1
論．
文】 目本 建 築 学会 構 造 系 論 文 報 告 集 第 453 号・
1993 年11月Journal
of StrucL．
Constr．
Eng囗g，
AIJ，
ND，
453、
Nov．
，
1993コ
ン
ク
リ
ー
ト
直
仕
上 げ
床
の
仕
上
り
に
及
ぼ す
機 械
こ て
の
仕 様
お
よ
び
コ
ン
ク
リ
ー
ト
性
状
の
影 響
の
考 察
INFLUENCE
OF
SPECIFICATIONS
OF
MECHANICAL
TROWELLING
AND
CONCRETE
PROPERTIES
ON
MONOLITHIC
CONCRETE
FLOOR
FINISHING
三 上
貴
正＊，
荒 川 琢 也
＊ ＊
，
小 野 英 哲
＊ ＊ ＊
Takamasa
MIKAMI
，
Takuya
∠ARAKA
WA
andHidenori
ONO
This
paper studied quantitative evaluation of monolithic concrbtefloor
finishing
，
and thelnflu
・
’
ence of specifications of mechanical trowelling andproperties
Qf concrete on floorfinishing
．
First
，
evaluation scales were composed and configurational parameters of concrete surface were measured．
Based 興pon the relationship between evaluation sca 且es and parameters， wepresented
prOper parameters which
indicate
the quality offloQr
finishing
．
Next，
mechanical trowelling experiment，
analysisby
statistical methods，
and measurement of properties of concrete wereperformed
respectively．
As
a result，
we cleareCl up theinfluence
of speciflcations of trowelling and properties Qf con．
crete，
and the poss 工bllity
of their．
quantification．
Keywortts ：monolithic
．
finished
concreteflOO
厂， mechanical ケ・we 〃ing，
finishing
，
sPecij’
icati・ns ・f
trowelling
，
ProPerties
〔）f
cohcrete』
．
コ ン クリー
ト直 仕 上 げ床， 機 械 施二L
， 仕 上り， こ て仕 様， コ ン ク リー
ト性 状L
序 論 近 年，
コ ン ク リー
ト直仕 上げ床 （以 後，
単に 直 床 と記 す）の仕 上 げ作業に関し て は， お も に左官工 の人手不 足 の問 題に対 応す る た め，
作 業の合理化，
作 業環境の改善 など を目標と し て，
施工 の機 械化，
自動化が進 め られ，
従 来の機 械こて に加えいわゆる仕 上 げロ ボッ トが実 際の 施工現 場に も使 用さ れ始め て い る1 ）”
S ）。 しか し，
直 床の仕 上り に及ぼ す，
仕上 げ時の こて の仕 様や コ ンク リー
トの性状の影響
は，
必ずし も 工学 的に十 分 検 討 されて いるとは い えず， 仕 上りを大き く左 右す る と考え ら れ る施
工時の ロボ ッ トの こ て仕様の設 定や， ロ ボッ トの作 業 開 始の タイミングの判 断などは， 依 然と し て左官工 な どの経 験に頼っ て い喬のが実 情である3L4）e’
．
その た め，
施工の より一
層β）機 械 化，
自動 化 を 図る た めに は，
現 場にお い ても適 用 可 能な， 最 適こ て仕様の系 統 的な設 定 方 法や，
タ イミ ングセ ンサー
として の仕 上 げ 時のコ ンクリー
ト性 状の測 定 方 法の開 発など が重 要な課 題 と して指 摘さ れて い るqL7 ） 。 本 研 究は，
こ れ らの課 題を検 討する ための基 礎 的 段 階 とし て，
直床の仕 上り の程 度を定 量 的に表 示する方 法を 検 討 すると と もに，
直 床の仕 上りに及ぽす 機 械こて の仕 様とコ ン クリー
ト性 状の影 響を実 験 的に考 察し た もの で ある。
な お，
本 研 究の成 果の一
部は，
既に日本 建 築 学 会 大会 に て 発表してい る9 ）。2．
本 研 究の 目 的と範 囲 本 研 究は，
機械施工 に よ る直床を対 象と して，
その仕 上りの 程 度を定量的に表 示す る方 法 を検 討，
設 定す る と ともに，
直床の仕 上りに及ぼ す機械こての仕様とコ ン ク リー
トの性 状の影 響 を実 験 的に考 察し， さ ら に そ れ ら の 影 響の 定量化の可能 性 を検 討す ることを目的と す る。
な お
，
直床の仕上 げ作
業の 目的は，一
般に床面の平坦，
平 滑 化と，
床面 表層部の強 度の向 上にあ る と さ れ る が，
本研究で は，
