JP2022112906A - Fire resistant structure material and red-heat suppression method - Google Patents

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瑛一 黒田
Eiichi Kuroda
友希子 茶谷
Yukiko Chatani
直樹 西出
Naoki Nishide
弘行 片岡
Hiroyuki Kataoka
真理子 関
Mariko Seki
秀太 渡辺
Shuta Watanabe
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Abstract

To provide a fire resistant structure material and a red-heat suppression method that can prevent the fire resistant structure material from being red-heat.SOLUTION: A fire resistant structure material 1A comprises a wooden or steel load support part 11a, a fire resistant coating layer 12a that coats the load support part 11a and is made of pure wood, and a burnable coating layer 13a that coats the fire resistant coating layer 12a, is made of pure wood and has a thickness less than 25 mm, and when being exposed to flame, it is burned and destroyed by fire. When conducting a burning test for 60 minutes by using standard heating according to ISO834-1 on the fire resistant structure material 1A and a comparison structure material in which the burnable coating layer 13a of the fire resistant structure material 1A is replaced with the fire resistant coating layer 12a, it is preferable that a mass decreasing rate of the fire resistant structure material 1A is larger than that of the comparison structure material just after the end of heating, and a mass decreasing rate of the fire resistant structure material is smaller than that of the comparison structure material within 180 minutes after the end of heating.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、耐火構造材及び赤熱抑制方法に関する。 The present invention relates to a refractory structural material and a red heat suppression method.

耐火構造材として、日本集成材工業協同組合が1時間耐火構造柱の国土交通大臣認定を取得したハイブリッド集成材が知られている。ハイブリッド集成材は、鉄骨を無機材や薬剤含侵等を用いない純木の集成材で被覆した構成を有している。鉄骨としてはH型鋼が用いられている。集成材を構成する木材の樹種は、カラマツ又はベイマツである。ハイブリッド集成材においては、H型鋼の熱伝導性及び、熱容量の影響による熱吸収性を活かし、木材の燃え止まり効果を向上させることで、1時間耐火性能を実現している。 As a fire-resistant structural material, there is known a hybrid laminated lumber that has been certified by the Minister of Land, Infrastructure, Transport and Tourism as a one-hour fire-resistant structural column by the Japan Laminated Timber Industry Cooperative Association. The hybrid laminated timber has a structure in which a steel frame is covered with a solid wood laminated timber that does not use inorganic material or chemical impregnation. H-shaped steel is used as the steel frame. The tree species of the wood constituting the laminated lumber is Japanese larch or Douglas fir. In hybrid laminated lumber, one-hour fire resistance performance is realized by improving the fire-stopping effect of wood by taking advantage of the thermal conductivity of H-shaped steel and the heat absorption due to the influence of heat capacity.

また、木材や木材と他の材料との複合材の表面に燃えしろを設けて、耐火材の部材を得る技術が種々提案されており、例えば、特許文献1には、荷重支持層と、該荷重支持層の外側に配置され、該荷重支持層より熱慣性を低くした木材からなる燃えしろ層とを備える構造材が提案されている。また特許文献2には、荷重支持層と、該荷重支持層の外側に配置され、断熱材を有する燃え止まり層と、該燃え止まり層の外側に配置され、所定の厚さを有する木材からなる燃えしろ層とを備える構造材が提案されている。 In addition, various techniques have been proposed to obtain fire-resistant members by providing a burning margin on the surface of wood or a composite material of wood and other materials. A structural member has been proposed that includes a flammable layer of wood having a lower thermal inertia than the load-bearing layer and positioned outside the load-bearing layer. Further, in Patent Document 2, a load-bearing layer, a flame-stopping layer having a heat insulating material arranged outside the load-bearing layer, and a fire-stopping layer arranged outside the flame-stopping layer and made of wood having a predetermined thickness are disclosed. Structural materials have been proposed that include a flammable layer.

特開2005-36457号公報JP-A-2005-36457 特開2005-48585号公報JP 2005-48585 A

一般に、純木集成材においては、1時間耐火性能を安定的に実現することが困難である。具体的には、加熱終了後の放冷時に、純木集成材の表層に赤熱が残り、燃焼が続いてしまう場合がある。前記のハイブリッド集成材においては、該集成材を構成するカラマツ又はベイマツが、燃え止まりやすい樹種であることと、H型鋼を被覆する木材の温度上昇が、該H型鋼により抑制されていることとにより、1時間耐火性能を実現できていると考えられる。またH型鋼の形状も1時間耐火性能に寄与していると考えられる。具体的には、前記のハイブリッド集成材においては、該集成材の横断面の中央部にH型鋼のウェブ部が位置しており、該横断面の外周部に該H型鋼のフランジ部が位置しているので、フランジ部からウェブ部に熱が流れることで、外周部から、温度上昇がゆるやかな内部に熱が流れることになり、耐火性能がより向上していると考えられる。 In general, it is difficult to stably achieve one-hour fire resistance performance with laminated solid wood. Specifically, when the solid wood laminated lumber is left to cool after heating, red heat may remain on the surface layer of the laminated solid wood, and combustion may continue. In the hybrid laminated lumber, the larch or Douglas fir that constitutes the laminated lumber is a tree species that is easy to stop burning, and the H-shaped steel suppresses the temperature rise of the wood covering the H-shaped steel. , 1 hour fire resistance is considered to be achieved. The shape of the H-shaped steel is also considered to contribute to the one-hour fire resistance performance. Specifically, in the above-mentioned hybrid laminated lumber, the web portion of the H-section steel is positioned at the central portion of the cross section of the laminated lumber, and the flange portion of the H-section steel is positioned at the outer peripheral portion of the cross section. As heat flows from the flange portion to the web portion, the heat flows from the outer peripheral portion to the inner portion where the temperature rises slowly.

一方、ハイブリッド集成材の鉄骨として角形鋼管を用いた場合、角形鋼管は全面において温度上昇しやすい形状であるため、熱容量の効果をH型鋼ほど活かすことができず、1時間耐火性能を実現することはできていない。
特許文献1及び2においては、角形鋼管を用いた場合に1時間耐火性能を実現することについて何ら検討されておらず、耐火性能に改善の余地があった。
On the other hand, when a square steel pipe is used as the steel frame of the hybrid laminated lumber, the square steel pipe has a shape that tends to increase in temperature over the entire surface. not done.
In Patent Literatures 1 and 2, no consideration is given to achieving one-hour fire resistance performance when square steel pipes are used, and there is room for improvement in fire resistance performance.

本発明者らが、前述の純木集成材において赤熱が残る理由について鋭意検討したところ、該純木集成材においては、該純木集成材の表面が燃えて炭化層が形成されたあとに、該炭化層に亀裂が発生したり、該炭化層の一部が欠落したりして、該炭化層の表面に凹凸が形成される場合があり、このとき、該炭化層に生じた亀裂内等、該炭化層の内部に赤熱が残り、燃焼が続くことを知見した。 The inventors of the present invention conducted extensive research on the reason why red heat remains in the above-mentioned laminated solid wood timber. Cracks may occur in the carbonized layer, or a part of the carbonized layer may be missing, forming unevenness on the surface of the carbonized layer. , it was found that red heat remains inside the carbonized layer and combustion continues.

