コンクリート表面にコーティングやライニングを適切に接着させるには、適切な洗浄が必要であり、表面積を増やすためにコンクリートを粗くする必要がある場合が多くあります。表面形状としても知られる粗さは、研磨ブラスト洗浄、酸エッチング、またはさまざまな衝撃/剪断動力工具によってコンクリートに付与することができます。その結果、表面形状の深さがコーティングやライニングの接着と 性能に影響を与えることがあります。コーティング/ライニングの製造業者や施設の所有者は、製品の施工前にコンクリート表面の洗浄と粗面化を指定することがよくあります。
従来、コンクリートの表面形状（粗さ）は、国際コンクリート補修協会（ICRI）が作成したガイドライン310.2R「シーラー、コーティング、ポリマーオーバーレイ、コンクリート補修のためのコンクリート表面処理の選択と指定」に記載されているようなコンクリート表面形状（CSP）チップを用いて視覚的に評価されています。このガイドラインは、コーティングや補修のためにコンクリート表面を準備するために使用される様々な方法の機能と限界をまとめたものです。コンクリートの粗さを評価する方法として最も広く認識され、頻繁に指定されているのは間違いなくチップです。しかし、この方法は定性的であり、個々の検査官によるある程度の判断が必要です。
最近では、PosiTector SPG TSのようなデジタルオプションにより、検査員はASTM D8271に準拠したデジタル定量法を用いてコンクリート表面形状を測定できるようになりました。この方法には大きな利点がありますが、以前は、CSPチップ法（コンクリートの表面仕上げに最も近いチップ番号が報告される）とデジタル深度マイクロメータ法（ミル単位のプロファイルが報告される）の相互参照が困難であったため、その採用が制限されていました。
しかし、Beamish and Corbett (2022) の最近の論文1では、2つの方法を互換的に使用できるように、相互参照表を作成する研究が行われた。その表の作成手順の詳細は、本論文の付録Aで紹介している。
ICRIチップは、酸エッチング、研削、ショットブラスト、研磨ブラスト、スカーフィングのようなコンクリート表面処理のさまざまな方法を示す表面粗さの異なる10個セットで提供されています。これらのチップは、表面の粗さを視覚的、触覚的に確認するための比較対象として設計されています。ユーザーは、準備したコンクリートとCSPチップを比較し、最も表面に近いチップ番号を報告します。多くの作業では、必要な表面処理の種類が指定されています。
ICRI CSPチップは約16平方インチ（3.5インチ×4.5インチ）で、表1に示す10の表面形状を再現するように設計されています。
ASTM D8271,Standard Test Method for Direct Measurement of Surface Profile of Prepared Concreteは、以下のような電子デプスマイクロメーターを用いて準備したコンクリートから直接測定値を取得する代替手順について説明しています。 PosiTector SPG TS.これらの測定器は、平らなベースと表面形状の谷に落とすバネ式のチップを備えています。
PosiTector SPG TSゲージの平らな台座は、最も高い山にかかっており、各測定値は、局所的な最も高い山と、先端が投影された特定の谷との間の距離です。このタイプの測定器は、レプリカパテや目視式コンパレータのような曖昧さを必要とせず、表面で直接6mmまでのプロファイル高さを測定するのに適しています。ブラスト、スカーリング、研磨、酸エッチングなどの下地処理されたコンクリートの表面形状を測定するのに適しています。
定性的なビジュアルコンパレータとは異なり、ASTM D8271は定量的なものですが、まだ広く規定されているわけではありません。ICRI CSPチップ10種のうち7種（CSP 1～7）の硬質エポキシキャスト製レプリカを用い、PosiTector SPG TSデジタルデプスマイクロメータを利用したASTM D8271法による研究が行われました。
以下に示すルックアップテーブルは、コンクリートの表面形状に関する定性的評価（例：ICRI CSP 1-7）を定量的範囲に簡単に変換できるようにするものです。範囲は CSP 1-7 のみを調査し、その値は四捨五入されているため、CSP 1-7 についてのみ表示されています。公差はstandard の偏差値データを基に設定した。
主観的な目視評価とは異なり、デジタルPosiTector SPG TSコンクリート表面粗さ計は、粗さ測定の分野において真の定量的分析を提供します。使いやすいPosiTector SPG は、毎分50回以上の高速測定とオンボードメモリによる記録保存、レビュー、他のユーザーとの共有による更なる分析が可能です。