直床の 仕上りの定 量化は平坦，
平 滑性の観 点か ら行うこと と し， 表 層 強 度の観 点か らの定量化は今 ＊ 東 京工業 大学工学 部 建 築 学 科 助 教 授・
工博 ll 大 成 建 設 株 式 会 社 （当 時 東 京工業大学大学 院生）・
工修 ＊ ＊ ＊ 東 京 工業大学 工 学 部 建築 学 科 教 授・
工 博Assoc
．
PTof．
，
Dept．
o 正Archi［ecLur巳 and Bui【ding Eng．
，
Faculty oEEng
．
，
Tokyo Institute o ｛Technology，
Dr．
Eng．
Taisei Corporation
，
M、
Eng、
Prof
．
，
Dep亡，
of Archiヒecture and Building Eng．
，
Faculty of Eng．
，
Tokyo Insti加te of Technology
，
Dr．
Eng．
NII-Electronic Library Service 後の課 題と す る
。
ま た，
直床の仕上げ作業は，一
般に床 面の大まか な平 坦化の 工程で あ る均し作 業と， 続い て行われる床 面の最 終 的な平 坦，
平 滑 化の工程で ある仕上 げ作 業か らなるが，
対 象と する床 面の凹 凸の範 囲や，
用い る施工機 械の機 構 が 異なる ことな ど から，
本 研 究では おもに後 者の 仕 上 げ 作 業を対 象と して研 究を行うこと と す る。
また，
本研 究で は機 械 こて の仕様の影 響の基礎的 考察 を主 眼と し，
適切な機 械こ て の仕様の具体 的提示等は研 究の範囲外と す る。
3．
既 往の研究 直 床の仕 上 げ作 業に供さ れ る仕 上 げロ ボッ トや均 しロ ボッ トは， 大手 建設会 社を中心 に開発，
改良が進め られ，
関 連す る研 究 報 告もい くつ か な さ れ ている がt）−
S） ， 仕一
ヒ り に及ぼすこ て仕 様やコ ン ク リー
ト性 状な どの影 響の検 討は，
そ の必 要 性が認 識さ れ ながらも若 干の基 礎 実 験が な さ れ る程 度にと ど まっ てい る1，L5
） 。一
方 難 波ら は，
左 官工事に お け るモル タルな どの左官 材 料の作 業 性 能に関 す る 研究を行っ て い る1°）−
18〕。
これ ら の研 究で は， 左 官工の こ て塗り作 業の要因と し て， こ て押さ え力，
こ て の柄に か か る モー
メ ン ト， こ て の滑り に く さを抽 出し，
斜め加 力レオメー
タを用い て左 官 材 料 の ワー
カ ビリテ ィー
の評 価 を試み て お り， 本 研 究にとっ て有 効 な示 唆 を与え るもの である。
しか し，
研 究 対 象 が 異な る ことか ら，
本研究に直ちに適用 し得る研究 成果 は 得られ てい ない。
ま た， 仕上 げロボッ トの こての開 発も 行っ て い るが5），
研 究 範 囲がこての実 際 的な改 良に 限定 され て お り，
こ て仕 様の影 響の系 統 的な考 察は行っ てい ない。
4．
研 究 方 法 本研究に おける研究 方 法お よび手 順は，
以 下の とお り である。
1
） 視覚的観点か ら み た直 床の仕上 りの良 否に関 する仕 上り評価尺度を，
官能検査手法を適 用して構成す る。 2） 構 成 し た尺 度との対 応 関 係の考 察か ら，
仕上り の程 度 を 表 示し得る物理 量 を そ の 測定 方法と と もに設定す る。
3） 実 情の こて仕 様の範 囲を考 慮し た，
種々 の こて仕 様 を設定可 能なこ て仕上げ笑 験装置を設計，
試作す る。 4） 試 作 し た実 験 装置を用いて，
様々 な性状の供試コ ン クリー
トに対し て模 様 仕 上 げ実験 を行う。
5） 仕上りを表 示する物 理 量 を指 標とし て，
仕 上りに及 ぼ すこて仕 様お よ びコ ンク リー
ト性 状の 影 響 を考察 し，
さ らにそれ らの影 響の定量化の可能 性を検 討す る。
一
28
−．
一
5．
コ ンク リー
ト直床の仕上 りの定量化に関 する検討 5．
1 仕上 りの定量化の 基 本 方 針 本 研 究で は， 2，
で も述べ た よ う に， 直床の仕上 り を おもに平 坦，
平 滑 性の観 点，
すな わ ち床 表 面 形 状の観 点 か ら定量化す ること とし た。 床 表 面のみ な らず 表 面 形 状 を表 示 する ための パラメー
タ は様々な 分野に おい て数 多く の も の が検 討さ れ，
あ る い は主 要な もの’
は 規格化 さ れてい るt「IL − 1 ）−
4 ，，
19 ）一
一
Z2 ）。
し か し， こ れ らのパ ラメー
タはい ずれ も基本的に表面形状 の特 性の一
側 面 を表 現す るにす ぎ ない ことか ら，
目的や 状 況に応 じ て適切な パ ラメー
タ を検 討す る 必要が あ る と され て い る。
床 表 面 形 状に関し ては，
JASS5
に凹 凸の許容値 が 簡 便 に規 定され て い る ほ か，
筆 者の一
部らに よる視 覚 的 観 点か らの定 量 化tg ）−
21 ）や，
すべ り ， 汚れ の 観 点か らの定 量 化Z3〕 などが検 討 されて い るが，
本 研 究では平 坦，
平 滑 性を判 断するうえで最も一