本発明の目的は、耐火構造材の赤熱を抑制することができる、耐火構造材及び赤熱抑制方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a refractory structural material and a method for suppressing red heat, which can suppress red heat of the refractory structural material.

本発明は、木製又は鋼製の荷重支持部と、前記荷重支持部を被覆する、純木からなる耐火被覆層と、前記耐火被覆層を被覆し、火炎に晒されたときに燃焼し焼失する、純木からなる厚みが25mm未満である焼失性被覆層とを備える耐火構造材を提供するものである。 The present invention comprises a load-bearing part made of wood or steel, a refractory coating layer made of solid wood covering said load-bearing part, and a refractory coating layer covering said refractory coating layer, which burns and burns when exposed to fire. and a burnt-resistant coating layer made of solid wood and having a thickness of less than 25 mm.

また本発明は、木製又は鋼製の荷重支持部と、該荷重支持部を被覆し且つ純木からなる耐火被覆層とを有する構造材を、火炎に晒されたときに燃焼し焼失する、純木からなる焼失性被覆層により被覆することにより、前記耐火被覆層の表面に割れが生じることを防ぎ、該耐火被覆層が赤熱することを抑制する赤熱抑制方法であり、前記焼失性被覆層の厚みが25mm未満である、赤熱抑制方法を提供するものである。 The present invention also provides a structural material having a wooden or steel load-bearing part and a refractory coating layer covering the load-bearing part and made of solid wood, which burns and burns down when exposed to fire. A method for suppressing red heat by coating with a burnable coating layer made of wood to prevent cracks from occurring on the surface of the fireproof coating layer and suppress red heat of the fireproof coating layer, wherein the burnable coating layer is To provide a method for suppressing red heat, wherein the thickness is less than 25 mm.

本発明によれば、耐火構造材が赤熱することを抑制することができる、耐火構造材及び赤熱抑制方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fire-resistant structural material and red-heat suppression method which can suppress that a fire-resistant structural material red-heats can be provided.

図1は、本発明の好ましい実施形態の耐火構造材を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a fireproof structural material of a preferred embodiment of the present invention. 図2は、実施例1の耐火構造材について燃焼試験を行ったときの、温度変化の測定位置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing measurement positions of temperature change when a combustion test is performed on the fireproof structural material of Example 1. FIG. 図3は、実施例2の耐火構造材について燃焼試験を行ったときの、温度変化の測定位置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing measurement positions of temperature change when a combustion test is performed on the fireproof structural material of Example 2. FIG. 図4は、比較例1の耐火構造材について燃焼試験を行ったときの、温度変化の測定位置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing measurement positions of temperature change when a combustion test is performed on the refractory structural material of Comparative Example 1. FIG. 図5(a)~(c)は、実施例1の耐火構造材について燃焼試験を行い、該耐火構造材の温度を測定した結果を示すグラフである。5(a) to 5(c) are graphs showing the results of a combustion test of the refractory structural material of Example 1 and measurement of the temperature of the refractory structural material. 図6(a)~(d)は、実施例2の耐火構造材について燃焼試験を行い、該耐火構造材の温度を測定した結果を示すグラフである。FIGS. 6(a) to 6(d) are graphs showing the results of the temperature measurement of the refractory structural material of Example 2, which was subjected to a combustion test. 図7(a)~(c)は、比較例1の耐火構造材について燃焼試験を行い、該耐火構造材の温度を測定した結果を示すグラフである。7(a) to (c) are graphs showing the results of the temperature measurement of the refractory structural material of Comparative Example 1, which was subjected to a combustion test. 図8は、実施例1の耐火構造材の燃焼試験後の状態を示す写真である。FIG. 8 is a photograph showing the state of the refractory structural material of Example 1 after the combustion test. 図9は、実施例2の耐火構造材の燃焼試験後の状態を示す写真である。FIG. 9 is a photograph showing the state of the refractory structural material of Example 2 after the combustion test. 図10は、比較例1の耐火構造材の燃焼試験後の状態を示す写真である。10 is a photograph showing the state of the refractory structural material of Comparative Example 1 after the combustion test. 図11は、実施例3及び比較例2について燃焼試験を行い、該耐火構造材の質量を測定した結果を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the results of a combustion test performed on Example 3 and Comparative Example 2, and the mass of the refractory structural materials measured.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の耐火構造材の好ましい一実施形態である耐火構造材1Aを図1に示す。図1には、耐火構造材1Aの軸方向に直交する断面が模式的に示されている。本実施形態の耐火構造材1Aは、建築物の梁や柱として使用される構造用の角材である。耐火構造材1Aは、図1に示すように、木製又は鋼製の荷重支持部11aと、耐火被覆層12aと、焼失性被覆層13aとを備える。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on its preferred embodiments.
A fire-resistant structural material 1A, which is a preferred embodiment of the fire-resistant structural material of the present invention, is shown in FIG. FIG. 1 schematically shows a cross section perpendicular to the axial direction of the fireproof structural material 1A. The fireproof structural material 1A of this embodiment is a structural rectangular material used as a building beam or a pillar. As shown in FIG. 1, the refractory structural material 1A includes a wooden or steel load bearing portion 11a, a refractory coating layer 12a, and a burnt-out coating layer 13a.

荷重支持部11aは、該荷重支持部11a単独で、固定荷重、積載荷重、積雪荷重の長期に生ずる荷重(長期荷重)に対して構造耐力上安全であるようにその断面設計がなされている。斯かる断面設計は公知である。荷重支持部11aの横断面形状は四角形状であり、耐火構造材1Aの横断面における、荷重支持部11aの縦方向の長さ及び横方向の長さは、梁や柱の形状、或いは大きさ等によって適宜に変更することができる。 The load-bearing portion 11a is designed in cross-section so that the load-bearing portion 11a alone is safe in terms of structural strength against long-term loads (long-term loads) such as fixed loads, load loads, and snow loads. Such cross-sectional designs are known. The cross-sectional shape of the load-bearing portion 11a is rectangular, and the longitudinal length and the lateral length of the load-bearing portion 11a in the cross-section of the refractory structural material 1A correspond to the shape or size of the beam or column. etc. can be changed as appropriate.

耐火被覆層12aは荷重支持部11aを被覆している。本実施形態において、耐火被覆層12aは荷重支持部11aの軸方向に沿う4側面を被覆している。耐火構造材1Aが梁である場合、耐火被覆層12aは荷重支持部11aの軸方向に沿う3側面を被覆していてもよい。耐火構造材1Aの耐火被覆層12aが形成されていない側面は、例えば床等を載せて荷重支持部11aの上側を被覆してもよい。 The refractory coating layer 12a covers the load bearing portion 11a. In this embodiment, the refractory coating layer 12a covers four axial sides of the load bearing portion 11a. When the refractory structural material 1A is a beam, the refractory coating layer 12a may cover three axial side surfaces of the load supporting portion 11a. The side surface of the refractory structural material 1A on which the refractory coating layer 12a is not formed may be covered with a floor or the like to cover the upper side of the load supporting portion 11a.

