JP3765043B2 - Explosion control method for concrete structures - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物が火災を受けた際に、コンクリートが剥離する現象(爆裂)の発生を制御するための、コンクリート構造物の爆裂制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、通常の普通コンクリートに比べて圧縮強度を高めた高強度コンクリートと呼ばれるコンクリート材の利用が盛んとなっている。このような高強度コンクリートは、その設計基準強度の大きさから様々な構造物への活用を期待されているものの、火災時においては、内部に含まれている水蒸気の膨張圧が高まり、また非定常熱応力が生じることにより、表面からウロコ状に剥離する現象(爆裂)を起こしやすい傾向にあると言われている。
【0003】
したがって、高強度コンクリートを利用した構造物においては、火災時に、各部材に爆裂が生じ、これが進行することにより構造物に安全性の問題が生じることが懸念され、このため、構造物を施工する際に用いられる高強度コンクリートに、爆裂の防止策として、ポリプロピレン等の合成繊維を混入することが検討されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在まで、このような合成繊維をコンクリートに混入するに際しては、コンクリートの強度の違いについては考慮がなされることがなく、このため、条件によっては、爆裂の抑制効果を得ることができないという問題点があった。したがって、コンクリートにおける強度等の条件を考慮することによって、より確実に爆裂の抑制効果を得ることができるような技術が求められていた。
【0005】
また、合成繊維を混入した高強度コンクリートを構造物の施工に際して実際に使用する場合には、合成繊維が大量に必要でありそのコストが嵩むこと、合成繊維をコンクリート中にまんべんなく混練することが必ずしも容易でないこと、合成繊維を混練したコンクリートは、繊維未混入のものに比較して流動性が低くなり、これにより現場での打設の際に型枠内側のすみずみに行き渡らせることが困難であること、などの問題点があった。このため、火災時および火災後の構造物の信頼性・健全性を確保しながらも、コンクリート中に混入する合成繊維の使用量を極力少なくして、これにより、施工コストを低減化するとともに、構造物の施工を円滑化するような技術が求められていた。
【0006】
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、構造物の各部材において火災時に発生する爆裂の程度を正確に制御して、コンクリート構造物の火災安全性に対する信頼性を向上させることにある。また、別の目的は、コンクリート中に混練する合成繊維の使用量を最小限として、コンクリート構造物の施工の経済性および作業性を向上させることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、コンクリートの物性を表す量として、コンクリートの水セメント比に着目し、この水セメント比とコンクリートに混入する爆裂防止用材料の量を調整することにより、コンクリートの爆裂の剥離深さを制御することとした。
以下に、コンクリートに発生する爆裂による剥離深さと、コンクリートの水セメント比との関係について若干の説明をしておく。
【0008】
一般に、コンクリートにおいては、その水セメント比が小さいほど爆裂による剥離深さが大きく、逆に、水セメント比が大きいほど爆裂による剥離深さが小さくなることが知られている。これは、水セメント比が大きいほどコンクリートの組織が空隙が大きく水や空気が通り抜けやすい状態となるためであると考えられている。
【0009】
このような、コンクリートの水セメント比とコンクリートの爆裂深さとの関係の一例を表したグラフが、図3である。ここに挙げた例は、鉄筋の被り厚40mmの鉄筋コンクリート柱を、ISO834に規定される耐火試験に準じた方法で加熱した場合のものである。
【0010】
図3中において、縦軸はコンクリートの爆裂による剥離深さの寸法を示し、横軸はコンクリートの水セメント比を示している。図中の○は、合成繊維をコンクリート中に混入しない場合(合成繊維混入量が0.0kg/m3の場合)であり、実線は、○印のデータを直線回帰したものである。このように、合成繊維がコンクリート中に混入されない場合には、コンクリートの爆裂深さは、水セメント比が増大するにしたがって、ほぼ直線的に減少していくことがわかる。
また、図中の△は、合成繊維をコンクリート中に1.0kg/m3の割合で混入した場合であり、これによれば、水セメント比が同一ならば、合成繊維をコンクリート中に1.0kg/m3混入することによって、爆裂による剥離深さが17〜18mm低減できることがわかる。
【0011】
また、以下の表1は、図3に示したグラフとは別の実験例を示したものである。
【表1】

Figure 0003765043
この表から明らかなように、コンクリートの爆裂深さは、水セメント比が同一ならば、合成繊維の混入量が大きいほど、小さくなり、また、合成繊維の混入量が同一ならば、水セメント比が大きいほど、小さくなるという傾向にある。
【0012】
本発明は、以上のように、コンクリートの爆裂の深さ寸法が、コンクリートの水セメント比、および合成繊維等の爆裂防止用材料の量の双方から影響を受けることに着目して行われたものである。
【0013】
すなわち、請求項1記載のコンクリート構造物の爆裂制御方法は、コンクリート構造物が火災を受けた場合を想定して、火災時および火災後に該コンクリート構造物に対して要求される供用性能をあらかじめ設定しておき、該供用性能に基づいて、前記コンクリート構造物を構成する各部材に許容される断面欠損量を算定し、該断面欠損量に基づいて前記各部材において発生が想定されるコンクリートの爆裂の深さ寸法を調整してなり、