般 的とみ な せ る視 覚 的 観 点か ら 直 床の 仕 上 りの定 量 化 を 行 うこと と し た。
た だし，
筆 者の一
部ら の 既往の視 覚 的 観 点か らの 研究19 ）−
el＋ では，
対 象 とす る凹 凸の寸 法，性 状の範 囲 が 本 研 究 とは異なり，
し た が っ て提 案さ れ た物 理 量は そ の測 定 方 法も含め 必ず しも適 切，
簡 便で はない と想 定 された ことか ら， 本 研 究 で は改 めて仕 上りの定 量 化の方 法 を検 討 する こ．
と とし た。
5．
2 仕 上り評 価尺 度の構 成 5．
2．
ユ 尺 度 構 成の ための官 能 検 査 視 覚 的 観 点か らみ た直 床の仕 上りの良 否を把 握す る た め に， 官 能 検 査 を．
表一
1に示す要領で実施し た。 以 下に 主な事 項につ い て説 明 を加える。
1｝ 構成す る尺度 構 成 する尺 度は，
仕上 り および平 坦 性，
平 滑 性に閧す る3
種の相 対 評 価尺度と， 仕 上りに関 す る絶 対 評 価 尺 度 1種の 計4種 とした。
この うち，
2種の仕 上り評 価尺度 は床 表 面 形 状の総 合 的 判 断を求める尺度で あ り，平坦性，
平 滑 性の評 価 尺 度は，
そ れぞれ床 表 面の凹 凸の う ち相 対 表一
1 官 能検 査の概要 構 成 す る 尺 度 仕上り相 対 評 価 尺 度 平坦性相対 評価 尺 度 仕上り絶 対 評 価 平 滑 性 相 対 評 価 尺 度 尺 度 構 成 手 法 順 位 法 系 列 範 ちゅ う 試料 をコ ンクリー
ト直一
床仕一
匿
匿
噛
上 げ 面 と み匿
−1，
一
一
一
一
一
一
一
】
一
一
一
一
−
仕上 り を 以 下の 範 ちゅ うによ り… 検 査 内 容韮
上軅
）
・ 非 常に 悪 い か な り悪い や や 悪い どち らともい1 序 列 を 判 断 やや良い かな り良い 非常 に良い 検 査 試 料 コ ンク リー
ト直 床 試 料 （35xlDx5cm ）計： 検 査 員 成 人 男 女10名 （23〜
27才，
視 力：0．
8〜
1．
床 面の評 価 を 前 提と し た任意 の 視 点位置1 観 察 条件 床面上に設置 した 各 検 査 試料 を 観 察 光 源：昼 光 色 蛍光灯，
試 料 面 上 照度：300± N工 工一
Eleotronio Library的に大きい成分 と小さい成 分に関し て の判 断を 求 め る尺 度であ る
。
ま た，
3
種の 相 対 評 価 尺 度は，
仕 上り を表示 す る物理 量の妥当性を検 証し た り，
．
あるい は仕 上りの判 断の構 成 要囚
を．
検 討す るた め の補 助 的尺度で あ り，
判断 精 度に優る順位法によ り構 成し た。 2） 検 査 試 料検 査に供し た直 床 試 料は
，
．
機 械施
工 を は じ めと する実 情の仕上 り性 状の範囲 を包 含する こと や，
検 査 員に疲 労， 倦 怠 を 感じ させ ない数 量で あ るこ と に留 意 し，
コ ン ク リー
トの 調 合 や 仕 上 げ方 法 を 種々変化させ た 12体 を 設 定し た。
試 料 面 寸 法は， 仕 上げ作 業において対 象 とす る 凹 凸 を十 分 包 含す る寸 法と み な せ る35
×10cm と し た。
3」
．
検 査 員検 査 員は， 施工 する立 場の人 間では な く
，
直区の…
般的
利 用 者と位 置づ け られ る通 常の成 人 男 女10
名と し た。
4 ）観 察 条 件 検査 試料は，
試 料と同 系 色の直 床 面 上に設 置し，
検 査 員ご と に任意の視点位 置か ら試 料 を観 察，
評 価さ せ た。 またt
検 査では検 査員に床の用途 を特に限 定せ ずに仕 上 りを 判 断させ
た。
検 査は暗室内で行い， 試料面上照度は昼 光 色 蛍 光 灯 を 光 源と して，一雌
的な床 面 照 度の値に設定し た。 5．
2．
2 検 査 経 過およ び結果．
官 能
糧
査は斉
検 査昇
1「
づ
き
正味．
30
分 程 度op
時 間 を要 し た。 官 能 検 査によ り得られた・
基 礎 デー
タの 検 定 結 果 を表一
2に示す。 いず れにおい て も主 効 果は高 度に有意で かつ 寄 与 率も高い こと か ら，
コ ン ク・
リー
ト直床 試 料の仕 上り に十分 な 差 が あ り，
．
検査自体が有 効である こ と が判明 し た。．
・
．
1
．
・’
また仕 上り絶 対 評 価尺度に おいて個人差の分 散 比が有 意とな っ て い る が；分散 比．
， 寄 与 率と もに主 効果の そ れ ら と 比較 して十 分 低い こ と か ら， 構 成され る尺度は個人 差が内包さ れ るもの の十 分 有 効 と考え．
る。
5．
2．
3
尺度の構 成および考 察’
官 能 検
葺
の結 果 得 られた墓 礎デー
タを用い， 尺度槽 成 理論z3） に従っ．
て3
種の相 対 評 価 尺 度， および仕 上り絶対 評 価尺度をそれぞ れ構 成し た。
仕上りの相 対 評 価 尺 度と絶 対 評 価尺度との対応を図
一
1
に示す。 両 者に は高い正の相 関があり，
試 料の仕 上り の序 列に は 尺度構成 手 法の違
い に よ る大き な差 異は認 め 表一
2 宮 能 検 査の検 定 結 果 仕 上 り相 対 評 価尺度 仕一
