多孔質建材の内部損傷評価に基づく促進試験条件の検討

• 研究課題/領域番号: 19K21101
• 補助金の研究課題番号: 18H05935 (2018)
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金 (2019); 補助金 (2018)
• 審査区分: 0304:建築学およびその関連分野
• 研究機関: 地方独立行政法人北海道立総合研究機構
• 研究代表者: 高橋 光一 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 建築研究本部北方建築総合研究所, 研究職員 (00826787)
• 研究期間 (年度): 2018-08-24 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 多孔質建材 / 内部損傷 / X線CT / 凍害 / 暴露試験 / 屋外暴露実験 / 暴露実験

研究開始時の研究の概要

現状の凍害劣化評価手法である促進凍結融解試験において，実環境における凍害劣化形態を再現できないことから，促進凍結融解試験と実環境における凍害劣化の対応を検討する必要がある。本研究においては，暴露後および促進凍結融解試験後の多孔質建材の内部を，X線CTにより観察する。観察結果から、実環境および促進凍結融解試験後の多孔質建材における内部損傷の対応を比較・検討する。最終的には、実環境における内部損傷を再現可能な促進条件を提案する。

研究成果の概要

本研究では，窯業系サイディングを対象に，内部損傷の観点から，実環境と促進凍結融解試験の対応を明らかにし，実環境における内部損傷を再現可能な促進試験条件を提案することを目的とした。まず，従来から用いられているJIS A 1435の気中凍結水中融解試験後および長期間暴露後のサンプルについて，X線CTにより得られた断層画像より，ひび割れの分布を評価した。次に，実環境を再現しうる促進条件を明らかにするために，促進条件として新たに下面吸水凍結融解を提案し，従来の促進条件とのサンプルのひび割れ分布の差異を比較した。最終的に，長期間暴露後の内部損傷を再現しうる促進試験方法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

建築材料の耐凍害性を評価する場合には促進凍結融解試験が行われる。しかし，促進凍結融解試験における実環境における劣化の再現性や，耐用年数との対応は明らかとなっていない。
本研究の成果は，実環境に対応した，新たな促進凍結融解試験法の提案に向けた知見の一つとして活用可能である。今後，実環境の凍害劣化を再現可能な促進凍結融解試験が確立されれば，建築材料の適切な寿命予測や，建築材料の長寿命化に寄与できると考えられる。