焼失性被覆層13aは、耐火被覆層12aを被覆している。焼失性被覆層13aは、火炎に晒されたときに燃焼し焼失するようになっている。また焼失性被覆層13aは、その厚みが25mm未満である。焼失性被覆層13aの厚みが25mm未満であることにより、該焼失性被覆層13aは、確実に焼失するようになっている。焼失性被覆層13aがこのような構成を有することにより、本実施形態の耐火構造材1Aは、耐火被覆層12aが赤熱することを防ぐことができる。本実施形態の耐火構造材1Aにおいて、耐火被覆層12aが赤熱することを防ぐことができる理由は完全には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。 The burnable coating layer 13a covers the fireproof coating layer 12a. The burnable coating layer 13a is designed to burn and burn off when exposed to flame. Also, the burn-out coating layer 13a has a thickness of less than 25 mm. Since the thickness of the burnable coating layer 13a is less than 25 mm, the burnable coating layer 13a is reliably burnt off. With such a configuration of the burnable coating layer 13a, the fireproof structural material 1A of the present embodiment can prevent the fireproof coating layer 12a from becoming red hot. Although the reason why the fireproof coating layer 12a can be prevented from becoming red hot in the fireproof structural material 1A of the present embodiment is not completely clear, the present inventors presume as follows.

耐火構造材1Aの燃焼は、以下のような順で進むと考えられる。
耐火構造材1Aが火炎にさらされると、まず、焼失性被覆層13aでは主に熱分解反応が起こり、焼失性被覆層13aの炭化が起こる(第1段階)。第1段階において、耐火被覆層12aでは、その温度が上昇する。そして、焼失性被覆層13aの熱分解反応が終了し、該焼失性被覆層13aの酸化反応が主として起こり、該焼失性被覆層13aが灰となり焼失し始める(第2段階)。第2段階において、耐火被覆層12aでは、主に熱分解反応が起こり、耐火被覆層12aの炭化が起こる。そして、焼失性被覆層13aが完全に焼失する(第3段階)。第4段階において、耐火被覆層12aでは、熱分解反応とともに酸化反応が起こる。そして、耐火被覆層12aの熱分解反応が終了し、該耐火被覆層12aの酸化反応が主として起こるようになる(第4段階)。その後、耐火被覆層12aの酸化反応が終了し、耐火構造材1Aが燃え止まる(第5段階)。
このように、本実施形態の耐火構造材1Aにおいては、燃焼開始後しばらくしてから、耐火被覆層12aの熱分解反応が起きる。したがって、燃焼開始後しばらくの間、耐火被覆層12aの表面を平滑な状態に保つことができる。また、耐火構造材1Aが燃焼している時間のうち、耐火被覆層12aの熱分解反応や酸化反応が起こっている時間を短くすることもできる。これらのことに起因して、本実施形態の耐火構造材1Aは、耐火被覆層12aに亀裂等が生じにくく、赤熱し続けることを防ぐことができる。
Combustion of the refractory structural material 1A is considered to proceed in the following order.
When the refractory structural material 1A is exposed to flame, first, a thermal decomposition reaction mainly occurs in the burnable coating layer 13a, and carbonization of the burnable coating layer 13a occurs (first stage). In the first stage, the temperature of the refractory coating layer 12a rises. Then, the thermal decomposition reaction of the burnable coating layer 13a is completed, the oxidation reaction of the burnable coating layer 13a mainly occurs, and the burnable coating layer 13a turns to ash and begins to burn off (second stage). In the second stage, a thermal decomposition reaction mainly occurs in the refractory coating layer 12a, and carbonization of the refractory coating layer 12a occurs. Then, the burnable coating layer 13a is completely burnt out (third stage). In the fourth stage, the refractory coating layer 12a undergoes an oxidation reaction together with a thermal decomposition reaction. Then, the thermal decomposition reaction of the refractory coating layer 12a is completed, and the oxidation reaction of the refractory coating layer 12a mainly occurs (fourth stage). After that, the oxidation reaction of the refractory coating layer 12a is completed, and the refractory structural material 1A stops burning (fifth stage).
As described above, in the refractory structural material 1A of the present embodiment, the thermal decomposition reaction of the refractory coating layer 12a occurs after a while from the start of combustion. Therefore, the surface of the refractory coating layer 12a can be kept smooth for a while after combustion starts. In addition, it is possible to shorten the time during which the thermal decomposition reaction and the oxidation reaction of the fireproof coating layer 12a are taking place, out of the time during which the fireproof structural material 1A is burning. Due to these factors, the fireproof structural material 1A of the present embodiment is less prone to cracks or the like in the fireproof coating layer 12a, and can be prevented from being continuously red-heated.

また、熱分解反応や酸化反応により、焼失性被覆層13aに亀裂等が生じ、該亀裂内に赤熱が発生した場合であっても、該焼失性被覆層13aは焼失するので、該焼失性被覆層13aが赤熱し続けることはない。したがって、焼失性被覆層13aの赤熱が耐火被覆層12aに伝わることも防ぐことができる。このことも、耐火被覆層12aの赤熱の抑制に寄与している。 In addition, even if cracks or the like are generated in the burnable coating layer 13a due to thermal decomposition reaction or oxidation reaction, and red heat is generated in the cracks, the burnable coating layer 13a is burned out. Layer 13a does not remain red hot. Therefore, it is possible to prevent red heat from the burn-out coating layer 13a from being transmitted to the fire-resistant coating layer 12a. This also contributes to suppressing red heat of the fireproof coating layer 12a.

焼失性被覆層13aは、耐火構造材1Aが燃焼したときに該焼失性被覆層13aが一層焼失しやすくする観点から、その厚みが、好ましくは25mm未満、より好ましくは20mm未満である。ここで、25mm以上の場合については、焼失するまでの燃焼時間が長くなることから、部材自体の燃焼が長く続くため、好ましくない。また焼失性被覆層13aの厚みは、耐火被覆層12aの熱分解反応や酸化反応の開始の時間を遅らせる観点から、好ましくは10mm以上、より好ましくは15mm以上である。 The thickness of the burnable coating layer 13a is preferably less than 25 mm, more preferably less than 20 mm, from the viewpoint of making the burnable coating layer 13a more easily burnt off when the refractory structural material 1A is burned. Here, when the thickness is 25 mm or more, the combustion time until the member burns out becomes long, and the combustion of the member itself continues for a long time, which is not preferable. The thickness of the burn-off coating layer 13a is preferably 10 mm or more, more preferably 15 mm or more, from the viewpoint of delaying the start time of thermal decomposition reaction or oxidation reaction of the fire-resistant coating layer 12a.

