2014 Fiscal Year Annual Research Report
高性能ドリルインサイジングによるスギ耐火部材の開発とその実用化
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26252024
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
服部 順昭 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 名誉教授 (90115915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 恵介 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (70262227)
上川 大輔 独立行政法人森林総合研究所, 木材保存研究室, 研究員 (30409651)
吉田 誠 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30447510)
近江 正陽 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70233020)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 木質材料 / 集成材 / CLT / 耐火構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大臣認定取得済みの耐火1時間スギ集成材を構成するラミナの製造工程における薬剤注入通路を確保するインサイジングに用いているCO2レーザに代わり、この集成材普及にはドリルインサイジング技術の開発が必要だが、達成度理由に示した通り、装置の納入が年度末となり、金沢の企業にドリルインサイジングを依頼し、得られたラミナで下記の結果を得た。
・通直な円柱形状であるべき孔の木目による影響を東京都立産業技術研究センター所有の高性能マイクロX線CTスキャナーで撮影・解析したところ、孔の曲がる方向は繊維直行方向に顕著なこと、板目板よりも柾目板の方がまがりが顕著なこと、ドリルの直径が小さいほど、ドリルの回転数が低いほど、大きくなること、柾目板の方が大きくなること、一刃当たりの切り込み量が1mm程度までならドリル径につれて大きくなるが、それより切り込み量が大きくなっても、あまり変わらないこと、が分かった。・ドリルのインサイジング密度を変えて難燃薬剤を注入したところ、400孔/m2以上あれば注入量では問題ないこと、レーザインサイジングの場合と差がないことが分かった。・難燃薬剤のミクロな注入状況を都立産業技術研究センター所有の蛍光X線でリン原子を見る形で観察したところ、密度が400孔/m2では孔間の木理に沿って薬剤の抜けが目立つことが分かった。・インサイジング密度800孔/m2のラミナに難燃薬剤を所定量注入し集成接着した部材の加熱試験の結果は耐火1時間の要求性能を満たすものであったことから、ドリルインサイジングが使えることが分かった。・難燃薬剤の接着への影響について、メラミン樹脂・水性高分子イソシアネート・レゾルシノールを用い、未処理ラミナと難燃薬剤注入ラミナ同士を接着し、JASのブロックせん断試験を行ったところ、難燃薬剤による硬化阻害は見られないが、木部破断率から、レゾルシノールではやや硬化阻害が生じていることが示唆された。
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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
交付金の充足率が見込みより低かったことから、購入予定のNCボーリング機械の大幅コストダウンを強いられ、仕様見直しに時間が取られた。そのため、ドリルインサイジング実験が出来なくなったので、同様の装置を有している企業に急遽依頼し、当初計画の基礎的な部分は実施できたことで、おおむね順調に進展と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
市販の耐火性能を認定された製品に、国土交通省の抜き打ち検査により次々と欠陥が見つかったことから、その継続した性能検査のために公的な試験炉が押さえられ、開発研究のための加熱試験が行えない状況にある。来年1月に1日だけ予約が取れたことから、それに向けて、ドリルインサイジングラミナを用いた耐火集成材を試作し、耐火性能試験を行う予定である。
それと平行して、ドリルインサイジングの性能を、レーザのそれと比較しつつ、確認する実験をマイクロX線CTスキャナーや蛍光X線分析装置などを用いて進める。
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