ヒり絶対評 価尺 度 カイ2乗 寄 与 率 分 散 比 寄 与 率 主 効 果 80．
63”
0．
7327．
65”
0．
55 個 人 差．
一
一
5．
06”
0．
08 平 坦 性 相対 評価 尺度 平 滑 性 相 対 評 価 尺 度 カイ2乗 寄 与 率 カ イ2．
乗 寄与率 主効 果 93．
20”
．
0．
8583．
2『 0．
76 危 険 率 1 ％で有 意 遡 4・
0 朧 3・
01釁
2．
o ＃ 1．
0 亠dio
（r≡
0．
954冒
〉シ
‘
！ ／ げ 9 ノ ！ ●ノ
一
3、
O−
2．
D一
旦．
O O 1．
0 2．
0 3．
O 良い←
→
悪い 仕上り絶 対 評 価 尺 度 図一
1 仕．
．
ヒり相 対 評 価尺度と仕上 り絶 対 評 価 尺度との対応．
00
0
0
0 4 ま 2 L 魑 叱
潺
藁
翁
航
．
孟レ
O 旦．
0 2．
0 3．
e 4，
D O．
57x［平坦性 尺 度 ］＋ 0．
48x［平 滑 性 尺 度〕−
O．
11 図一
2 仕上り相 対 評 仙 尺 度とその推 定 値 との対 応 られず，
構成 し た そ れ ぞ れの 尺度の 有効性が確認で き る。
次に，
仕上 り，
平 坦 性，
平 滑 性の 3種の相 対 評 価 尺 度 間の相関を検 討 し た結 果，
．
仕上 り と平坦性，
お よ び仕 上 りと平滑性の尺度の相関は 比較 的良好なこζ
．
』
（そ れ ぞ れ r＝0．
883、
r；O．
796），
平 坦 性と平 滑 性の相関は低 く 互い の独 立 性が高い こと （r＝0．501
｝， ま た， 図一2
に 示す よ うに仕 上りの 判 断は平 坦 性 と平 滑 性の判 断の複 合 され た もの と み な せ る こ と， が判 明し た。
5．
3 コ．
ン ク リー
ト直 床の仕上りを 表 示 する物 理 量の 設 定’
5、
3．
1 検 査試料の表面 形状の測定お よ び表面 形状パ ラ メー
タ の算出 5．
2で構成し た仕 上 り評 価 尺 度 と 対 応 する物 理 量 を検 討す る た め の基 礎デー
タ と し て，
非 接 触式 レー
ザー
変 位 計を水 平 方 向に ア クチュ エー
タにより一 定 速 度で走 査さ せて検 査 試 料の表 面 形 状 を 測 定 すること と した。 表 面 形 状 測 定 装 置の概 要を図一
3に示す。 測 定で は，
検 査 試 料の 多くは，
そ の長辺方 向に こ て仕一
ヒげ を施 し たもの であ ること か ら，
短 辺 方向の表面 形 状 の 相違は小さい と み な し，
試料の長 辺方 向に対して測 定 非 接 触 式 レー
ザー
変 位計 1 且3DOmm’ 図一
3 表 面 形 状 測 定 装 置（ρ概 要一
29
一
NII-Electronic Library Service 2
．
0’
0 且 O（
冒 ） 章 飆 泗一
LO一
2．
O o 2，
0 1．
O 筥 適 憇 o−
1．
o一
2．
O 50loe l50 200 250 300 水平 変位（田田） 試 料5 0 5D IDO 150 200 250 3DO 水平 変 位 （田m） 図一
4 検 査 試 料の断 面曲 線の例IF3
表 面 形 状パ ラ メー
タ の説 明 を 行っ た。
変 位 計の走 査 位 圜は試 料 面を縦 長に 1cm 間 隔に 10等 分 する 9本の線 分上 と し， 各試料ご と に9
本 の断 面 曲 線を測 定し た。 測定精度は，
鉛 直 方 向に つ いて は ±12μm ， 水 平 方 向につ い ては ±100μm で あ る。
測 定 より得 られ た検 査試 料の断面 曲線の例を図一4
に 示す。
上 方の図が最 も仕上 り の悪い試料，
下 方の図が最 も仕 上りの良い試 料の測 定 例で あ る。 次に，
得ら れ た断 面 曲 線か ら仕上 り に関 連す る と想 定 さ れた表一
3に示す8 種の基本的 表 面 形 状パ ラメー
タを 算 出し た。 なお， 各試料の長さ が厳 密に は すべ て同一
で はない ことか ら，
各パ ラ メー
タ の算 出に あたっ ては，
図一
4に示 す よ うに試 料の両端部分を除く中央300mm
の 表一
4 仕上 り に関す る評 価 尺 度と表 面 形 状パ ラメー
タ との椙 関 係 数 PaPPma兀
PzPznP θaP θ Pl 仕 上 り相 対 評 価 尺 度 o，
870囲
0、
885”
O．
92『 o．
94『 0．
945閣
0．
573o、
522卩
o，
458 PaPP 田axPzPznP θaP θ Pl 仕上り絶対 評 価 尺 度 o、
795叩
0．
310”
0．
B刊嗣
o，
＆70冂
o．
86r0．
653’
o．
6了2’
0．
538 WaWW ロaxWzWznW θaW θ W1 平坦性相 対 醇 価 尺 度 0．
925”
o．
925匿
0．
85『 0．
907胃
α，
957呷
0．
755置
0．
702’
o．
644’
RaRR 皿a麗 R2R 觚 RθaR θ R足 平滑性相 対 評 価 尺 度 0．
938闇
晒．
945鱒
0．
72『 0．
846冒
o．
927”
0．
91『 D、
9D4．
D』25”
’
，
’
；
それ ぞ れ危 険率1，
5％ で有意 部 分の断 面 曲線を共 通に対象と し た。
5．
3．
2 仕 上りを表 示する物理 量の設定 5．
3．
1で算 出し た 8種の表 面 形 状パ ラメー