本実施形態の耐火構造材1Aは、該耐火構造材1A及び、該耐火構造材1Aの焼失性被覆層13aを耐火被覆層12aに置換した比較用構造材を対象として、ISO834-1に準拠した標準加熱による60分間の燃焼試験を行ったときに、以下の基準(1)及び基準(2)を満たすことが好ましい。
基準(1):加熱終了直後において、耐火構造材1Aの方が、比較用構造材よりも質量減少速度が大きい。
基準(2):加熱終了後180分以内に、耐火構造材1Aの方が、比較用構造材よりも質量減少速度が小さくなる。
耐火構造材1Aが基準(1)を満たすことは、火炎に晒らされたときに焼失性被覆層13aが一層焼失しやすいことを意味すると考えられる。また耐火構造材1Aが基準(2)を満たすことは、焼失性被覆層13aが焼失した後に、耐火被覆層12aの熱分解反応や酸化反応が、より早い段階で落ち着くことを意味すると考えられる。したがって、基準(1)及び(2)を満たす耐火構造材1Aは耐火被覆層12aの赤熱を一層抑制することができる。
The refractory structural material 1A of the present embodiment is the refractory structural material 1A and the comparative structural material in which the burnable coating layer 13a of the refractory structural material 1A is replaced with the refractory coating layer 12a. It is preferable to satisfy the following criteria (1) and (2) when performing a 60-minute combustion test with standard heating.
Criterion (1): The refractory structural material 1A has a higher mass reduction rate than the comparative structural material immediately after the heating is completed.
Criterion (2): Within 180 minutes after the end of heating, the refractory structural material 1A has a lower mass reduction rate than the comparative structural material.
It is considered that the fact that the refractory structural material 1A satisfies the criterion (1) means that the burnable coating layer 13a is more likely to burn off when exposed to flame. Further, the fact that the fire-resistant structural material 1A satisfies the criterion (2) is considered to mean that the thermal decomposition reaction and oxidation reaction of the fire-resistant coating layer 12a settle down at an earlier stage after the burn-out coating layer 13a is destroyed by fire. Therefore, the refractory structural material 1A that satisfies the criteria (1) and (2) can further suppress red heat of the refractory coating layer 12a.

比較用構造材について詳述すると、該比較用構造材は、耐火構造材1Aにおける焼失性被覆層13aを耐火被覆層12aに置き換えた以外は、該耐火構造材1Aと同様の構成を有している。比較用構造材の横断面の寸法と、耐火構造材1Aの横断面の寸法とは同一である。比較用構造材は、耐火構造材1Aにおいて、焼失性被覆層13a及び耐火被覆層12aに代えて、焼失性被覆層13a及び耐火被覆層12aの合計厚みと同じ厚みを有する耐火被覆層12aを用いることにより製造することもできる。 More specifically, the comparative structural material has the same configuration as the refractory structural material 1A except that the fire-resistant coating layer 13a in the refractory structural material 1A is replaced with the refractory coating layer 12a. there is The dimensions of the cross section of the comparative structural material and the dimensions of the cross section of the fireproof structural material 1A are the same. As a structural material for comparison, in place of the burnable coating layer 13a and the fireproof coating layer 12a in the fireproof structural material 1A, the fireproof coating layer 12a having the same thickness as the total thickness of the burnable coating layer 13a and the fireproof coating layer 12a is used. It can also be manufactured by

質量減少速度は、例えば以下のようにして測定することができる。
<質量減少速度の測定方法>
まず、耐火構造材1A及び比較用構造材を対象として、ISO834-1に準拠した標準加熱による60分間の燃焼試験を行う。その際、耐火構造材の質量変化を計測する。
そして、加熱開始時から、T分後の時間における構造材の質量をWとし、時間Tから1分後の時間TΔにおける構造材の質量をWΔとする。そして、下記式により質量減少速度を算出する。
質量減少速度(kg/min)=(W-WΔ)/(TΔ-T)
加熱終了直後の質量減少速度を算出する場合、Tを60(分)とすればよい。
The mass reduction rate can be measured, for example, as follows.
<Method for measuring mass reduction rate>
First, the refractory structural material 1A and the comparative structural material are subjected to a combustion test for 60 minutes by standard heating in accordance with ISO834-1. At that time, the mass change of the refractory structural material is measured.
Let W be the mass of the structural material at time T minutes after the start of heating, and W Δ be the mass of the structural material at time T Δ one minute after time T. Then, the mass reduction rate is calculated by the following formula.
Mass reduction rate (kg/min) = (WW Δ )/(T Δ -T)
When calculating the mass reduction rate immediately after the end of heating, T may be set to 60 (minutes).

耐火被覆層12aの厚みは、耐火構造材1Aが燃焼したときに、該耐火被覆層12aを残存しやすくし、該耐火構造材1Aの耐火性能を向上させる観点から、好ましくは60mm以上、より好ましくは75mm以上である。また耐火被覆層12aの厚みは、荷重支持部11aが鋼製の場合に、熱伝導性及び、熱容量の影響による熱吸収性を活かし、木材の燃え止まり効果向上をさせる観点から、好ましくは90mm以下、より好ましくは75mm以下である。 The thickness of the refractory coating layer 12a is preferably 60 mm or more, more preferably 60 mm or more, from the viewpoint of making it easier for the refractory coating layer 12a to remain when the refractory structural material 1A is burned and improving the fire resistance performance of the refractory structural material 1A. is 75 mm or more. Further, when the load supporting portion 11a is made of steel, the thickness of the fireproof coating layer 12a is preferably 90 mm or less from the viewpoint of improving the effect of stopping the burning of wood by taking advantage of heat absorption due to the influence of heat conductivity and heat capacity. , more preferably 75 mm or less.

次に、耐火構造材1Aの構成材料について説明する。
荷重支持部11aは上述のように、木製又は鋼製である。荷重支持部11aが木製である場合、荷重支持部11aとしては、集成材、製材、直交集成板(CLT)、単板積層材(LVL)及び平行ストランド材(PSL)等を用いることができる。荷重支持部11aが木製である場合、荷重支持部11aは、一方向と直交する方向に複数本のラミナを積層接着した積層体を、該一方向に並べて配して横断面形状を四角形状としたものであってもよい。
荷重支持部11aが鋼製である場合、荷重支持部11aとしては、角形鋼管、H型鋼、角鋼、平鋼及び溝形鋼等を用いることができる。また、これら以外の形状のものであっても、耐火被覆層12aを周囲に構成できるものは、荷重支持部11aとして用いることができる。
Next, constituent materials of the refractory structural material 1A will be described.
The load bearing portion 11a is made of wood or steel, as described above. When the load-bearing portion 11a is made of wood, laminated lumber, sawn lumber, cross-laminated timber (CLT), laminated veneer lumber (LVL), parallel strand lumber (PSL), and the like can be used as the load-bearing portion 11a. When the load-bearing part 11a is made of wood, the load-bearing part 11a is formed by arranging a laminate in which a plurality of laminas are laminated and bonded in a direction perpendicular to the one direction, arranged side by side in the one direction, and having a rectangular cross-sectional shape. It may be
When the load supporting portion 11a is made of steel, square steel pipe, H-shaped steel, square steel, flat steel, channel steel, etc. can be used as the load supporting portion 11a. Moreover, even if it is a shape other than these, the thing which can comprise the fireproof coating layer 12a on the circumference|surroundings can be used as the load support part 11a.