該調整に際しては、前記各部材が耐力部材である場合には、前記各部材を構成するコンクリートに混入する爆裂防止用材料の量のみ調整し、前記各部材が耐力部材でない場合には、コンクリートに混入される合成繊維の混入量がゼロの場合におけるコンクリートの爆裂による剥離深さ寸法と水セメント比との関係を示す回帰式を利用して、前記各部材を構成するコンクリートの水セメント比のみ、もしくは該水セメント比および該コンクリートに混入する爆裂防止用材料の量の双方を調整することを特徴とする。
【0014】
このコンクリート構造物の爆裂制御方法は、構造物を構成する各部材において発生が想定される爆裂の深さ寸法を、コンクリートの水セメント比と、爆裂防止用材料の混入量とをバランスさせて、正確に制御し、これにより爆裂による各部材の断面欠損量を許容範囲内に収めることが可能である。
【0016】
特に、このコンクリート構造物の爆裂制御方法においては、各部材の爆裂による断面欠損量を許容範囲に抑えるために、まず、コンクリートの水セメント比を調整することととし、構造物の供用性能から考えて、水セメント比のみにより断面欠損量の調整が不可能な場合に、爆裂防止用材料を使用する。したがって、使用される爆裂防止用材料の量を最低限に抑えることが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明によるコンクリート構造物の爆裂制御方法の一例を示すフローチャートである。
本実施の形態のコンクリート構造物の爆裂制御方法は、図1に示すように、大きくわけてブロックB1からブロックB3までの三つの手順から構成されている。
ブロックB1においては、コンクリート構造物を構成する各部材の火災後における供用性能が設定され、ブロックB2においては、コンクリート構造物を構成する各部材に許容される断面欠損量が算定され、さらに、ブロックB3においては、火災時に各部材に発生が想定される爆裂による剥離深さ寸法の調整が行われる。
【0018】
ブロックB1において設定される各部材の火災後の供用性能としては、当該部材が柱、梁、耐力壁などの耐力部材である場合には、その部材の強度が用いられ、また、当該部材が、床、間仕切壁、外壁などの非耐力部材である場合には、その部材の防火性能が用いられる。
また、ブロックB2においては、上記の火災後における供用性能を実現するような、爆裂による各部材の断面欠損の許容量が算出される。
さらに、ブロックB3においては、爆裂による断面欠損を許容量以下とするようなコンクリートの水セメント比およびコンクリートに混入される合成繊維(爆裂防止用材料)の量が決定される。
【0019】
次に、図2のフローチャートを参照して、図1に示した各ブロックB1〜B3において具体的に行われる手順を説明する。
図2中に示すように、まず、ブロックB1においては、コンクリート構造物を構成する各部材(柱、梁や壁など)が耐力部材であるか否かの判断が行われ(ステップS1)、これが耐力部材であれば、火災後にその部材に対して期待される強度性能が設定され(ステップS2)、また、これが耐力部材でなければ、火災後にその部材に対して期待される防火性能が設定される(ステップS3)。
【0020】
また、ブロックB2においては、ステップS2において設定された強度性能、および、ステップS3において設定された防火性能を実現するために、各部材に構造設計上、または、防火設計上必要とされる断面積や断面の幅寸法等が算定され、これにより、各部材に対して火災後に許容される断面欠損量が求められる(ステップS4)。
【0021】
さらに、ブロックB3においては、各部材が耐力部材であるか否かの判断が再び行われる(ステップS5)。これが耐力部材である場合には、コンクリートに要求される圧縮強度が構造設計上すでに定まっているため、水セメント比の調整は行わないこととする。すなわち、水セメント比の調整可能量を0とし(ステップS6)、この水セメント比においてコンクリートの爆裂による断面欠損量を許容量以下とする合成繊維の最低混入量を算定して(ステップS7)、この量の合成繊維をコンクリート中に混練することによって、コンクリートにおいて発生が想定される爆裂の程度を制御する。
【0022】
一方、ブロックB3において、コンクリート構造物の構成部材が耐力部材でない場合には、コンクリートに問題が生じない範囲において、その圧縮強度を低減することとし、その場合の水セメント比の調整可能量を算定する(ステップS8)。
さらに、ステップS8において算定した水セメント比の調整可能量にしたがって、コンクリートの水セメント比を調整した場合に、合成繊維を混入しなくても爆裂による断面欠損量が許容量以下になるかどうかの判断を行う(ステップS9)。この場合、想定される断面欠損量が許容量以下となる場合には、水セメント比の調整のみによって、コンクリートにおいて発生が想定される爆裂の程度を制御することとし(ステップS10)、また、水セメント比の調整のみによって爆裂による断面欠損量を許容量以下に抑えることができない場合には、断面欠損量を許容量以下とするような合成繊維の最低混入量を算定し(ステップS7)、これにより算定された最低混入量の合成繊維をコンクリートに混練することによって、発生が想定される爆裂の程度を制御することとする。
【0023】
上述のコンクリートの爆裂制御方法においては、あらかじめ、コンクリート構造物の火災時および火災後の供用性能を設定しておき、この供用性能を実現するような爆裂による断面欠損の許容量を算定し、爆裂による剥離深さをこの許容量内に制御するという構成が採用されており、このような爆裂による剥離深さを許容範囲内に制御するにあたっては、コンクリート中に混入する合成繊維の量とコンクリートの水セメント比との双方を調整することとされている。
【0024】