タ と 仕 上 り 評 価 尺 度と の対応を検 討し た結 果，
表一
4，
図一
一
5に示 ！6
一
一
う 20 』 司 α ！ 6 →’
’
〆
〆
／ o 。 ズ ゜ ・ ！ ／ 16 の 8701＝
仕一
一
一
至 ｛ 榊冖
冖
一！
二2
乏
＝一
一
＝一
｛
一
一
｝
一
一
一
／一
【
二
三
匚
一
， ← oo な 跚 曲 仙 却 翻 ω 00
0
0
0 4
3
2
1 賢 叱 騨 襤 鞍 驛 o 刈 掣 ー
．
話
跚 跚 口 o ω 知．
額 † 臨 喫 田 鴕 按 累 o亳
〒
0 跚↓ 3 頭 （r
三
〇．
940”
） ノ ●！
！ 0 ！ 0 もー
● ！ σず
！ A’
！
t （raO．
945，
’
）・
贈
Φ ／ノ ，暫
！ ‘！
，’
1 1 （r＝
0．
921謄
） ／ 。｝
。 ／ 面 、 ρ ◎ ° ノ ノ ！’
面 （r三
〇．
870”
〉”
一
陶
一
で
一
！
二 ！ 弘τ
卵一
「
「
一
一
一
一
一
一
」
・一
一
！
毎 舜 厂一
一
一
＝
訊一
一
一
一
一
一
一
一
「
一
「
一
ワ ん駻
「
（r蓋
0．
861「
卩
） 1tt’
● ！ ！ o−
@一
@
@
@
@
@一
一
一
一
一
F』
r 二@
Y7
黶
ﾂ
，
｛
，
富
一
一
弗 ノ ｡一
｝
曹
一
P
一
一
一
「
一
一
一
@
曹 @
一
一
@
…乙
…か
一
一一
一一
一
一
」
」
一
一
／
（
r ＝O
． 8η
j
一 Ou
ゴ ｛d
7
一
！
ポ、
一
幽 … 二 ． … ． 麕 一一 一 一
需
一
一「 一一 一
一 一
篷
一一 一｝．， 一一 一 ｝ 一 0、5 1 0
1．5
2鹽0
2 ．
5
0D15 0，30
0
＿450 鹽
60
Pz
〔皿ロ ）Pz ロ （m田
0
、
@ 0，
4 0 ， 6 0 ．8 1．O Wa十7Ra （す ように1 本 研 究の範 囲で は P勗x， Pz
，
Ptnの、
3種の パ ラ メー
タ が仕 上 り の 相 対，
お よ び絶 対 評 価 尺度と比 較 的良
好な 対応関 係を 示 すこと が判 明した。
な お，
測 定では実 際に は 1試 料につ き，
9本の 断 面 曲線を測 定したが，
判 断 曲 線 数に関 す る検討の 結果，
本研究の範囲で は曲 線 数を減 じ て も得ら れ る各パ ラメー
タの傾 向や 尺度との相 関 性に大きな変 動が ない ことか ら，
本 研 究で は簡 単の ため試 料 を縦 長 に4等 分す る 3本の断 面 曲 線に関 する平 均 値 を 以 降 各パラメー
タの 代 表 値と し た。 次に，
表一
4に示すように平坦性，
平 滑 性の相 対 評 価 尺 度 と表 面 形 状パ ラメー
タ との対 応 関 係 を種々検 討し た 結 果，
これ ら2
尺 度と表一3
に示し た8
種の パ ラメー
タ と の対 応はあ まり良好で は ない こ と，
また断 面 曲線を波 長 2mm をカッ トオフ値と して フ ィ ル タ リングしたロー
パ ス成 分 （う ね り曲線 ）とハ イパ ス成分 （粗さ』
曲線 ）か ら，
そ れ ぞれ表一
3と同 様に して求め られ る表一
4の下 半分に示す計16種の表 面 形 状パ ラ メー
タ の い くっ か が 2尺 度 と比 較 的 良 好に対 応 する こと，
が判 明し た。
また， これら の パ ラ メー
タ を複 合す れ ば図一
5の右 端 図に一
例 を示す よ うに，
仕上り の評 価 尺 度を良 好に表 現し得る こ と が判 明した。 以上の考察を と．
り ま と め，
．
、
本研 究では，
仕 上りの 2尺 度との対 応 性，
お よ び簡 便 性を考 慮し，
以上に述べ た妥 当な パ ラ メー
タの う ちP
。 を仕 上りを表 示 する物 理 量 と して設 定し，
以 降の考 察を行うこと とレた。
1300mm6．
コンク リー
ト直 床の仕上 り に及ぼすこて仕 様お よ び コ ン ク リー
ト性 状の影 響の考察 6．
1 模 擬 仕上 げ実 験 6．
Ll 実 験 概 要 模 擬 仕 上 げ実 験は そめ 目的に より，
実 験1
，
ll
の 2種 を 設定し た。
実 験1
で は仕 上 り に及ぼ すこ て仕 様の影 響 を，
実 験 皿では仕上り に及 ぼ すコ ンク リニ ト 性 状の影 響 を考 察 すること’
を目的と し た。 実 験 概 要を表一
5に示す。
図一
6．
こて 仕 上 げ実験装置の概要 実 験1
では こ て仕 様の影 響 を 重 点 的に考 察す．
る た め，
コ ンクリー
トの調 合， 均し方 法は そ れ ぞ れ表示の1 種に 限 定し た。
こて仕 様は，
実 情の範囲 を考 慮し，
こて の主 要な要因と考え られ る荷 重，
速 度， 角度を 表一
5に示す よ うに3
水準ずつ 三 元 配置し た計27
種を設 定した。実 験
H
では調 合，
均し方 法，
打 設後 仕上 げ を施
す まで の時間 （以 後，
仕 上げ時間と記す）を変化 させ，
種々異 なる コ ンク リー
ト性 状を設 定 し た。
調 合は表一5
，．
7に示 す5種，
ま た均し方 法，
仕上げ時 間はそ れ ぞ れ表一
厂5に 示す3種 ずつ を設 定し た。 な お，
均し方 法は，
均 しの程 度の良い もの か ら順にRL2
，RLi
，TP
である。
こ て仕 様 は，
後 述す るよ うに，
実 験1