耐火被覆層12a及び焼失性被覆層13aは、純朴からなる木質材料により構成されている。本明細書において、純木とは、難燃薬剤や不燃材料、無機系材料等を含有していない木材を意味する。 The fire-resistant coating layer 12a and the burn-resistant coating layer 13a are made of a simple wooden material. As used herein, pure wood means wood that does not contain flame retardants, incombustible materials, inorganic materials, or the like.

耐火被覆層12aを形成する純木としては、集成材、製材、直交集成板(CLT)、単板積層材(LVL)、平行ストランド材(PSL)及び合板等が挙げられる。CLTや集成材は、断面が長方形状のラミナを、該長方形の頂点どうしを重ねるようにして、短手方向に複数積層したものなどであってもよい。耐火被覆層12aを構成する純木の樹種としては、カラマツ、ベイマツ、アカマツ、エゾマツ、シラカバ、ヒノキ、ヒバ、ケヤキ、オウシュウアカマツ、ラジアータパイン等が挙げられ、これらの中でも、カラマツが好ましい。 Solid wood for forming the fireproof coating layer 12a includes laminated lumber, sawn lumber, cross laminated lumber (CLT), laminated veneer lumber (LVL), parallel strand lumber (PSL), plywood, and the like. The CLT or laminated wood may be formed by laminating a plurality of laminae each having a rectangular cross section in the transverse direction such that the vertexes of the rectangles overlap each other. Solid wood species constituting the fire-resistant coating layer 12a include larch, Douglas fir, red pine, spruce, white birch, cypress, hiba, zelkova, red pine, radiata pine, etc. Among these, larch is preferred.

焼失性被覆層13aを構成する純木としては、集成材、製材、直交集成板(CLT)、単板積層材(LVL)、平行ストランド材(PSL)及び合板等が挙げられる。CLTや集成材は、断面が長方形状のラミナを、該長方形の頂点どうしを重ねるようにして、短手方向に複数積層したものなどであってもよい。焼失性被覆層13aを構成する純木の樹種としては、スギ、モミ、SPF及びバルサ等が挙げられ、これらの中でも、スギが好ましい。 Examples of the solid wood constituting the burnable coating layer 13a include laminated lumber, sawn lumber, cross laminated timber (CLT), laminated veneer lumber (LVL), parallel strand lumber (PSL), plywood, and the like. The CLT or laminated wood may be formed by laminating a plurality of laminae each having a rectangular cross section in the transverse direction such that the vertexes of the rectangles overlap each other. Species of solid wood that constitutes the burnable coating layer 13a include cedar, fir, SPF, balsa, and the like, and among these, cedar is preferred.

荷重支持部11aと耐火被覆層12aとの接合、耐火被覆層12aと焼失性被覆層13aの接合、並びに、荷重支持部11a、耐火被覆層12a及び焼失性被覆層13aそれぞれを構成するラミナどうしの接合は、耐火構造材の製造に従来用いられている各種公知の接着剤を用いることができ、例えば、レゾルシノール樹脂系接着剤、レゾルシノール・フェノール系樹脂接着剤、水性高分子イソシアネート樹脂系接着剤、ポリウレタン系接着剤及び酢酸ビニル系接着剤等が挙げられ、これらの中でも、赤熱を一層抑制できるようにする観点から、レゾルシノール・フェノール系樹脂接着剤が好ましい。 Bonding of the load-bearing portion 11a and the refractory coating layer 12a, bonding of the refractory coating layer 12a and the burn-out coating layer 13a, and bonding of the lamina constituting each of the load-bearing portion 11a, the fire-resistant coating layer 12a, and the burn-out coating layer 13a. For bonding, various known adhesives conventionally used in the production of fireproof structural materials can be used. Polyurethane-based adhesives, vinyl acetate-based adhesives, and the like can be mentioned, and among these, resorcinol-phenol-based resin adhesives are preferable from the viewpoint of further suppressing red heat.

次に、本発明の赤熱抑制方法について説明する。本発明の赤熱抑制方法の好ましい実施形態は、荷重支持部11aと、該荷重支持部11aを被覆する耐火被覆層12aとを有する構造材を、焼失性被覆層13aにより被覆する方法である。本実施形態の赤熱抑制方法によれば、好ましくは上述した耐火構造材1Aが得られる。本実施形態の赤熱抑制方法によれば、耐火被覆層12aの表面に割れが生じることを防ぎ、該耐火被覆層12aが赤熱することを抑制することができる。 Next, the red heat suppression method of the present invention will be described. A preferred embodiment of the red heat suppression method of the present invention is a method of covering a structural member having a load bearing portion 11a and a fireproof coating layer 12a covering the load bearing portion 11a with a burnable coating layer 13a. According to the method for suppressing red heat of the present embodiment, the refractory structural material 1A described above is preferably obtained. According to the method for suppressing red heat of the present embodiment, it is possible to prevent the surface of the fire-resistant coating layer 12a from cracking, and to suppress red-heating of the fire-resistant coating layer 12a.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to such Examples.

(実施例1)
図1に示す耐火構造材1Aと同様の構成を有する耐火構造材を製造した。具体的には、木製の荷重支持部を有する耐火構造材を製造した。耐火構造材は、横断面の寸法が360mm×360mmであり、軸方向の長さが3500mmである。荷重支持部の横断面の寸法は180mm×180mmであり、耐火被覆層の厚みは75mmであり、燃焼性被覆層の厚みは15mmである。
荷重支持部及び耐火被覆層としては、カラマツ(密度:0.50g/cm、含水率:12.3%)の集成材を用いた。燃焼性被覆層としては、スギ(密度:0.40g/cm、含水率:11.22%)の集成材を用いた。耐火構造材の製造に用いる接着剤としては、レゾルシノール・フェノール系樹脂接着剤を用いた。
(Example 1)
A refractory structural material having the same configuration as the refractory structural material 1A shown in FIG. 1 was manufactured. Specifically, a refractory structural member with a wooden load-bearing portion was manufactured. The refractory structure has cross-sectional dimensions of 360 mm x 360 mm and an axial length of 3500 mm. The cross-sectional dimensions of the load-bearing part are 180 mm x 180 mm, the thickness of the refractory coating is 75 mm and the thickness of the combustible coating is 15 mm.
Laminated wood of Japanese larch (density: 0.50 g/cm 3 , moisture content: 12.3%) was used as the load bearing portion and the fireproof coating layer. Laminated lumber of Japanese cedar (density: 0.40 g/cm 3 , water content: 11.22%) was used as the combustible coating layer. A resorcinol-phenolic resin adhesive was used as the adhesive for manufacturing the refractory structural material.

