| 研究課題/領域番号 |
26820237
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
石山 央樹 中部大学, 工学部, 講師 (90634436)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 木材 / 釘 / 耐久性 / 錆 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、木材の乾燥方法、温湿度環境、釘の表面処理や形状等をコントロールすることによって釘の発生量と錆の進行速度をコントロールし、釘接合部のせん断耐力を高い水準で保つ技術を開発することを目的としている。この技術が可能になれば、釘の表面処理が不要となるため、初期建設コストを抑えるだけでなく、維持管理費用を抑える効果が期待でき、地球温暖化に貢献することが見込まれる。さらに、本研究で得られる木材や環境と諸条件との関係情報は、木造建築物の耐久性設計手法の重要な一部を担うものとなり得る。
このような目的のため、まず、木材の乾燥処理条件およびその後の静置温湿度条件が打ち込まれた釘の発錆状況におよぼす影響を実験的に確認した。乾燥処理条件は高温乾燥、中温乾燥、低温乾燥、天然乾燥とした。これらの木材にN50釘を打ち込み、各条件下に静置し、一定期間経過後に釘のせん断実験を実施するとともに、釘の除錆を行い、腐食減量を確認した。静置条件は常温常湿（室内環境）、高温高湿（40℃90%RH程度）、常温高湿（地下室環境）とした。常温常湿および常温高湿環境の温湿度はコントロールせず、成り行きとした。高温高湿環境は飽和塩水溶液を入れたコンテナを恒温器に静置することとした。木材はスギ心材およびスギ辺材とし、同一材から乾燥条件、各静置条件に供することで、個体差を極力なくした。
常温常湿環境下4週間経過後、高温高湿環境2週間経過後の試験体について釘のせん断耐力と腐食減量を確認したところ、0.5～3%と腐食減量はわずかであり、乾燥処理条件との相関は特に見られなかった。
次に、木材の乾燥状況と発生する酸の量との関係を確認するため、スギ未乾燥材を高温乾燥し、含水率とpHの経時変化を確認したところ、pHの変化は殆ど見られなかった。これは、乾燥条件が厳しく、急激に乾燥が進んだためと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
木材の乾燥処理条件およびその後の静置温湿度条件が打ち込まれた釘の発錆状況におよぼす影響を確認する検証は、当初計画では2年目に実施する予定であったが、発錆が確認できるまでの期間が長期間となることが予想されたため、計画を前倒しして実施した。また、予定通り、高温高湿環境下での検証をスタートさせた。さらに、温湿度と木材のpHとの関係を確認する必要が生じたため、新たな検証を実施し、課題を抽出できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度は、木材の乾燥処理条件およびその後の静置温湿度条件が打ち込まれた釘の発錆状況におよぼす影響を確認する検証の経過観察を引き続き行う。また、木材の含水率、温度条件とpHとの関係検証を引き続き行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
検証に長期間を要する試験を前倒しして実施しているため、試験体用木材が当初予定よりも少なくて済んでいる。
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| 次年度使用額の使用計画 |
錆の組成と釘のせん断力との関係、含水率とpHとの関係を検証するための各分析機器および消耗品類の購入に充当する。
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