従来、コンクリートの爆裂防止策としては、単純に、コンクリート中に混入する合成繊維の量を変化させて、爆裂の剥離深さを調整することのみが考えられていたのに対し、本実施の形態では、それに加えて、コンクリートの水セメント比を調整することによって、従来に比較して、より正確にコンクリートの爆裂による剥離深さを制御することが可能であり、なおかつ、この剥離深さを許容範囲内に制御して、構造物の火災安全性を確保することが可能となる。
【0025】
さらに、従来において、混入する合成繊維の量を調整するだけでは、爆裂による剥離深さを安全な範囲内に制御することができないような場合にも、本実施の形態によれば、水セメント比を調整することによって、対応が可能となる。
【0026】
このように、本実施の形態のコンクリート構造物の爆裂制御方法によれば、従来に比較して、コンクリート構造物の火災安全性に対する信頼性を向上させることができる。
【0027】
さらに、上述のコンクリートの爆裂制御方法においては、各部材の爆裂による断面欠損量を許容範囲に抑えるために、まず、コンクリートの水セメント比を調整することとし、これにより対応が不可能な場合には、合成繊維のコンクリートに対する混入量を調整することとしている。
したがって、単に合成繊維の混入量のみを調整することによって爆裂の深さを制御しようとする場合に比較して、合成繊維の使用量を少なく抑えることができ、これにより、コンクリート打設の際の作業の円滑化を図ることが可能となるとともに、経済的な火災安全設計が可能となる。
【0028】
なお、上記実施の形態において、爆裂防止材料としてコンクリートに混入される合成繊維の種類としては、例えば、ポリプロピレン、ビニロン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレートなどが好適である。
また、この場合、繊維の寸法としては、長さ5〜50mm程度、太さ10〜100μm程度のものが、繊維の形状としては、モノフィラメントタイプ、網状フィルムタイプ、ストランドタイプなどのものが好適に用いられる。
【0029】
また、上記実施の形態において、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、その構成の一部を変化させるようにしてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係るコンクリート構造物の爆裂制御方法においては、コンクリート構造物が火災を受けた場合を想定して、火災時および火災後に該コンクリート構造物に対して要求される供用性能をあらかじめ設定しておき、この供用性能に基づいて、各部材に許容される断面欠損量を算定するとともに、この断面欠損量に基づいて、コンクリートの水セメント比コンクリートに混入する爆裂防止用材料の量を調整して、コンクリートの爆裂による剥離寸法を調節することとしている。これにより、従来に比較して、より確実にコンクリートの爆裂による剥離深さを制御することが可能となり、なおかつ、この剥離深さを許容範囲内に制御することにより、構造物の火災安全性が確保できる。したがって、従来に比較して、コンクリート構造物の火災安全性に対する信頼性を向上させることができる。
【0031】
また、請求項に係るコンクリート構造物の爆裂制御方法は、各部材に許容される断面欠損量供用性能との双方に基づいて、各部材を構成するコンクリートの水セメント比の調整可能量を決定するとともに、この水セメント比の調整可能量と断面欠損量とから、前記各部材を構成するコンクリートに混入すべき爆裂防止用材料の量を決定する構成とされているため、合成繊維の混入量のみを調整して爆裂の深さ寸法を制御する場合に比較して、合成繊維の使用量を少なく抑えることができ、これにより、経済的な火災安全設計が可能であるとともに、コンクリート打設の際の作業の円滑化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるコンクリート構造物の爆裂制御方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図2】 図1に示したフローチャートの各ブロックを詳細に示したフローチャートである。
【図3】 鉄筋コンクリートを加熱した実験結果の一例を示す図であって、コンクリートの水セメント比と爆裂深さとの関係を示すグラフである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a concrete structure explosion control method for controlling the occurrence of a phenomenon (explosion) in which concrete peels when a concrete structure receives a fire.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the use of a concrete material called high-strength concrete having a higher compressive strength than ordinary ordinary concrete has become popular. Such high-strength concrete is expected to be used in various structures because of its design standard strength, but in the event of a fire, the expansion pressure of the water vapor contained inside increases, It is said that there is a tendency to cause a phenomenon (explosion) that peels in a scale-like manner from the surface due to the occurrence of steady thermal stress.