(実施例2)
図1に示す耐火構造材1Aと同様の構成を有する耐火構造材を製造した。具体的には、荷重支持部として角形鋼管を有する耐火構造材を製造した。耐火構造材は、横断面の寸法が385mm×385mmであり、軸方向の長さが3300mmである。荷重支持部である角形鋼管は、横断面の寸法が200mm×200mmであり、厚みが9mmである。耐火被覆層の厚みは75mmであり、燃焼性被覆層の厚みは15mmである。実施例2においては、荷重支持部と耐火被覆層との間に厚み2.5mmのスペーサーを配置した。スペーサーは、荷重支持部の軸方向に沿う4側面それぞれに配置した。
角形鋼管としては、JIS G 3466に規定されるSTKR400を用いた。スペーサーとしては、スギからなる合板を用いた。耐火被覆層としては、カラマツ(密度:0.49g/cm、含水率:12.2%)の集成材を用いた。燃焼性被覆層としては、スギ(密度:0.36g/cm、含水率:10.0%)の集成材を用いた。
(Example 2)
A refractory structural material having the same configuration as the refractory structural material 1A shown in FIG. 1 was manufactured. Specifically, a refractory structural member having a square steel pipe as a load bearing portion was manufactured. The refractory structure has cross-sectional dimensions of 385 mm x 385 mm and an axial length of 3300 mm. The square steel pipe, which is the load bearing portion, has a cross-sectional dimension of 200 mm×200 mm and a thickness of 9 mm. The thickness of the refractory coating layer is 75 mm and the thickness of the combustible coating layer is 15 mm. In Example 2, a 2.5 mm thick spacer was placed between the load bearing portion and the refractory coating. Spacers were arranged on each of the four side surfaces along the axial direction of the load supporting portion.
As the square steel pipe, STKR400 specified in JIS G 3466 was used. A plywood made of Japanese cedar was used as the spacer. Laminated wood of Japanese larch (density: 0.49 g/cm 3 , water content: 12.2%) was used as the fireproof coating layer. Laminated lumber of Japanese cedar (density: 0.36 g/cm 3 , moisture content: 10.0%) was used as the combustible coating layer.

(比較例1)
以下の点以外は、実施例1と同様にして耐火構造材を製造した。耐火被覆層の厚みを90mmとし、焼失性被覆層を設けなかった。カラマツは、密度が0.53g/cm±10%、含水率が8~10%であった。また、接着剤として、フェール・レゾルシノール共縮合樹脂(PRF)系樹脂接着剤を用いた。
(Comparative example 1)
A refractory structural material was manufactured in the same manner as in Example 1, except for the following points. The thickness of the refractory coating layer was 90 mm, and no burn-out coating layer was provided. Larch had a density of 0.53 g/cm 3 ±10% and a moisture content of 8-10%. As the adhesive, a Fehr-resorcinol cocondensation resin (PRF) resin adhesive was used.

(評価)
(燃焼試験)
実施例1、2及び比較例1の耐火構造材を、直立状態として試験炉内に配置し、4側面のそれぞれに対して、通常の火災を想定したISO834-1標準加熱により1時間加熱を行い、加熱終了後、実施例1及び比較例1は8時間、実施例2は11時間の炉内放冷を行った。その際、図2~図4に黒点で示す各位置における温度変化を計測し、各位置における温度の経時的変化を記録した。以下、図2~図4に黒点で示す各位置をそれぞれ、図2~図4に示す番号を用いて、位置1、位置2のように記載する。各位置における温度変化を計測した結果をそれぞれ、図5~図7に示す。また、実施例1、2及び比較例1の加熱面の状態を目視により確認した。実施例1、2及び比較例1の耐火構造材の燃焼試験後の状態をそれぞれ、図8~図10に示す。
(evaluation)
(Combustion test)
The refractory structural materials of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are placed in a test furnace in an upright state, and each of the four sides is heated for 1 hour by ISO834-1 standard heating assuming a normal fire. After completion of heating, the samples of Example 1 and Comparative Example 1 were left to cool in the furnace for 8 hours, and the samples of Example 2 were left to cool in the furnace for 11 hours. At that time, the temperature change at each position indicated by the black dots in FIGS. 2 to 4 was measured, and the temperature change over time at each position was recorded. 2 to 4 are described as position 1 and position 2 using the numbers shown in FIGS. 2 to 4, respectively. The results of measuring the temperature change at each position are shown in FIGS. 5 to 7, respectively. In addition, the states of the heating surfaces of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were visually confirmed. The states of the refractory structural materials of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 after the combustion test are shown in FIGS. 8 to 10, respectively.

実施例1は、図5(a)~(c)に示すように、温度変化を測定した全ての位置において、温度が下がった後は、試験終了まで再び温度が上昇することはなかった。
また、実施例1の耐火構造材は、加熱終了直後からしばらくの間、表面のスギ板の燃焼が続いたが、有炎燃焼が炉内温度に大きく影響を与えることはなかった。また、火炎がおさまるにつれて、炉内温度も下降する様子が観察された。また、加熱中に燃え切らないスギ板は、カラマツの表層にくっついた状態で赤熱燃焼が続いたものの、体積の減少と炭化に伴い、焼失し灰になる様子や、小さな炭及び灰の状態でぽろぽろと落ちていく様子が確認された。また、スギとカラマツとはレゾルシノール系樹脂接着剤で二次接着したため、スギが簡単に落ちることはなかった。赤熱したスギが炉床に落下することもあったが、落下したスギが長時間燃焼することはなかった。スギが燃え尽きたあとに、徐々にカラマツの炭化層が露出していった。実施例1においては、カラマツの炭化層の表層は、比較例1に比して深く炭化しきった堅固な炭の状態でなく、比較的浅く炭化している状態で、表層の赤熱部分が細かくほろほろと落ちていく様子が観察された。
In Example 1, as shown in FIGS. 5(a) to 5(c), at all positions where temperature changes were measured, after the temperature dropped, the temperature did not rise again until the end of the test.
In addition, in the refractory structural material of Example 1, the burning of the cedar board on the surface continued for a while immediately after the end of heating, but the flaming combustion did not greatly affect the temperature inside the furnace. In addition, it was observed that the temperature inside the furnace decreased as the flame subsided. In addition, the cedar board that did not burn out during heating continued to burn red hot while sticking to the larch surface layer, but as the volume decreased and carbonized, it burned off and turned into ash. It was confirmed that it was falling down. In addition, since the cedar and Japanese larch were secondarily adhered with a resorcinol-based resin adhesive, the cedar did not easily fall off. Red-hot cedar sometimes fell into the hearth, but the fallen cedar did not burn for a long time. After the cedar burned out, the larch charred layer was gradually exposed. In Example 1, the surface layer of the larch carbonized layer is not in a state of deeply carbonized hard charcoal compared to Comparative Example 1, but in a state of relatively shallow carbonization, and the red-hot portion of the surface layer is fine and flaky. It was observed to fall.

