伝統木造建築の性能設計に向けた土壁強度発現条件の解明

传统木结构建筑性能设计土墙强度表达条件的阐明

• 批准号: 22K04413
• 负责人: 田淵 敦士
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04413/
• 关键词: 壁土; 圧縮強度; 水合わせ; 温湿度; 伝統木造建築; 土塗り壁; 強度

圧縮実験を行うための供試体作製条件として、水合わせ時の荒壁土と水の重量比の適正値に関する予備実験を行った。荒壁土に対する水の重量を40から25% としたときの圧縮実験を行った。その結果、水の割合と乾燥時の比重との間に負の相関があり、密度と圧縮強度の間に正の相関が認められた。また水の割合を25%とした場合、土の粘性が高く、供試体作製時に空隙が出来やすく、実験条件を揃えにくいことから30%に揃えた実験を行うこととした。またスサに関して当初予定していた水合わせ期間中の追加については行わず、期間中の練り混ぜに関してのみ実施した。夏期を想定した水合わせの場合、3週程度で圧縮強度が最大になり、その後、強度が低くなる傾向にあることが分かった。それよりも温度の低い春期を想定した水合わせの場合は、8週程度の水合わせ期間後でも夏期の3週強度と同程度の性能となった。その一方で、春期であっても4週に1度、水合わせ中の壁土をかき混ぜたところ、全くかき混ぜないものや2週に1度の割合でかき混ぜたものに比べて圧縮強度が7割程度まで減少した。これは夏期の4週強度と同程度の圧縮強度であった。つまり、季節が異なれば適切な水合わせ期間が異なり、また練り混ぜのタイミングにより強度性能が異なることが分かった。スサの量に関する実験は現在進行中ではあるが、国土交通省告示に示されている藁スサの量に対して2倍程度を入れた場合、圧縮強度が低下することがあることが分かった。しかしながら、1倍の実験でも示されているが、水合わせ期間が短い場合は圧縮強度が低くなる傾向があることと同じことを示唆していると考えられる。

作为制备进行压缩实验的试件的条件，进行了初步实验以确定混水时粗墙土与水的适当重量比。当水重量为粗墙土的40%～25%时进行压缩实验。结果发现，水的比例与干比重之间存在负相关关系，而密度与抗压强度之间存在正相关关系。另外，当水的比例设定为25%时，土体粘度较高，在试件制备过程中容易形成空隙，导致实验条件安排困难，因此决定进行实验水的比例设定为30%。另外，我们没有按照原计划在拌水期间添加susa，只是在拌水期间添加到搅拌中。研究发现，夏季掺水时，抗压强度在约3周后达到最大值，此后强度趋于下降。在假定温度低于该温度的春季进行水调节的情况下，即使经过大约8周的水调节，其性能也与夏季3周的强度相当。另一方面，即使在春季，每四个星期搅拌一次墙土时，其抗压强度也比完全不搅拌时高出约70%，或者每两周搅拌一次时的抗压强度下降至10%。该抗压强度与夏季 4 周的强度相当。换句话说，发现适当的混水时间根据季节而不同，并且强度性能根据揉捏的时机而不同。虽然目前正在进行有关稻草用量的实验，但已发现，如果添加国土交通省通知中指出的约两倍的稻草用量，抗压强度可能会降低。然而，这似乎表明与 1x 实验中所示的情况相同，即当水匹配周期短时，抗压强度往往较低。