[0003]
Therefore, in a structure using high-strength concrete, there is a concern that each member may explode in the event of a fire, which may cause safety problems in the structure. For this reason, the structure is constructed. In order to prevent explosion, high-strength concrete used at the time has been studied to mix synthetic fibers such as polypropylene.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, until now, when mixing such synthetic fibers into concrete, the difference in strength of the concrete is not considered, and depending on the conditions, the effect of suppressing explosion can not be obtained. There was a problem. Therefore, there has been a demand for a technique that can obtain the effect of suppressing explosion more reliably by considering conditions such as strength in concrete.
[0005]
In addition, when high-strength concrete mixed with synthetic fibers is actually used for the construction of a structure, a large amount of synthetic fibers are required and the cost increases, and it is not always necessary to knead synthetic fibers evenly in concrete. It is not easy, and concrete mixed with synthetic fiber has low fluidity compared to fiber-unmixed concrete, which makes it difficult to spread all the way inside the formwork when placing on site. There were problems, such as being. For this reason, while ensuring the reliability and soundness of structures during and after a fire, the amount of synthetic fibers mixed in concrete is reduced as much as possible, thereby reducing construction costs, There has been a demand for technology that facilitates the construction of structures.
[0006]
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and its purpose is to accurately control the degree of explosion that occurs at the time of a fire in each member of the structure, and to trust the fire safety of the concrete structure. It is to improve the performance. Another object is to improve the economical efficiency and workability of construction of a concrete structure by minimizing the amount of synthetic fiber kneaded into the concrete.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, by focusing on the water-cement ratio of concrete as an amount representing the physical properties of concrete, and adjusting the amount of the water-cement ratio and the explosion-preventing material mixed in the concrete. It was decided to control the delamination depth of concrete explosion.
