2021 Fiscal Year Annual Research Report
建築部材の無機ー有機界面への革新的評価技術を用いた高耐久施工法提案システムの実現
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19K04704
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
北垣 亮馬 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20456148)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
萩原 英昭 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (40357760)
佐藤 浩昭 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 副研究部門長 (70357143) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 無機ー有機界面 / 建設系高分子 / 促進劣化試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新築・改修を問わず利用される建築部材の無機－有機界面の接着工法は，簡便で迅速な施工で高い密着性が期待できることから，建築物の「高耐久化」や「施工の省力化」に大きく寄与している．しかし，その多種多様な組合せから，接着機構や劣化機構の議論が十分とはいえず、予期せぬ界面剥離や界面破壊が水面下で発生し，特定困難な漏水や隠れた劣化進行といった耐久性低下に結びつく報告もなされている．本研究では、基材となる無機材料を粉末化した無機粉末と、有機系接着剤を混合したフィルムを作製し、界面部分を多く含んだサンプル用いて界面部分の変状を評価する手法を考案した。
この手法によって得られたサンプルとして、建設分野で用いられるウレタン系接着剤、エステル系ケミカルアンカー用接着とセメント硬化体粉末を混合したものを作製し、これらを乾湿繰り返しの促進劣化試験に供した。そして、試験前後のサンプル、溶剤もしくは水分を浸漬した際に得られる溶脱成分を抽出した溶液を、FT-IR，pyGCMS, 溶剤膨潤度法、重量減少率、によって評価した。その結果、エステル系ケミカルアンカーに含まれるカルボン酸系の硬化剤が、セメント硬化体と相互作用し、硬化剤の多寡によって、セメント硬化体の溶脱や、セメント硬化体によるカルボン酸系硬化剤の消費が進むことが明らかになった。
当初の計画通り、本手法を用いること、建設系接着剤と基材による無機ー有機界面の長期性能を評価することが可能となり、これまであまり知られていなかった建設系高分子の接着性について、その成分、基材との相互作用、相互作用によって生じる力学性能の変化に資するマクロな構造変化の説明まで、一貫した観点から考察できるようになった。
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