2017 Fiscal Year Research-status Report
建築物の長寿命化に資する外壁目地の性能評価システムの開発
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16K06600
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| Research Institution | Building Research Institute |
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Principal Investigator |
宮内 博之 国立研究開発法人建築研究所, 材料研究グループ, 主任研究員 (40313374)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 建築構造・材料 / 建築防水 / シーリング材 / 長寿命化 / 性能評価 / 試験機 / 耐疲労性 / 接着性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シーリング目地は建築物の外装部材等の挙動、熱・紫外線・降雨等の気象環境など複合的な外力を受け、この目地に使用されるシーリング材には高い耐久性が要求される。これより本研究では、建物に負荷する気象外力や機械的なムーブメントを想定したシーリング目地を対象とした複合劣化試験装置の開発と試験を実施し、シーリング材の評価並びに目地性能を規定する技術を開発することを目的とする。具体的には、①熱・ムーブメント等の複合劣化要因に対するシーリング材の耐久性を評価するための複合劣化試験方法の開発と試験の実施、②シーリング目地に生じる外力（ウェザリング、目地ムーブメント）の影響評価、③シーリング目地の性能設計に適用可能な技術情報の収集・整理と、産官学連携による性能設計法の検討を行うものである。
平成29年度は次の研究を実施した。(1)複合劣化試験用疲労試験機の開発と改良：昨年度開発した複合劣化試験用疲労試験機について継続的に改良を行い、疲労試験の実施を通して多数回の疲労に耐え得る仕様とした。(2)シーリング材の硬化途上ムーブメントに対する耐疲労性の影響評価：温度条件を変化させた場合の硬化途上時の圧縮・引張荷重変化の計測を行った。また、シーリング材の硬化条件による内部の損傷状況や荷重変化についても検討を行った。(3)シーリング目地の接着耐久性の評価：シーリング材の接着性を確認するための温水伸長試験を使用した判定基準を設定し、接着信頼性の評価と適用範囲について検討した。
なお、これら成果については平成30年度に開催される日本建築学会大会にて公表する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成29年度は以下の3つのサブテーマについて研究を実施した。
(1)複合劣化試験用疲労試験機の開発と改良：昨年度開発した複合劣化試験用疲労試験機について要求性能を満足するように改良を行った。具体的には、より安定的に高回数の疲労試験にも耐えられるように試験機の治具の固定方法、圧縮時に安定的な荷重負担が可能な機構とした。
(2)シーリング材の硬化途上ムーブメントに対する耐疲労性の影響評価：温度条件を変化させた場合の硬化途上時の圧縮・引張荷重変化の計測を行った。シーリング材には硬化条件が異なる1成分形と2成分形のシーリング材を用い、5℃、23℃、40℃の3水準の環境下で所定の目地ムーブメントを与えて2週間の疲労試験を実施した。試験の結果、1成分形シーリング材は温度条件により断面内部に大きな損傷を受けた。2成分形については温度条件によらず目地内部が損傷を受けなかった。次に硬化途上ムーブメントを2サイクル与え、標準養生後、伸縮ムーブメントを6千回与えた。結果、圧縮方向に比べ、引張方向から硬化途上にムーブメントを与えた場合、損傷深さが大きくなった。
(3)シーリング目地の接着耐久性の評価：シーリング材の接着性を確認するための評価方法として、温水伸長試験が有効であることを示し、この温水伸長試験において判定基準を設定し、接着信頼性の評価と適用範囲について検討した。試験の結果、温水伸長試験による判定基準を、すべての試験体で界面破壊が確認されない場合に接着信頼性が高い判定することで、高信頼の評価ができ、特に金属系のワーキングジョイントに対して適用できると考えられた。また、温水伸長試験については初期の接着信頼性評価と位置づけられるため、シーリング目地の初期故障とされる経過年数1～3年間の信頼性評価に有効であると考えられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度の研究について、平成29年度に得られた成果を基に、以下の項目について研究を実施する。
(1)複合劣化試験用疲労試験機等を用いた試験の実施と劣化度の判定方法：開発した試験機等を用いて、シーリング材の耐久性に関わる耐疲労性と接着性試験を引き続き実施する。シーリング材の耐疲労性試験については硬化途上の影響評価、シーリング材の熱・紫外線等の複合劣化試験を実施し、各劣化条件の影響度を検討する。また、シーリング材の屋外暴露試験を建築研究所のばくろ試験場で実施し、各種シーリング材をパラメータにしてばくろ環境下のシーリング材の劣化情報を取得する。さらに、シーリング材のき裂や変状等の評価を行うために、劣化度の判定方法について検討し、目視確認・点検等の新しい非接触方式等による評価方法の開発も行う。
(2)長寿命化建築を目指したシーリング目地の性能設計に適用可能な技術情報の収集と提案：シーリング目地における設計条件の整理、並びに耐用年数とシーリング材の耐疲労性及び接着耐久性等の要求性能を検討後、シーリング材の適合性評価等の総合的な性能設計の検討を行う。なお、シーリング目地の性能規定化については、連携研究者並びに日本建築学会委員会や日本シーリング材工業会の協力を得て専門家と協議し、気象環境と実建物の挙動を考慮した性能規定型の設計法の提案を行う。
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Research Products
(8 results)
