真壁木造の耐久性向上のための雨水浸入の抑制および浸入雨水の挙動制御に関する研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K06659
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 輿石 直幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00257213)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 真壁 / 吸水 / 壁土 / モルタル / 左官材料

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、真壁が風雨を受けた際の浸入雨水の挙動を明らかにし、そのうえで真壁に施す雨仕舞による雨水浸入の抑制効果を確かめる。本年度は、下記を行った。
１）真壁を構成する材料の吸水特性の把握
昨年度はモルタル真壁のみを対象としたが、本年度は小舞土壁も対象とした。関東土荒壁、関東土中塗り、関西土荒壁、関西土中塗り、普通モルタル、軽量モルタル、砂漆喰、上塗り漆喰のそれぞれを用いて、吸水方向や吸水面にかかる圧力を変えて一面吸水試験を行った。吸水試験においては、所定の時間間隔で試験体の質量を測定し、試験前の試験体質量を引いて吸水量を算出した。吸水方向としては、鉛直上向き、鉛直下向き、水平方向の３種類（砂漆喰、上塗り漆喰では鉛直上向きのみ）を検討した。また，吸水面にかかる圧力は水頭圧が2mmの場合と10mmの場合を検討した。その結果、普通モルタルや軽量モルタルでは、試験体による個体差が大きかったため、吸水量の時間変化に対する吸水方向および吸水面にかかる圧力の影響に明確な傾向は認められなかった。関東土荒壁、関東土中塗り、関西土荒壁、関西土中塗りは吸水試験中に試験体が軟化し、正確な吸水量を測定することができなかった。
２）真壁が風雨を受けた際の浸入雨水の挙動モデルの検討
吸水試験によって得られた材料物性を用い、真壁が風雨を受けた際の浸入雨水の挙動モデル（以下、吸水モデルと呼ぶ）を検討した。吸水モデルにおける水分移動の駆動力は、壁内では含水率の差、壁面と軸組との取合い部では壁体内外の圧力差とした。その結果、過去に行った散水試験の結果を概ね再現できたが、さらに精度を高めるためには、上記の吸水試験方法の改良も含め、より実現象に近い吸水モデルに改良する必要があり、最終年度に実施する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予定は、平成29年度に、真壁において雨水浸入の弱点となる部分の要素試験体に対し散水実験を行い、典型的な降雨条件下における浸入雨水の挙動や雨水浸入に対する雨仕舞等の抑制効果を確かめ、平成30年度に浸入した雨水の乾燥性状を把握し、平成31年度に真壁を構成する材料の物性試験を行い、散水実験および乾燥実験の結果を解析的に検証する予定であった。
しかし、真壁において屋外に露出した木材の軸組に、相当な長時間にわたり降雨が継続しても、木材はあまり吸水しないことが試行的に行った実験で見当がついたため、平成30年に予定されていた乾燥実験を後回しにすることにした。むしろ、雨水の室内への漏出や内壁面への滲出しの問題の解決が先決と考え、最終年度に予定されていた材料物性試験と順番を入れ替えた。

Strategy for Future Research Activity

上記の計画変更に伴い、最終年度は、課題として残された物性試験方法と数値解析手法の改良に加え、解析モデルを検証するための要素試験体による散水実験を並行して行い、材料物性の影響や雨仕舞等による雨水浸入の抑制効果を明らかにしていく。

Causes of Carryover

理由：研究計画の変更に伴い、最も費用を要する散水実験が最終年度にずれ込んだため。
使用計画：最終年度は、散水実験を行うため、試験体の作製、実験装置・備品の購入等に支出する予定である。