実施例2は、図6(a)~(d)に示すように、温度変化を測定した全ての位置において、温度が下がった後は、試験終了まで再び温度が上昇することはなかった。
また、実施例2の耐火構造材は、燃焼試験開始後12時間経過した時点で、炉内温度及び構造材の内部温度ともに、十分に下降傾向に転じていた。また、実施例2の耐火構造材の表層には、大きな亀裂等が生じていなかった。また表層には、構造材の脱炉時点で、わずかに赤熱が残っていたが、再燃するほどのものでもなく、数時間後に焼失する程度のものであった。
In Example 2, as shown in FIGS. 6(a) to 6(d), at all positions where temperature changes were measured, after the temperature dropped, the temperature did not rise again until the end of the test.
Further, in the refractory structural material of Example 2, both the temperature inside the furnace and the internal temperature of the structural material turned to a sufficiently downward trend when 12 hours had passed since the start of the combustion test. In addition, no large cracks or the like occurred in the surface layer of the fireproof structural material of Example 2. In addition, the red heat remained slightly on the surface layer when the structural material was removed from the furnace, but it was not so strong as to reignite, but to the extent that it would burn off after several hours.

比較例1は、図7(a)に示すように、位置5において、加熱終了後から試験終了まで温度が下がらず、燃焼が続いていることが分かる。また、位置3及び位置7においては、温度がピークに達し、その後下がった後に、再び温度が上昇している。このことから、位置3及び位置7においては、一度鎮火した後、別の部位に残っていた赤熱が位置3及び位置7に伝わり、再び燃焼が始まったと考えられる。また、図7(b)に示すように、位置12、位置13及び位置14においても、温度が下がった後に上昇していることから、別の部位に残っていた赤熱が伝わり、再び燃焼が始まったと考えられる。 In Comparative Example 1, as shown in FIG. 7A, at position 5, the temperature did not decrease from the end of heating to the end of the test, and combustion continued. Also, at positions 3 and 7, the temperature reaches a peak, then drops, and then rises again. From this, at positions 3 and 7, after the fire was once extinguished, red heat remaining in another part was transmitted to positions 3 and 7, and combustion started again. Also, as shown in FIG. 7(b), at positions 12, 13, and 14, the temperature rises after it drops, so the red heat remaining in another part is transmitted, and combustion starts again. It is thought that

また、比較例1の耐火構造材は、加熱開始後、表面に大きく割れが生じていた。また、加熱中から放冷開示初期に炭化層の脱落も多くみられた。また、加熱終了後も部材全般にわたり発生している割れ(凹凸部)の内部において赤熱燃焼が強く継続しており、耐火被覆層の大きな損傷が見られた。比較例1においては、カラマツの炭化層は比較的堅固に残り、亀裂が深く入っていた。
実施例1、2及び比較例1の結果から、本発明によれば、耐火構造材の赤熱を抑制することができることが分かる。
In addition, the refractory structural material of Comparative Example 1 had large cracks on the surface after the start of heating. In addition, many of the carbonized layers fell off during heating to the initial stage of cooling. In addition, even after the heating was completed, red-hot combustion continued strongly inside the cracks (unevenness) that had occurred throughout the entire member, and large damage to the refractory coating layer was observed. In Comparative Example 1, the charred layer of Japanese larch remained relatively firm and had deep cracks.
From the results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, it can be seen that red heat of the refractory structural material can be suppressed according to the present invention.

また、実施例2は、図6(b)に示すように、耐火構造材の角部に位置する位置10の温度がピークに達した後、下降に転じるのに追従して、該耐火構造材の角部と角部との間の部分(以下、「中央部」と言う。)に位置する位置6の温度もピークに達した後、下降に転じている。これに対し、実施例1は、図5(b)に示すように、耐火構造材の中央部に位置する位置6の温度変化は、耐火構造材の角部に位置する位置9の温度変化に追従していない。この違いは、実施例1及び実施例2の荷重支持部の違いによるものだと考えられる。具体的には、実施例2は、耐火構造材が荷重支持部として角形鋼管を有しているので、該構造材の角部近傍、より具体的には、角形鋼管の角部における、耐火被覆層と対向する面(以下、角形鋼管の角部の外面という。)と、該耐火被覆層における角形鋼管と対向する面(以下、耐火被覆層の内面という。)とが略平行となる位置の熱が、熱伝導率が高い該角形鋼管を介して該構造材の中央部に伝わっていると考えられる。角形鋼管の角部の外面と耐火被覆層の内面とが略平行になるとは、角形鋼管の角部の外面における、耐火被覆層の内面と平行な方向の曲率が略0となることを意味する。実施例2によれば、耐火構造材の角部近傍に熱が集中することを抑制することができ、赤熱を一層抑制することができると考えられる。 Further, in Example 2, as shown in FIG. The temperature at position 6, which is located between the corners of (hereinafter referred to as "central part"), also reaches a peak and then begins to fall. On the other hand, in Example 1, as shown in FIG. not following. It is believed that this difference is due to the difference in the load-bearing portions of Examples 1 and 2. FIG. Specifically, in Example 2, since the refractory structural material has a square steel pipe as a load bearing part, the fireproof coating near the corners of the structural material, more specifically, the corners of the square steel pipe. The surface facing the layer (hereinafter referred to as the outer surface of the corner of the square steel pipe) and the surface of the fire-resistant coating layer facing the square steel pipe (hereinafter referred to as the inner surface of the fire-resistant coating layer) are approximately parallel. It is considered that the heat is transmitted to the central portion of the structural member through the square steel pipe, which has high thermal conductivity. The expression that the outer surface of the corner of the square steel pipe and the inner surface of the refractory coating layer are substantially parallel means that the curvature of the outer surface of the corner of the square steel pipe in the direction parallel to the inner surface of the refractory coating layer is approximately 0. . According to Example 2, it is possible to suppress the concentration of heat in the vicinity of the corners of the refractory structural material, and it is thought that red heat can be further suppressed.

(実施例3)
図1に示す耐火構造材1Aと同様の構成を有する耐火構造材を製造した。具体的には、木製の荷重支持部を有する耐火構造材を製造した。耐火構造材は、横断面の寸法が330mm×330mmであり、軸方向の長さが1600mmである。荷重支持部の横断面の寸法は180mm×180mmであり、耐火被覆層の厚みは60mmであり、燃焼性被覆層の厚みは15mmである。
荷重支持部及び耐火被覆層としては、カラマツ(密度:0.49g/cm、含水率:9.5%)の集成材を用いた。燃焼性被覆層としては、スギ(密度:0.33g/cm、含水率:10.9%)の集成材を用いた。
(Example 3)
A refractory structural material having the same configuration as the refractory structural material 1A shown in FIG. 1 was manufactured. Specifically, a refractory structural member with a wooden load-bearing portion was manufactured. The refractory structure has cross-sectional dimensions of 330 mm x 330 mm and an axial length of 1600 mm. The cross-sectional dimensions of the load-bearing part are 180 mm×180 mm, the thickness of the refractory coating is 60 mm and the thickness of the combustible coating is 15 mm.
Laminated wood of Japanese larch (density: 0.49 g/cm 3 , moisture content: 9.5%) was used as the load bearing portion and the fireproof coating layer. Laminated lumber of Japanese cedar (density: 0.33 g/cm 3 , water content: 10.9%) was used as the combustible coating layer.

