【火災による劣化】とは?【爆裂】とは?

診断士

火災による劣化とは?

火災を受けることでセメントペーストと骨材に熱による挙動差が生じ、コンクリートの物性値が低下することを言います。

特徴

  • セメント硬化体(セメントペースト)部は収縮(約600℃まで)、骨材は膨張
  • コンクリート強度の低下は300℃まではほとんどない
  • 500℃を超えるとコンクリート強度が50%以下になる
  • 鉄筋は500℃以上の過熱を受けると強度及び降伏点は回復しない(安全限界温度)
  • 火災を受けた後のコンクリートは、強度・弾性係数が時間経過とともに回復する

圧縮強度の回復と火災時の温度の関係

圧縮強度の回復

圧縮強度の回復

弾性係数の回復と火災時の温度の関係

弾性係数の回復

弾性係数の回復

表面の変色状況と受熱温度の推定

受熱温度 表面の変色
~300℃ すすの付着
300~600℃ ピンク色
600~950℃ 灰白色
950~1200℃ 淡黄色
1200℃~ 融解

加熱による反応

水酸化カルシウムは500~580℃の加熱で熱分解し、pHの低下が起こる

Ca(OH)2→CaO+H2O

ケイ酸カルシウム水和物は600~700℃で熱分解する

ケイ酸カルシウム水和物(CーS-H)

【爆裂】とは?

過熱時の熱膨張による応力、水蒸気圧の増大によりコンクリートの剥離や飛散を生じる

特徴

  • 水セメント比が小さく水和組織が緻密化すると、爆裂を生じやすい
  • コンクリートの含水率が高い状態で火災にあうと爆裂が生じやすい
  • 火災時にコンクリートが過熱される速度が速いほど爆裂が生じやすい
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