2015 Fiscal Year Annual Research Report
材料の濡れモニタリングによる建築外壁部材の劣化防止技術の確立に関する研究
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26289192
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
大久保 孝昭 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60185220)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 慎也 近畿大学, 工学部, 准教授 (30325154)
寺本 篤史 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30735254)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 保全技術 / 建築外壁 / 濡れ / 濡れセンサ / 計測システム / モニタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2015年度までに，安価で形状・寸法が自由な静電容量型の無線濡れセンサを活用したモニタリングシステムを構築し，種々の実験検討を行った。2014年度は，ICタグを活用したNFC技術によって携帯電話等でデータを取り込むシステムを構築した。さらに2015年度は構築したシステムで種々の実験研究を実施し，下記のような有益な知見を得た。
(1)木造ラスモル外壁における粘着型防水紙の高い防水性能の確認：雨水の浸入による劣化が著しい木造建築物のラスモルタル外壁において，新規材料である粘着型防水紙の活用の防水性能の耐久性が非常に優れていることを実験的に確認した。この成果を基に，2016年度は，各種仕様のラスモルタル外壁の防水性能について，濡れセンサによる比較実験を行う。
(2)静電容量型濡れセンサに関する基礎実験により，計測値には計測部温度，水溶液の濃度が影響することが明らかとなり，現時点では計測された静電容量絶対値で，濡れの程度を判別することが困難であることが分かった。ただし，濡れの発生の判定に関しては，本センサが有効であることが確認できたため，2016年度は濡れの時間や濡れ回数等で建築部材の濡れの診断を行うこととした。
(3)コンクリート外壁を想定した試験体に対する漏水実験では，屋外側から雨水を想定した散水を実施し，屋外側から試験体に吸水させ，モニタリングを実施した。その結果，微細なひび割れ等からの漏水を検知することが確認できた。
(4)建築外壁のみならず，外気と接する部材にも活用できることを検討した「風呂脱衣所における木造床を模擬した試験体での実験」から，湿気による濡れにも本技術が有効であることを確認した。この成果は漏水や湿気による濡れが問題となる屋根部材や木造１階の床下などにも有効活用できることを示しており，今後の技術展開に有用な成果が得られたものと判断される。
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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
当初より予定した実験はほぼ実施でき，また本計測システムの有効性を確認し，実務への展開のための基盤は構築できた。ただし，現状のセンサ技術において，計測値から建築材料の濡れ具合を安定することが困難であることが分かったため，代替指標として「濡れ回数」と「濡れ時間」を活用することとし，当初予定の一部の実験を次年度に繰り越した。この実験は2016年度に十分に組み込むことが可能な実験である。また，研究立案段階では検討対象とはしていなかった「木床の湿気による濡れ」の判定を行うことが可能という知見が得られたため，本システムの活用範囲は当初の想定よりも広い領域に展開できる可能性を明らかにできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2016年度は，濡れと各種劣化（反り，腐食，ひび割れ，かびおよび振動障害などの居住性の低下）を定量的に計測する試験（変位・ひずみ計測，振動計測，腐食検査等）等も行い，本研究のまとめとして，センサモニタリングに基づく維持管理手法の提案を行うこととしている。また，特に濡れが問題となる木造ラスモルタル外壁については詳細仕様について，濡れとの関係を明確にし，実際の木造建築物での長期計測も実施する。
補修要否の判定技術に関しては，特に外壁のモルタル・コンクリートのひび割れ補修を例とした実験検討を実施する。現在の各種技術基準では有害なひび割れ幅を設定し，補修の要否をひび割れ幅で設定している場合が多く，品確法における技術基準もこれに準じている。しかし現実には，例えば漏水が発見された段階で応急的に補修を施すという事後保全が主流であり，建築物の耐久性にとっては取り返しのつかない事例も発生している。本研究の成果は，ひび割れ幅や欠損部の大きさではなく，直接的な指標である「部材内部が濡れていること」をアウトプットするため，建築ユーザは予防保全の重要性をより強く認識する。本事項では，予防保全のための「濡れ計測結果」と「モデル試験体における劣化・不具合の程度」を整理し，濡れに基づく診断基準の分析を実施する。
また，最終的に本研究で実施した実験室レベルの計測データと実構造物で計測した物性値の相関分析を実施し，各種劣化に対する補修の要否のための診断（判定を下す）手法を提案する。本研究の成果として，すべての実験結果を整理し，「濡れ計測値（濡れ時間，濡れ回数）」と「建築物に生じる不具合・劣化」の相関を求め，補修要否の診断を下すためのシステムを提案する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由として以下(1),(2)の２点が挙げられる。(1)濡れ計測の絶対値に「温度」や「溶液濃度」が影響することが明らかとなり，濡れ計測値で濡れ具合を判定することが困難であることが分かった。そのため，濡れ回数や濡れ時間で材料の濡れ具合を判断する手法としたため，一部の実験を次年度に行うこととした。(2)実験に供した複合試験体の分別解体により，試験体の廃棄費用が削減できた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に繰り越した費用は約30万円であり，これは昨年度に有効性を確認した外壁以外の建築部材を検討するための試験体作製費および詳細仕様の検討を行う予定の木造外壁ラスモル試験体の作製費に充てて，研究成果の充実に資する。
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Research Products
(5 results)