Below, some explanations will be given regarding the relationship between the delamination depth due to the explosion generated in concrete and the water-cement ratio of the concrete.
[0008]
In general, it is known that in concrete, the smaller the water-cement ratio, the greater the delamination depth by explosion, and conversely, the greater the water-cement ratio, the smaller the delamination depth by explosion. This is considered to be because the larger the water-cement ratio, the larger the voids of the concrete structure, and the easier it is for water and air to pass through.
[0009]
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the concrete water-cement ratio and the concrete explosion depth. The example given here is a case where a reinforced concrete column with a cover thickness of 40 mm is heated by a method according to the fire test specified in ISO834.
[0010]
In FIG. 3, the vertical axis indicates the dimension of the delamination depth due to concrete explosion, and the horizontal axis indicates the water-cement ratio of concrete. The circles in the figure indicate the case where the synthetic fibers are not mixed into the concrete (when the synthetic fiber mixing amount is 0.0 kg / m 3 ), and the solid line is a linear regression of the data of the circles. Thus, when synthetic fiber is not mixed in concrete, it turns out that the explosion depth of concrete decreases substantially linearly as the water cement ratio increases.
Further, Δ in the figure is the case where synthetic fiber is mixed in the concrete at a rate of 1.0 kg / m 3. According to this, if the water-cement ratio is the same, the synthetic fiber is 1. It can be seen that by mixing 0 kg / m 3 , the delamination depth by explosion can be reduced by 17 to 18 mm.
[0011]
Table 1 below shows an experimental example different from the graph shown in FIG.
[Table 1]
Figure 0003765043
As is clear from this table, if the water cement ratio is the same, the concrete explosion depth decreases as the synthetic fiber mixing amount increases, and if the synthetic fiber mixing amount is the same, the water cement ratio increases. There is a tendency that the larger the is, the smaller.
[0012]
As described above, the present invention has been made by paying attention to the fact that the concrete explosion depth is affected by both the water-cement ratio of concrete and the amount of explosion-proof materials such as synthetic fibers. It is.
[0013]
That is, the explosion control method for a concrete structure according to claim 1 sets in advance the performance required for the concrete structure during and after the fire, assuming that the concrete structure is subjected to a fire. In addition, based on the in-service performance, the amount of cross-sectional defects allowed for each member constituting the concrete structure is calculated, and the concrete explosion that is expected to occur in each member based on the cross-sectional defect amount Adjusting the depth dimension of
In the adjustment, the in each case member is a strength member, said adjusting only the amount of explosion prevention materials to be mixed into the concrete constituting each member, when the respective members are not load-bearing members, the Concrete Using the regression equation showing the relationship between the peeling depth dimension due to concrete explosion and the water cement ratio when the mixing amount of the synthetic fiber to be mixed is zero, only the water cement ratio of the concrete constituting each member, Alternatively, both the water cement ratio and the amount of the explosion preventing material mixed in the concrete are adjusted.
[0014]
This concrete structure explosion control method balances the depth dimension of the explosion that is expected to occur in each member constituting the structure with the water-cement ratio of the concrete and the mixing amount of the explosion prevention material. It is possible to accurately control, and thereby it is possible to keep the cross-sectional defect amount of each member due to the explosion within an allowable range.
[0016]
In particular, in this explosion control method for concrete structures, in order to limit the amount of cross-sectional defect due to explosion of each member to an allowable range, first, the water-cement ratio of the concrete should be adjusted, considering the service performance of the structure. Te, if only by water-cement ratio can not be adjusted partial loss amount, that use explosion prevention materials. Therefore, it is possible to minimize the amount of explosion prevention material used.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a concrete structure explosion control method according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the concrete structure explosion control method of the present embodiment is roughly composed of three procedures from block B1 to block B3.
In block B1, the in-service performance of each member constituting the concrete structure after a fire is set, and in block B2, the amount of cross-sectional defect allowed for each member constituting the concrete structure is calculated. In B3, the peeling depth dimension is adjusted by an explosion that is assumed to occur in each member during a fire.
[0018]
As the service performance after fire of each member set in the block B1, when the member is a load bearing member such as a column, a beam, a load bearing wall, the strength of the member is used, In the case of a non-bearing member such as a floor, a partition wall, or an outer wall, the fireproof performance of the member is used.