の結 果 を参 考 とレ て，
実 験1
の各 仕上げ 時 間におい て仕 上りの最 も良い こ て仕 様で ある，
表一
5に示す 3種を設 定し た。 なお，
通常の仕 上げ作業で は一
般に時間的に間隔をお い て数 回の仕上 げが施さ れ るが，
本研 究で は研究の基 礎 的 段 階であ ること か ら，
r 回のみの仕 上 げ を 研 究対 象と し た。 ま た，
模擬 仕上 げ実験は すべ て恒温恒湿実験室 内 （20
℃，60
％RH
）で行っ た。
6．
1．
2 供 試コ ン ク リ「 トの設 定 供 試コ ンク リー
トの材料お よび調 合など を表一
6，
7に 示 す。
供 試コ ン クリー
トの設 定にあたっ て は，
混和剤種や水セ メン ト比 な ど を 変 化 さ せ，
フ レ ッ シュ 時の作 業 性 や 硬 化 速 度が広く相違す る よ うに留 意し た。
6．
1．
3 こ て仕上 げ実 験 装 置の設 計，
試 作 模 擬 仕 上げ実 験に用い る機 械こてとし て，
床 仕上 げロ ボッ．
F
の こ て部の基 本 的 要 因 をモ デル化 して組み込ん だ，
図一
6に示 すこ て仕 上 げ実 験 装 置 を設 計，
試 作し た。 写真一
1に試 作 し たこて仕 上 げ実 験 装 置 を，
5．
3．
1で述 表一
5 模擬 仕 上 げ実 験 概 要 実 験 項 目 実 験 1 実 験 H 表一
℃ 供試コ ンク リー
トの使用 材 料 実 験 目 的℃
こ て 仕 様 の 影 響の考 察 コンク リー
ト性 状の影響の考 察 種 類 比 重 （圧kf冂’
閭 ／cm二 囗「
コ ンク リー
ト調 合 P55°
L〕
P55．
P70，
A55．
H30、
H55°
1〕
セ メ ン ト 普 通 ボ 跡 ランドセメノト 3．
且64 且7・
2h28田 4冊2皿 均 し』
方 法 RL1’
2 ） P55はRLLRL2．
5，
TP°
の 3 種 の 4r ムはRLIのみ 吸7 ％ 仕 上 げ時間 T （h ） 3，
5，
7 龝 類 最 目加m 粗粒 率 表乾比 重 骨 材 こ て か け 数N（回 ） 2．
4、
6、
8，
IO，
15、
20，
25．
30 細 骨 材 （山砂 ） 2，
52．
572．
611．
56 組 骨 材 （砕 石 ） 2D6．
792．
570．
73 仕 上 げ 方 法 聾．
荷 重 F（kgf） 速 度V（C田〆sec＞ 角 度θ 〔°
）lli
｝
iili
｝
r
一縷
i
鰻
iii
｝
・・ 種 類 7 （％ ） プ リー
ジ ング 比 （％ ） 始「
こ て 仕 様 混 和 剤 AAE 減水剤 12〜
1350〜
51 ＋25〜
40m ＋25−
40皿 材 質．
形 状．
厚さ ス テ ン レ ス鋼，
平 板 （10×IDcの，
2mm H 高性 能 AE 減水 剤 亅7〜
1825−
38 ＋35〜
40m’
斗30〜
35m準
P 表 7 参 照，9
記，RLI：鋼 製ロー
ラベφ15皿囗，
【閥〕
TP ：鋼板タyパ−
CIO×10×0．
5cm）均し 70cm）均し1回，＋
日
）
RL2；同ロー
ラー
均 し2回，
一
31
一
NII-Electronic Library Service 表
一一
7 供 試コ ンク リー
トの調 合 L k 囮 記号 嚊％ 7 ％セメント 7 セメント スランプ c田） P55，
55 】993607621029 】6．
5 P70｝
70179255931994LO A55AO．
255158288749 置1312．
0 H30H2，
03016755359810932L5 H55H h．
55520236 了 866 昌8222，
0 蝦 混 和 剤の記 号 は 表6参 照 写真一
1一
こ て仕上 げ実験装置 お よび表 面 形 状 測 定装 置 の概 観 べ た表 面 形 状 測 定 装 置と合わ せ て示す。
本装置は，一
定 荷重 を載 荷しコン ク リー
ト面と の角 度 を一
定に し たこ てを，
水 平方向に一
定の速 度で移 動させ，
コ ン クリー
ト直床 試料表 面の仕 上 げ を行う もの で，
こ て の載 荷 荷 重 F，
移 動 速 度 V， 角 度 θは実情の範 囲 tj−
IL6 ） を ほぼ網 羅で きる もの である。
荷重F
は，
シャ フ ト上 部の 重 錘の増 減に よ りL5−
15（kgf
），
速 度 y は モー
ター
の無 段 変 速 機の調節によ り O−
120（cm ／sec ）， ま た角度θ はこて角度調 整 部の調 節 によ りO〜
30（°
）の範 囲で， それ ぞ れ任 意の水準に設定 可 能で ある。
装 置に用いたこ て は， こて アッタチメ ン トを 介し て交 換可 能と し，
実 験 遂 行に伴 う劣 化に際して はそのつ ど 目 視によ る判 断に基づ き交 換した。
こ て の材質，
形状，
厚 さ は表一
5に示すと お りで あ る。
な お， 実 際の 仕 上 げロ ボ ッ トの多く は回 転 運 動 型 式の こてを有す る が1｝−
s］， 回 転こて の場 合はこ て の半 径 方 向に速 度などの こて要 因 が 連 続 的に異な り，
し た がっ て これら の要 因の影 響の定 量 的把 握が容 易で は ない と判 断さ れ た ため，
基 礎 的 段 階で あ る本研究に おい ては簡 単の た め直線 運 動 型 式の こ て に 関して検討を 加 え ること と し た。 6．
