土の建築に用いる自然由来の表面保護材料に関する研究

• 研究課題/領域番号: 22K14365
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分23010:建築構造および材料関連
• 研究機関: 足利大学
• 研究代表者: 中村 航 足利大学, 工学部, 講師 (50824538)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 土 / 自然塗料 / 乾性油 / 耐摩耗性 / 撥水性 / 塗料 / 接触角 / 塗装 / 自然素材 / 耐水 / 耐摩耗

研究開始時の研究の概要

地球環境問題の是正の観点から、採取・製造・建設・解体までのエネルギー消費が著しく少ない土は、今後これらの問題の解決に強く寄与することが期待される。建築への土の利用にあたり、土の“弱い”という印象の元凶になっている表面強度と耐水性に着目して、保護材による保護を試みる。本研究では、焼成や固化材混合による土の全面的な改良ではなく、表面保護材の塗布という、施工がしやすく、新築・補修を問わず実施でき、対象とする部位や工法の制約が無い自由度の高い方法を、自然由来の材料で実現することを目標とする。

研究実績の概要

建築への土の利用は、地球環境問題の是正の観点から有効である。本研究は、土の“弱い”という印象の原因になっている表面強度と耐水性に着目して、表面保護材料による保護を試みている。
2023年度は、これまで有効であると確認できた亜麻仁油、クルミ油に加え、さらに桐油、荏胡麻油について、耐摩耗性および撥水性の向上を確認した。この効果は塗り回数の増加に応じて向上することを確認した。塗り回数を増やした場合、10回程度塗ることでほぼ摩耗しないことが確認できたが、撥水性については、5回程度塗るだけでも十分効果を発揮することが確認した。
また、亜麻仁油を煮詰めて、水分を抜いてさらに濃度と粘性をあげた濃縮亜麻仁油を用いることで、通常の亜麻仁油および他の乾性油と比較しても、より少ない塗り回数で、耐摩耗性と撥水性を得られることを確認できた。
亜麻仁油を用いて実際に施工した住宅の床の経過観察の結果、竣工2年半では、一部の色が褪せ、混合した藁の摩耗が確認できた。しかし、依然として表面硬度の低下が少なく、撥水性も有していることを確認した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

乾性油の乾燥に予定より時間がかかり、塗り回数を重ねるのに手間がかかり、乾性油による表面性能の向上が良好であることが確認できたが、計画の中にある検討材のうち、石鹸等の2種混合材料の性能はまだ未検討になっている。

今後の研究の推進方策

乾性油については、土の粒度が及ぼす影響と暴露した際の性能低下を確認する。
石鹸による表面性状の向上効果を確認する。