Further, in the block B2, an allowable amount of a cross-sectional defect of each member due to explosion is calculated so as to realize the service performance after the fire.
Further, in block B3, the water-cement ratio of the concrete and the amount of synthetic fiber (explosion prevention material) mixed into the concrete are determined so that the cross-sectional defect due to the explosion is less than the allowable amount.
[0019]
Next, a procedure specifically performed in each of the blocks B1 to B3 shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 2, first, in block B1, it is determined whether or not each member (column, beam, wall, etc.) constituting the concrete structure is a strength member (step S1). If it is a load-bearing member, the strength performance expected for that member after a fire is set (step S2). If this is not a load-bearing member, the fire-proof performance expected for that member after a fire is set. (Step S3).
[0020]
Further, in the block B2, in order to realize the strength performance set in step S2 and the fire prevention performance set in step S3, the cross-sectional areas required for the structural design or fire prevention design for each member. The width dimension of the cross section and the like are calculated, and thereby the cross-sectional defect amount allowed after the fire is obtained for each member (step S4).
[0021]
Furthermore, in block B3, it is determined again whether each member is a strength member (step S5). When this is a strength member, the compressive strength required for concrete has already been determined in terms of structural design, so the water-cement ratio is not adjusted. That is, the adjustable amount of the water cement ratio is set to 0 (step S6), and the minimum mixing amount of the synthetic fiber that makes the cross-sectional defect amount due to the concrete explosion in the water cement ratio below the allowable amount is calculated (step S7). By kneading this amount of synthetic fiber into the concrete, the degree of explosion expected to occur in the concrete is controlled.
[0022]
On the other hand, in block B3, if the component of the concrete structure is not a load-bearing member, the compressive strength will be reduced within the range where there is no problem with the concrete, and the adjustable amount of water-cement ratio in that case is calculated. (Step S8).
Further, whether or not the amount of cross-sectional defect due to the explosion is less than the allowable amount even when the synthetic fiber is not mixed when the water cement ratio of the concrete is adjusted according to the adjustable amount of the water cement ratio calculated in step S8. A determination is made (step S9). In this case, when the estimated cross-sectional defect amount is less than the allowable amount, the degree of explosion that is expected to occur in the concrete is controlled only by adjusting the water-cement ratio (step S10). If the amount of cross-sectional defect due to explosion cannot be kept below the allowable amount only by adjusting the cement ratio, the minimum amount of synthetic fiber mixed so that the cross-sectional defect amount is below the allowable amount is calculated (step S7). The degree of explosion that is expected to occur is controlled by kneading the minimum amount of synthetic fiber calculated by the above in concrete.
[0023]
In the concrete explosion control method described above, the operational performance of a concrete structure during and after a fire is set in advance, and the allowable amount of cross-sectional defect due to explosion to realize this operational performance is calculated, and the explosion is performed. In order to control the delamination depth due to the explosion within the allowable range, the amount of synthetic fibers mixed in the concrete and the concrete It is supposed to adjust both the water-cement ratio.
[0024]
Conventionally, as a concrete explosion prevention measure, it has been considered only to adjust the delamination depth of the explosion by simply changing the amount of synthetic fiber mixed in the concrete. In addition, by adjusting the water-cement ratio of the concrete, it is possible to control the delamination depth due to concrete explosion more accurately than in the past, and this delamination depth is acceptable. Control within the range makes it possible to ensure the fire safety of the structure.
[0025]
Furthermore, according to the present embodiment, according to the present embodiment, it is also possible to control the depth of delamination due to explosion within a safe range simply by adjusting the amount of synthetic fiber to be mixed. It is possible to cope with this by adjusting.
[0026]
Thus, according to the explosion control method for a concrete structure of the present embodiment, the reliability of the concrete structure with respect to fire safety can be improved as compared with the conventional method.
[0027]
Furthermore, in the concrete explosion control method described above, in order to suppress the cross-sectional defect amount due to the explosion of each member to an allowable range, first, the water-cement ratio of the concrete is adjusted, and this makes it impossible to cope with it. Is trying to adjust the amount of synthetic fiber mixed into the concrete.