1．
4 実験手順 直床試料と して，
供 試コ ン クリー
トを練り混ぜ終 了 直 後型枠に打設し，
表一
5に示 し た所 定の均しを施し た後， 所定時間 養 生 し た。 な お実 験 遂 行上，
直床 試 料は できる だ け軽 量で あ ること が望ま しい た め，
コ ンク リー
トの打 設 深さ は 5cm と し たが， 粗 骨材最 大 寸 法の2．5
倍を 確 保して い る こと， 本 研 究で はコ ン ク リー
トの硬化が あ る 程度進 行し た状態での表 面 仕上 げを 対 象と して い る こと などか ら，
本 研 究に とっ て大き な不 都 合は ない と判 断し て設 定し た。
養 生 後，
5．
1．
1 と同 様の測 定 方 法に より，
直床 試 料一
32
一
の 仕上げ直前の表 面 形 状を表すP
． の初期値 Pm）を測 定 し，
続い て試 作し た実験 装 置を用い て 直床試料に機 械こ て 仕上げ を施し た。
所 定回数の こて か け後，P
。を 測定 し，
さらに これ らの操 作 をで き る だ け手 早く繰 り返して機 械 仕 上 げによる P。
の変 化を求め た。
な お Pzは，
5．
2．
2と同 様に，
3本の 断 面 曲 線か ら得 た値の平 均値と し た。 ま た，
本研究で はこてか け数に よ る仕上 りの変化 を 連 続的に把 握 す る た め，
完全に硬 化す る前の コ ン ク リー
ト表 面のP
。を測定し た が，
予 備 実 験 に よ り，
本研究の実験範囲 で は仕上げ直後と十 分な硬 化 後のP
εに有 意 な 差 異はない こと を 確 認 した。6，1．5
実験 経過 お よび結果 模 擬 仕上 げ実験は，P
。の測定も含め，
各 試料につ き 正 味30
分 程 度の 時 間 を要し た。
模 擬仕上げ実Wt
1
，ll
の結果 を， 以 降 図一
7−−
14 に考 察 と と もに示す。
6．
2 仕 上り に及ぼ す こ て仕 様の影 響の考 察 6．
2．
1 こて仕様の影響の 考察 模擬仕上げ実験1
の結果の例と して，P
．とこ てか け 数1V
との 関 係 を 図一
7に示 す。
図か ら，
以 下が考 察で き る。
・
こ て か け数 N に伴 うP 。
の 変 化 曲 線は こて仕様に よ り明 確に異 な り、P
。 の最 良 値Prmin
に も 明 確な差異 が生 じる。
・P
。の変化 曲線は仕 上 げ時 間に よっ て も明確に異な り、
同様に PrmS。 に も明確な差 異が生じ る。
・ こ てか け数N
に は最 適 値が存 在し，
こ て を か け す ぎ て もP
。 は再び増 大 する場 合 が ある。
・
不 適 切な仕上 げ条 件で は こ て をか ける ほ ど1）。
が増 大 2．
5≡
（F（2，
，
V30，
，
の2ブ』
2．
0羣
£ L5』
1．
0．
y，
＝’
墜’
，一
章’
・
‘
・
亭一
・
る一
，
占．
4一
o．
5 一 T3h・
一
一
・
T5h 三三圃 0 5 1D 貫5 20 25 30 0 5 10 15 20 Z5 30 0 5 1D 巳5 20 25 30 N（回 ） 図一
ア 実 験1
に お け る P。
とこて か け数との関係の例 表一
8 こての各 要因の分 散 分 析 結果 T；
3h T ：5h T ；7h 要 因「
比 F10．
45’
o．
1995．
40”
0．
2932．
65鱠
0，
21 主 効 果 V7．
72’
o．
1465．
62「
O、
20 呂8．
19鱠
0．
25 θ 16．
03”
0．
29129，
70鯨
o，
395L34”
0．
33 FxV3，
32’
o．
134．
78”
0．
D22．
05o．
02 交 互 作 用 FX θ 2．
43o．
087．
84”
0，
045，
19胃
D．
07 V × θ L31D．
04 ＄．
83卩
0、
026．
24”
D』9”
，
：それぞれ 危 険 率 1，
5％ で有慂 N工 工一
Eleotronio Libraryす る
。
次に
，
こ て仕様の要 因の影 響 をPan
、i。 を指 標と し て検 討する こと と し，
仕上げ 時 間ご と に実験 計画 法に基づ く 解 析 を行っ た。
分 散 分 析の結果
，
表一
8に示す よ うに，
こ で 要 因 F，
V，
θ の いずれ の主 効 果に関して も 高 度の有意性が確 認 さ れ た。 要因別にみ る．
と，
いずれ の仕 上 げ時 間・
T
に関 して も，
θの主 効 果の有意性が最も高く， 続い てT
が 3，
5時 間（h）で は F ， レ の順， τ7h で は y，
F
の順に 有 意性が高い。 ま た，
仕 上 げ 時間別に み る とF ，
レ，
θ の いずれに関し て も，
Tsh で の主効果の有 意 性が最も 高 く，
続い て，
T7h，
T3h の 順と なっ て い る。
以 上 か ら，こて仕 様に関して は こての角度が最 も重 要なこと，
仕 上げ を適 切に施す ために は仕上 げ時 間の選 定が重要な こ と が わ か る。 また，
表一
8に示す ように交 互 作 用の一
部に関し ても有意性が確 認 され た が，
主 効 果と比 較して 分散比，
寄与率が と もに低く，
特に こ て仕 上げの有効性 の 明白な Tsh，
T7h
に おい て は主 効 果と比 較し て十 分 小さい とみ な せ るこ と か ら，