平均値、standard 偏差値、最小/最大プロファイル深度を表示する強力な統計モードを備えたアメリカ製のPosiTector SPG は、広い表面を素早く正確に分析するのに理想的です。HiLoアラームは、測定値がユーザー指定の限界を超えた場合に、音と表示で警告します。耐久性のあるアルミナ製ウェアフェイスとタングステンカーバイド製プローブチップにより、PosiTector SPG は長寿命と継続的な精度のために設計されています。
コンクリート表面形状仕様への適合性を判定するために、AMPPStandard Practice SP21513, Procedure for Determining Conformance to Concrete Surface Profile Requirementsは、測定場所と測定回数の概要を示し、不適合箇所の特定方法に関する指針を提供しています。このstandard は、ASTM D8271に記載されている方法1：深度マイクロメーターとICRIガイドラインNo.310.2Rに記載されている方法2：コンクリート表面形状（CSP）チップ（CSP 1-10）を用いてコンクリート基材の指定表面形状への適合性を判定する実験室および現場使用に適した手順を記載している。
研究デザインは、当初、仕様者が定性的な表面形状評価技術から定量的な範囲に変換できるように、特に選ばれた方法論で構成されました。
ICRIのCSPチップは灰色の柔軟なゴム素材で作られており、ほとんどの用途に使用できますが、この研究では問題がありました。このCSPチップの表面形状を測定するために使用する予定のデジタルデプスマイクロメーターのプローブには、ステンレス製のスプリング式の60°円錐形のポイントがあり、これが柔軟なゴムを貫通して誤った高い値を発生させてしまうのである。そこで、CSP1-7のシリコン型を作り、それぞれの型に黒色のエポキシ樹脂を流し込んで、マイクロメーターと圧力の影響を受けない硬化エポキシ樹脂のCSP1-7の正確なレプリカを作成した。
エポキシ樹脂が完全に硬化した後、最大 250 mil の範囲を持つPosiTector SPG TS デジタル深度計（ゲージ、図 6）を使用して、6 人の技術者が CSP 1-7 レプリカで 15 回/回の読み取りを行い、その後の分析用にゲージのメモリに保存した 3 つのサブバッチを（独立して）取得しました。
いずれの場合も、エポキシパテのレプリカ（間接的な測定方法）は、直接測定方法（CSPチップから直接測定）よりも表面形状高さが大きくなり、データのstandard 偏差も大きくなった。
表2はその結果を、グラフ2はそのデータを示したものである。
コンクリート表面にコーティングやライニングを適切に接着させるには、適切な洗浄が必要であり、表面積を増やすためにコンクリートを粗くする必要がある場合が多くあります。表面形状としても知られる粗さは、研磨ブラスト洗浄、酸エッチング、またはさまざまな衝撃/剪断動力工具によってコンクリートに付与することができます。その結果、表面形状の深さがコーティングやライニングの接着と性能に影響を与えることがあります。コーティング/ライニングの製造業者や施設の所有者は、製品の施工前にコンクリート表面の洗浄や粗面化について頻繁に指定します。
ICRIが 製造するCSPチップは、コンクリートの粗さを評価する方法として最も広く認識され、最も頻繁に指定されていると言ってもよいでしょう。しかし、これは定性的なもので、ある程度の判断が必要です。ASTM D8271に記載されている手順は定量的なものですが、この記事の執筆時点では広く指定されているわけではありません。
この研究により、既知の表面（すなわちICRI CSPパネル）から直接測定を行う場合と、同じ既知の表面のエポキシパテキャスティングから間接的に測定を行う場合では、違いがあることが明らかになりました。したがって、契約文書で定量的手法を用いる場合、仕様者はどちらの手法を用いるかを示すことが重要です（ASTM D8271）。
ルックアップテーブルを使用すると、仕様作成者は定性的な方法をコンクリートの表面形状の定量的な範囲に簡単に変換することができます。この研究では CSP 1～7 のみを調査したため、範囲は CSP 1～7 のみを示しています。数値は四捨五入している。また、コンクリートからの直接測定が可能であるため、コンクリート粗さの永久的な記録が必要でない限り、エポキシパテを使用してコンクリート表面のレプリカを作成（その後、マイクロメーターで測定）する価値はほとんどない。
1Beamish M. & Corbett, W, Correlating Qualitative Surface Profile Assessment Methods to Quantitative Methodology on Prepared Concrete（調製済みコンクリートにおける定性的表面形状評価方法と定量的方法論の相関）。AMPP 会議 2022、サンアントニオ、テキサス州。
.jpg)