Therefore, compared with the case of controlling the depth of explosion by simply adjusting only the amount of synthetic fibers mixed, the amount of synthetic fibers used can be reduced, and this makes it possible for concrete placement. The work can be facilitated and an economical fire safety design can be achieved.
[0028]
In the above embodiment, as a kind of synthetic fiber mixed into concrete as the explosion preventing material, for example, polypropylene, vinylon, polyethylene, polyvinyl chloride, nylon, polyethylene terephthalate and the like are suitable.
Further, in this case, the fiber has a length of about 5 to 50 mm and a thickness of about 10 to 100 μm, and the shape of the fiber is preferably a monofilament type, a mesh film type, a strand type, or the like. It is done.
[0029]
Further, in the above embodiment, a part of the configuration may be changed without departing from the gist of the present invention.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, in the explosion control method for a concrete structure according to claim 1, it is required for the concrete structure during and after the fire, assuming that the concrete structure is subjected to a fire. In-service performance is set in advance, and the amount of cross-sectional defects allowed for each member is calculated based on this service performance, and the water-cement ratio of concrete and explosion prevention mixed into concrete are calculated based on this cross-sectional defect amount. The amount of material used is adjusted to adjust the delamination dimension due to concrete explosion. As a result, it is possible to control the delamination depth due to concrete explosion more reliably than in the past, and by controlling the delamination depth within an allowable range, the fire safety of the structure can be reduced. It can be secured. Therefore, compared with the past, the reliability with respect to the fire safety of a concrete structure can be improved.
[0031]
Further, explosion control method of the concrete structure according to claim 1, based on both the partial loss amount and serviced acceptable performance in each member, an adjustable amount of water-cement ratio of the concrete constituting each member In addition to determining the amount of the water-cement ratio and the amount of cross-sectional defect, the amount of the explosion-preventing material to be mixed into the concrete constituting each member is determined. Compared to controlling the depth of the explosion by adjusting only the amount, the amount of synthetic fiber used can be reduced, which enables economic fire safety design and concrete placement. It is possible to facilitate the work at the time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a procedure of a method for controlling explosion of a concrete structure according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing in detail each block of the flowchart shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing an example of an experimental result obtained by heating reinforced concrete, and is a graph showing a relationship between the water-cement ratio of concrete and the explosion depth.

Claims (1)

コンクリート構造物が火災を受けた場合を想定して、火災時および火災後に該コンクリート構造物に対して要求される供用性能をあらかじめ設定しておき、該供用性能に基づいて、前記コンクリート構造物を構成する各部材に許容される断面欠損量を算定し、該断面欠損量に基づいて前記各部材において発生が想定されるコンクリートの爆裂による剥離深さ寸法を調整してなり、
該調整に際しては、前記各部材が耐力部材である場合には、前記各部材を構成するコンクリートに混入する爆裂防止用材料の量のみ調整し、前記各部材が耐力部材でない場合には、コンクリートに混入される合成繊維の混入量がゼロの場合におけるコンクリートの爆裂による剥離深さ寸法と水セメント比との関係を示す回帰式を利用して、前記各部材を構成するコンクリートの水セメント比のみ、もしくは該水セメント比および該コンクリートに混入する爆裂防止用材料の量の双方を調整することを特徴とするコンクリート構造物の爆裂制御方法。
Assuming that the concrete structure is subjected to a fire, the service performance required for the concrete structure is set in advance during and after the fire. Based on the service performance, the concrete structure is Calculate the cross-sectional defect amount allowed for each member constituting, adjust the separation depth dimension due to concrete explosion that is expected to occur in each member based on the cross-sectional defect amount,
In the adjustment, the in each case member is a strength member, said adjusting only the amount of explosion prevention materials to be mixed into the concrete constituting each member, when the respective members are not load-bearing members, the Concrete Using the regression equation showing the relationship between the peeling depth dimension due to concrete explosion and the water cement ratio when the mixing amount of the synthetic fiber to be mixed is zero, only the water cement ratio of the concrete constituting each member, Alternatively, the explosion control method for a concrete structure is characterized in that both the water cement ratio and the amount of explosion preventing material mixed in the concrete are adjusted.
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