木質複合材料のクリープ破壊に及ぼす水分の影響の解明と予測

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21580212
• Research Institution: Building Research Institute
• Principal Investigator: 中島 史郎 独立行政法人建築研究所, 建築生産研究グループ, 上席研究員 (00344010)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 修由 独立行政法人建築研究所, 材料研究グループ, 主任研究員 (10370701) ; 中川 貴文 独立行政法人建築研究所, 材料研究グループ, 主任研究員 (60414968)
• Keywords: 解析・評価 / 木質構造材料 / 物性実験 / モデル化 / 長期荷重載荷試験 / 水分作用

Research Abstract

昨年度開始したヒノキ無欠点試験片(寸法:20×20×420mm)並びにパーティクルボード試験片(寸法:20×20×420mm)を試験体とする標準状態(温度20℃,湿度65%)における長期荷重載荷試験を継続して実施し、試験体がクリープ破壊するまでの時間を測定した。載荷する荷重大きさは最大曲げ耐力の平均値に対して90%、85%、80%、75%、70%を計画し、現時点でに90%、85%、80%の荷重を載荷した試験体がクリープ破壊した。
また、上記と同仕様のヒノキ無欠点試験片とパーティクルボード試験片を試験体として、温湿度変動化における長期荷重載荷試験を継続して実施し、試験体がクリープ破壊するまでの時間を測定した。試験体に与えた温湿度変動は、(1)20℃,RH65%[60時間]、(2)20℃,RH65%→20℃,RH90%[12時間]、(3)20℃,RH90%[60時間]、(4)20℃,RH90%→20℃,RH65%[12時間]の繰り返しとした。標準状態で行った試験同様、現時点で試験体がクリープ破壊したものは、90%、85%、80%の荷重を載荷した試験体であった。
長期継続荷重載荷試験は現在、継続して実施しており、データを収集している。長期継続荷重載荷試験は本研究の根幹をなす温湿度変動下における木質複合材料のクリープ破壊現象を解明する上で必要不可欠なものであり、これまでにない新たな試験的知見が得られる点において重要性が高い。
一方、クリープ破壊のモデル化として、2つのバネ要素と2つの粘性要素からなるモデルを検討した。現在検討しているモデルは、本研究で提案するクリープ破壊現象モデルの根幹をなすものである。
なお、長期試験を主体とする研究であるため最終年度に研究成果を公表できる予定である。