【診断士の問題と解説】1日5問!(Vol.24)火害、爆裂

コンクリート診断士 問題と解説Vol.24

【問116_火災】

火災を受けたコンクリートに関する次の記述のうち、不適当なものはどれか

(1)300℃の熱を受けてもコンクリート強度は大きく低下しない。

(2)水セメント比が小さいコンクリートは、火災初期に爆裂を生じやすい。

(3)1200℃を超える熱を長時間受けると、コンクリートは表面から溶融する。

(4)500℃お熱を受けたコンクリートの圧縮強度は、6ヶ月程度で加熱前の強度に回復する。

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正解(4)

(1)問題のとおりです。火災を受けたコンクリートの強度低下は、300℃まではほとんどありません。一方、ヤング係数は、300℃の加熱を受けると、冷却後1年を経過しても80%程度まで低下します。

(2)問題のとおりです。水セメント比が小さい、高強度コンクリートなどは、コンクリート内部の組織が緻密であるため、火災時に受ける水蒸気圧が大きくなり、爆裂を生じやすくなります。

(3)問題のとおりです。コンクリートは1200℃以上の加熱を受けると、融解します。

(4)誤りです。500℃の熱を受けたコンクリートの強度は、50%以下に低下します。強度は、6ヶ月では70%程度まで回復し、1年後には90%程度まで回復します。ヤング係数は、10%以下に低下し、6ヶ月では20%程度まで回復し、1年後には40%程度まで回復します。

【問117_火災】

コンクリートの火害に関する次の記述のうち、不適当なものはどれか

(1)コンクリートが500℃に加熱されると、セメントペースト部分は膨張する。

(2)火災により500℃に加熱されたコンクリートの圧縮強度は、1年後には80%以上に回復する。

(3)火災により500℃に加熱されたコンクリートのヤング率は、1年が経過しても80%以上には回復しない。

(4)コンクリートが500℃以上に加熱されると、火災後に鉄筋の腐食を防止する機能が低下する。

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正解(1)

(1)誤りです。コンクリートが火災により加熱されると、水分が蒸発するため、ペースト部分は収縮します。

(2)問題のとおりです。500℃に加熱されたコンクリートの強度は50%以下に低下します。その後、強度は、6ヶ月では70%程度まで回復し、1年後には90%程度まで回復します。

(3)問題のとおりです。500℃に加熱されたコンクリートヤング係数は、10%以下に低下し、6ヶ月では20%程度まで回復し、1年後には40%程度まで回復します。

(4)問題のとおりです。500℃を超えると、水酸化カルシウムの分解によりpHが低下することで、鉄筋の腐食を防止する性能が低下します。

【問118_火災】

火害を受けたコンクリートに関する次の記述のうち、不適当なものはどれか

(1)火災によってコンクリートのアルカリ性が低下する原因は、水酸化カルシウムの熱分解である。

(2)火災時に起こるコンクリートの爆裂は、コンクリート中の水分が原因である。

(3)700℃に加熱されたコンクリートであっても、冷却後1年を経過すれば、強度は加熱前の80%以上に回復する。

(4)500℃に加熱されたコンクリートのヤング係数の低下率は、強度の低下率よりも大きい。

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正解(3)

(1)問題のとおりです。500℃を超えると、水酸化カルシウムの分解が生じます。

(2)問題のとおりです。爆裂は、強度が高いほど、またコンクリート中に含まれる水分が多いほど生じやすいです。これは、高温に加熱したコンクリート中の水分が、うまく移動できず、内部で水蒸気となり膨張することが原因です。

(3)誤りです。700℃に加熱されたコンクリートは、コンクリート組織中の結晶水が脱水します。これは、不可逆な変化のため、物性の回復は期待できなくなります。

(4)問題のとおりです。500℃の加熱を受けたコンクリートの強度は、50%以下に低下します。強度は、6ヶ月では70%程度まで回復し、1年後には90%程度まで回復します。ヤング係数は、10%以下に低下し、6ヶ月では20%程度まで回復し、1年後には40%程度まで回復します。

【問119_火災】

火災を受けたコンクリート部材に関する記述中の(A)~(D)にあてはまる語句の組合せのうち、適当なものはどれか

 温度が上昇するにつれて、約500℃まではセメントペースト部および骨材はそれぞれ(A)し、(B)する。冷却後のコンクリートの残存圧縮強度は、受熱温度が(C)℃を超えると著しく低下する。鉄筋は受熱温度が(D)℃以下であれば、冷却後に降伏点および引張強さはほぼ回復する。
(A) (B) (C) (D)
(1) 収縮 膨張 200 700
(2) 膨張 収縮 200 700
(3) 収縮 膨張 500 500
(4) 膨張 収縮 500 500
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正解(3)

600℃程度までは、セメントペースト部は水分の蒸発により収縮しますが、骨材は膨張します。

【問120_爆裂】

コンクリートの爆裂に関する次の記述のうち、不適当なものはどれか

(1)火災時にコンクリート中の水蒸気圧が高くなると爆裂が生じやすい。

(2)水セメント比の大きいコンクリートほど火災時に爆裂が生じやすい。

(3)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。

(4)火災時にコンクリートが加熱される速度が速いほど爆裂が生じやすい。

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正解(2)

(1)問題のとおりです。爆裂は、火災時のコンクリート中の水蒸気圧に起因します。

(2)誤りです。高強度コンクリートなど、水セメント比が小さく、コンクリート内部の組織が緻密なほど、爆裂を生じやすくなります。

(3)問題のとおりです。コンクリートの含水率が高い状態で火災にあうと、爆裂が生じやすくなります。

(4)問題のとおりです。コンクリートが加熱される速度が速いほど、爆裂が生じやすくなります。

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