こ て要 因の影 響の考 察は 主 効 果の みにつ いて行っ て も大き な不都 合は な い と判 断 で きる。次に
，
こ て要 因 別に，
要 因の各 水 準にお け るP
。。、tfiの 母平均と そ の95
％信 頼 限 界 を 図一
8に示す。
図か ら以下 が考察で き る。・
要因F
に関して は，
F の 3水 準の うち，T3h
で は 最 小の水準のF2kgf ，
ま たT ，
5h
，
T 7h
で は 中 間 の 水 準のF6kgf
に お ける PanSnが最 も小さい。
また，
T3h ，
T5h
で は最 大の水 準のFlOkgf
にお け 1．
21．
11．
0o．
90．
81，
2110190（
冒）
ロ 冒 N 」 o．
81．
Z・
1．
11，
00．
9o．
8 （T：3h ）…
｝・
・
・
r
［
：
［
…
1
門
（T：3h ）・
・
｝
…
1
誓
［
：
（T
・3h ）・
｝
…
・
塑
…
il
．
・
1
・1
・1
・・
汁
瞬’
瓣
1
、
．
’
｝
1
・T
：
・ …盖
寸
畦
；』
』
：
〆
．
．
†．
「
「
「
「
「
1「
1
・1
・51 ・・
｝
・
・
’
』
1”
・
｝
・
・
・
・
…
…・
ll
・7’
寸
絹
｝
赫
lll
…
lll
”
懐
’
1
’
’
”齟
∵』
』
』
1
’
』
』
』
』
』
’
i
”
』
』
』
『
』
』
”
』
』
』
i
’
』
幽
』
：
．
』
÷、
F
i
l
、
．
螺
11
』
2 5 10 30 60 90 2 6 10 F（kgf） V（c田／sec） θ（°
） 図一
8 こ て要因 〔主 効 果 ）別の各 水 準に お け る Pn。
in るPm
．in が最 も大き く，
T
7h
で は最 小の水準の F2kgf
に お けるPm 。
i。
が最も大きい。 以 上か ら，
上限 は．
あ る もの の 仕 上 げ 時 間 が 長い ほど，
す な わ ちコ ン ク リー
トの硬 化が進 行する ほ ど適切 なこて荷ig
F
は 大 きい値に移 行する傾 向の ある ことがわか る。
な お，一
般 的な仕上げ を施す うえで コ ン ク リー
トの硬 化 が不 十 分 と想 定さ れ るT3h
に関し て は，
図一
7に も例 を 示 し た ように こ て要因の水 準 値が大きい場 合はこ てをか ける ほ ど P． が増 大す る傾 向が強く， この た めPanin
の値は多く の場 合
P
． に一
致 し たこ とか ら，F
の みな らず
，
後 述 する V，
θ の いずれ に関し て も水準の相 違に よ るPan
［n の 差 異は結 果と して見か け上 小さ く なっ てい る。 ・要因V
に関 しては，y
の 3水 準の うち ， T3h ， Tsh
では最 小の 水 準のV
30
cm ／sec，
．
77h で は最 大の 水 準のV
90
cm ／sec に お け るP
刎 ． が最も小さい。
よっ て，
F と同 様に，
γに関 して もコ ン ク リー
トの 硬 化 が 進行する ほ ど，
適切な こ て速 度 V は大きい値 に移 行す る傾向に あ る といえ る。．
・
要 因 θ に関 して は，
θの3
水準の う ち T3h，
Tsh で は最 小の水 準の θ2°
，
T7h で は中 間の水 準の θ6°
におけ るPrmin
が最 も小さ い。
よっ て， θ に関し て も， コ ンク リー
トの硬 化に伴い，
適 切なこ て角 度 θ は大 きい値に移 行す る傾 向に あ る といえ る。・
T3h ， Tsh ，T7h
そ れ ぞ れにお け る，
各 要 因に関 する Prminの最 小 値 を 比 較す る と，．
F ，
γ，
θ のい ず 1．
21．
11．
O0．
90．
82（
昌）
09L a 肩 目 臨 o
．
巳 1，
21．
1 星．
0o．
90、
8 F（kgf） H 2‘
一
一
＾
5，噌
10F （kgf） H一
2i唱
E，・
10V （c匝／sec） H30・
”‘
50 ， ・ go （T ：3h ）・
1
・
1
莞
門
1
謀馬
（T；3タ
）・
．
野
｝−
i
．
、
（T：3≧）、
「
．
．
，曜
’
r
−
’
…
‘
’
「
．
．
｝・
÷．
｝
一
・
宇「
「
…｝
・−
i
− ．
・
季・L …
「 （T
・51 ）・
（T
・5h ） （〒
，5晝
）．
ン・・身
・
！：
！’
「
ジ・
冫：・「
〆・
’
ヒ
ノ’
L
’
∴
、
「
’
1
二6・
・
ξ・
声
・今・
託
・
．
〆1
』
』
’
’
亨、
イ’
’
／
i
．
噛
7 げ／ i〆
「
‘1「
「
「
”
「
「
「
｛」
「
1
‘
（T・7卜）・
・
丁・
・
（T
・7h ）…
，・
・T
・7孟
・．
．
．
，．
．
緊
・
亨”
・
弓・
…「
・
一…
…
．
・
・
・
・
…
L・
、
．
辷
燐
．
A、
．
”
1
’
1
、
、
’
」
、
．
、
、
、
1「
、
‘’
・
｝
・・
… ∵・
・
1・
・
…
｝…
鷺
鷺
・
』
亨 ｝…
30 60 90 V（c囗／sec） F×V 25102610 θ（°
） θ （°
） FX θ V× θ 図一
9 こて 要 因 （交 互 作 用 ） 別の各 水 準にお け る Prmtn一
33
一
NII-Electronic Library Service
