2021 Fiscal Year Research-status Report
非破壊劣化診断を活用した伝統木造建築の保存的補強法の確立
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20K14872
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
大塚 亜希子 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (00825101)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 非破壊診断 / 劣化調査 / 超音波試験 / 穿孔抵抗文化財建築 / 木造 / 補修 / エポキシ樹脂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
"破壊劣化診断による伝統木造建築の保存的補強法の確立”という目的のもと，ポータブルな超音波探査機器を活用した強度推定と樹脂充填による劣化材補強手法のさらなる高度化を目指している。実建築の部材に対する提案手法の強度推定精度ならびに樹脂補強効果の検証により，劣化木材の効果的な補修法に関する技術資料を整備し文化財の永続的保存の促進に資すること目指している。欠陥探査と樹脂充填による補強方法については超音波試験による充填確認の有効性と，充填による質量上昇率と超音波伝播速度の上昇率との一定の相関を明らかにした。一方，パテなどで穴やひびを埋めるために使用していた事例はあるが，材料強度の向上を目的としているものは少なく，実建築において充填後の強度向上に関する定量的な検証例はない。そこで本研究では，ガンタイプのスタティックミキサーを用いて樹脂を効果的に深部まで注入させることで地震時の荷重保持が可能になるレベルまでの明らかな部材強度向上を目指すとともに，未補強・樹脂注入補強後木材の超音波伝播速度の相関に基づく定量的補強効果の推定手法を提案することを目的としている。2021年度の研究では，劣化の程度に加え，樹種によって適したポータブル劣化診断機器に違いがあることを発見した。また、診断機器の使い分けにより，より正確な劣化診断が可能であることを明らかにした。
また、補強方法のうち充填材については，既往研究にて過去の文化財の修復に使われた樹脂の種類と使用方法と使用頻度の収集結果より選択したエポキシ系樹脂，ポリウレタン系による補修効果の検討を行い、力学的効果の検証を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度については、当初の計画に沿って順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度については、2021年度に引き続き実建築より切り出しを行なった部材に対する検討を行い，樹種の違いに適応した材料強度推定提案式の精度検証を行う。また、蟻害劣化と判断できる劣化部に対し樹脂充填を実施した試験体に対して，超音波診断を用いた実構造部材に対する内部劣化診断→補強→回復状況の確認のフローの確立を目指し、実大土台を想定した実験および検証を行う。
2023年度は非破壊による劣化探査および補強方法確立に向けたデータベース構築を行う。切り出した実構造物部材および実存する建築に対する調査によって検討結果より，データベースの構築を行い，非・微破壊による内部劣化探査および建物を壊さない補強方法の確立に向けた定量的な評価軸の提案を行う。
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| Causes of Carryover |
2021年度の検討において、樹種の違いによって機器の適用性に影響が出ることが明らかとなったことに対し、2022年度予算と合算して詳細な検討を行うため。
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