(比較例2)
以下の点以外は、実施例3と同様にして耐火構造材を製造した。耐火被覆層の厚みを75mmとし、焼失性被覆層を設けなかった。カラマツは、密度が0.50g/cm、含水率が9.7%であった。
(Comparative example 2)
A refractory structural material was manufactured in the same manner as in Example 3, except for the following points. The thickness of the refractory coating layer was 75 mm, and no burn-out coating layer was provided. Larch had a density of 0.50 g/cm 3 and a moisture content of 9.7%.

(質量減少速度の評価)
実施例3及び比較例2の耐火構造材を、該耐火構造材の軸方向が鉛直方向と一致するように試験炉内の天井から吊るし、4側面のそれぞれに対して、通常の火災を想定したISO834-1標準加熱により1時間加熱を行い、加熱終了後、6時間の炉内放冷を行った。その際、各耐火構造材の質量変化を計測し、各構造材の質量の経時的変化を記録した。その結果を、図11に示す。なお、加熱開始から30分までは、炉内温度を上昇させるために加熱バーナーの出力を強くしているので、炉内圧力がぶれやすく、質量の正確な測定が困難である。そのため、図11においては、炉内圧力が安定した30分以降の測定結果を示している。
(Evaluation of mass reduction rate)
The refractory structural materials of Example 3 and Comparative Example 2 were suspended from the ceiling in the test furnace so that the axial direction of the refractory structural materials coincided with the vertical direction, and a normal fire was assumed for each of the four sides. Heating was performed for 1 hour according to ISO834-1 standard heating, and after the heating was completed, cooling was performed in the furnace for 6 hours. At that time, the mass change of each refractory structural material was measured, and the change over time of the mass of each structural material was recorded. The results are shown in FIG. In addition, since the output of the heating burner is increased in order to raise the temperature in the furnace for 30 minutes from the start of heating, the pressure in the furnace tends to fluctuate, making it difficult to accurately measure the mass. Therefore, FIG. 11 shows the measurement results after 30 minutes when the in-furnace pressure is stable.

図11に示すように、加熱終了直後、即ち加熱開始から60分後において、実施例3は、比較例2よりも質量減少速度が大きい。また加熱終了後180分以内、具体的には加熱終了時から30分の時点で、実施例3は、比較例2よりも質量減少速度が小さくなっている。加熱終了直後においては、実施例3の方が、比較例2よりも質量減少速度の変化率が大きいが、その後、実施例3の方が、比較例2よりも質量減少速度の変化率が小さくなっている。また燃焼試験後の、実施例3の耐火構造材と比較例2の耐火構造材とを比較すると、実施例3の耐火構造材は、大きな割れや亀裂等がなく、赤熱が残っていなかったのに対し、比較例3の耐火構造材は、大きな割れや亀裂等があり、赤熱が残っていた。したがって、実施例3の耐火構造材は、赤熱を抑制することができることが判る。 As shown in FIG. 11, immediately after the end of heating, that is, 60 minutes after the start of heating, Example 3 has a higher mass reduction rate than Comparative Example 2. Moreover, within 180 minutes after the end of heating, specifically at the time point of 30 minutes after the end of heating, Example 3 has a lower mass reduction rate than Comparative Example 2. Immediately after the end of heating, Example 3 has a larger rate of change in mass reduction rate than Comparative Example 2, but after that, Example 3 has a smaller rate of change in mass reduction rate than Comparative Example 2. It's becoming Further, when comparing the refractory structural material of Example 3 and the refractory structural material of Comparative Example 2 after the combustion test, the refractory structural material of Example 3 had no large cracks or cracks, and no red heat remained. On the other hand, the refractory structural material of Comparative Example 3 had large cracks, cracks, etc., and red heat remained. Therefore, it can be seen that the refractory structural material of Example 3 can suppress red heat.

1A 耐火構造材
11a 荷重支持部
12a 耐火被覆層
13a 焼失性被覆層
1A refractory structural material 11a load bearing portion 12a refractory coating layer 13a burn-out coating layer

Claims (5)

木製又は鋼製の荷重支持部と、
前記荷重支持部を被覆する、純木からなる耐火被覆層と、
前記耐火被覆層を被覆し、火炎に晒されたときに燃焼し焼失する、純木からなる厚みが25mm未満である焼失性被覆層とを備える耐火構造材。
a wooden or steel load bearing;
a refractory coating layer made of solid wood covering the load-bearing portion;
A refractory structural material comprising a burnt-out coating layer having a thickness of less than 25 mm and made of solid wood, which covers the refractory coating layer and burns and burns down when exposed to a flame.
前記耐火構造材、及び該耐火構造材の前記焼失性被覆層を前記耐火被覆層に置換した比較用構造材を対象として、ISO834-1に準拠した標準加熱による60分間の燃焼試験を行ったときに、
加熱終了直後においては、前記耐火構造材の方が、前記比較用構造材よりも質量減少速度が大きく、加熱終了後180分以内に、前記耐火構造材の方が、前記比較用構造材よりも質量減少速度が小さくなる、請求項1に記載の耐火構造材。
When the fire-resistant structural material and the comparative structural material in which the fire-resistant coating layer of the fire-resistant structural material is replaced with the fire-resistant coating layer are subjected to a 60-minute combustion test by standard heating in accordance with ISO834-1. to the
Immediately after the end of heating, the refractory structural material has a higher mass reduction rate than the comparative structural material, and within 180 minutes after the end of heating, the refractory structural material is faster than the comparative structural material. 2. The refractory structural material of claim 1, wherein the mass loss rate is reduced.
前記耐火被覆層を構成する木材の樹種がカラマツであり、
前記焼失性被覆層を構成する木材の樹種がスギである、請求項1又は2に記載の耐火構造材。
The tree species of the wood constituting the fireproof coating layer is larch,
3. The fire-resistant structural material according to claim 1, wherein the species of wood constituting said burn-resistant coating layer is Japanese cedar.
前記荷重支持部が角形鋼管である、請求項1~3のいずれか一項に記載の耐火構造材。 Refractory structural material according to any one of claims 1 to 3, wherein the load bearing portion is a square steel pipe. 木製又は鋼製の荷重支持部と、該荷重支持部を被覆し且つ純木からなる耐火被覆層とを有する構造材を、火炎に晒されたときに燃焼し焼失する、純木からなる焼失性被覆層により被覆することにより、
前記耐火被覆層の表面に割れが生じることを防ぎ、該耐火被覆層が赤熱することを抑制する赤熱抑制方法であり、
前記焼失性被覆層の厚みが25mm未満である、赤熱抑制方法。
A solid wood burn-out property in which a structural material having a wooden or steel load-bearing part and a fireproof coating layer covering the load-bearing part and made of solid wood burns and burns down when exposed to fire. By coating with a coating layer,
A red heat suppression method that prevents cracks from occurring on the surface of the refractory coating layer and suppresses red heat of the refractory coating layer,
A method for suppressing red heat, wherein the burn-out coating layer has a thickness of less than 25 mm.
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