎるとあま出しが十分にできなくなるおそれがあるため留意する必要がある。
【0022】
次のステップＳ４においては、貫入抵抗値３．５（Ｎ／ｍｍ２）を目安に、騎乗式トロウェル（押え機械）の金鏝による１回目の仕上げ作業を開始する。このタイミングは厳密ではないが、円盤と金鏝では接地面積が異なることでコンクリート表面に大きな力が加わるため、早すぎるとコンクリート表面を荒らすことに留意する。この金鏝仕上げ作業は、ステップＳ１で開始した貫入抵抗値試験で得られる貫入抵抗値が３．５（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻を見計らって開始してもよいし、この時刻の前後の所定範囲内に開始してもよい。また、目安とする貫入抵抗値は３．５（Ｎ／ｍｍ２）に限るものではなく、例えば３．０～５．４（Ｎ／ｍｍ２）程度の貫入抵抗値を目安にしてもよい。この金鏝仕上げ作業の終了は、例えば６．０（Ｎ／ｍｍ２）程度を目安とすることができる。なお、本実施の形態では押え機械として騎乗式トロウェルを用いているが、本発明の押え機械はこれに限るものではなく、例えば、金鏝１枚あたり１０ｋｇ～４５ｋｇ程度の押え機械を用いることができる。
【0023】
次のステップＳ５においては、貫入抵抗値６．０（Ｎ／ｍｍ２）を目安に、騎乗式トロウェルの金鏝による２回目の仕上げ作業と、フレスノ鏝による仕上げ作業を開始する。貫入抵抗値６．０（Ｎ／ｍｍ２）は、これまで機械施工での目安としていた貫入抵抗値２８．０（Ｎ／ｍｍ２）と比べると小さく、表面はまだ軟らかい状態である。したがって、騎乗式トロウェルの金鏝による２回目の仕上げ作業は、金鏝の跡（半円状の筋）が付きやすいので、騎乗式トロウェルの金鏝仕上げの後から、フレスノ鏝で表面を仕上げると鏝跡がない仕上がりが得られるため好ましい。この仕上げ作業は、ステップＳ１で開始した貫入抵抗値試験で得られる貫入抵抗値が６．０（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻を見計らって開始してもよいし、この時刻の前後の所定範囲内に開始してもよい。また、目安とする貫入抵抗値は６．０（Ｎ／ｍｍ２）に限るものではなく、例えば５．０～８．５（Ｎ／ｍｍ２）程度の貫入抵抗値を目安にしてもよい。
【0024】
こうして仕上げたコンクリート表面を散水養生し、硬化・乾燥させる。コンクリート硬化・乾燥後は、全体的に白くなるが、表面は滑らかで色むら、ひび割れ、剥離などのない綺麗なスラブが得られる。図２に、本実施の形態による騎乗式トロウェルによる金鏝仕上げとフレスノ鏝仕上げの作業状況、仕上げ作業後のコンクリートスラブ、硬化乾燥後のコンクリートスラブを示す。
【0025】
このように、本実施の形態によれば、表面の色むらがない滑らかなコンクリートスラブを施工することができる。また、ひび割れや剥離などの不具合の発生を大幅に抑制することができる。また、作業終了までの時間を短縮できるので、作業者の身体的負担や精神的負担を低減することができる。
【0026】
図３は、各作業開始の目安値となる貫入抵抗値の範囲を一覧表にしたものである。図の例では、実際の作業時間を考慮して目安の貫入抵抗値を中心として前後に幅を持たせているが、ハンドトロウェルや騎乗式トロウェルによるあま出し作業は、早すぎないように注意が必要である。一方、騎乗式トロウェルの金鏝仕上げは、タイミングが遅すぎない（やり過ぎない）ように注意する。図３の貫入抵抗値の範囲で作業した場合の気温１２℃（冬期）、１６℃（中間期）、３２℃（夏期）における作業時間範囲の例を図４に示す。夏季は１５分程度しか作業時間がないため、施工面積に合った作業計画を立てる必要がある。一方、中間期は４５分ほど、冬期は５５分ほど余裕があるが、できるだけ目安となる貫入抵抗値に合わせて速やかに施工することが好ましい。
【0027】
気温１６℃（中間期）における図９の貫入抵抗値試験結果の例では、各作業タイミングの経過時間は図５のようになる。本発明の実施例のように、貫入抵抗値の目安である６．０（Ｎ／ｍｍ２）で終える場合は、７時間２０分で作業が終了できるのに対して、従来の鏡面仕上げの目安である２８．０（Ｎ／ｍｍ２）の場合は９時間５０分までかかる。したがって、本実施例と従来の作業時間の差は２時間３０分である。例として、気温１２℃（冬期）、１６℃（中間期）、３２℃（夏期）における貫入抵抗値の測定例からの作業時間の違いを図６に示す。特に、コンクリートの硬化が遅くなる冬季は、作業終了時間の違いが貫入抵抗値６．０（Ｎ／ｍｍ２）と２８．０（Ｎ／ｍｍ２）では３時間７分となり、作業時間短縮、作業者の身体的、精神的負担低減においてもメリットがあることがわかる。
【0028】
以上説明したように、本発明に係るコンクリート構造物の施工方法によれば、コンクリート構造物を施工する方法であって、打設したコンクリートの貫入抵抗値を測定し、測定した貫入抵抗値に基づいて、打設したコンクリートの表面を仕上げる作業を行うので、適切なタイミングで表面を仕上げることが可能となり、表面の色むら、ひび割れ、剥離などの発生を低減することができる。
【0029】
また、本発明に係る他のコンクリート構造物の施工方法によれば、コンクリートの表面を仕上げる作業の種類ごとに、作業を開始する貫入抵抗値の目安値をあらかじめ設定しておき、測定した貫入抵抗値が目安値になる時刻の前後の所定範囲内に、目安値に対応する種類の作業を開始するので、各作業を適切なタイミングで開始することができる。
【0030】
また、本発明に係る他のコンクリート構造物の施工方法によれば、測定した貫入抵抗値が０．５（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内にハンドトロウェルの円盤によるあま出し作業を開始し、測定した貫入抵抗値が２．０（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内に押え機械の円盤によるあま出し作業を開始し、測定した貫入抵抗値が３．５（Ｎ／ｍｍ２）になる時刻の前後の所定範囲内に押え機械の金鏝による仕上げ作業を開始するので、表面の色むら、ひび割れ、剥離などのない綺麗なコンクリート構造物を施工することができる。
【産業上の利用可能性】
【0031】
以上のように、本発明に係るコンクリート構造物の施工方法は、例えばコンクリートスラブのような表面の平滑性が要求されるコンクリート構造物に有用であり、特に、表面の色むら、ひび割れ、剥離などの発生を抑制するのに適している。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】