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Proposal of fire spalling evaluation method for repair mortar using ring restraint specimen in case of fire

Research Project

Project/Area Number 19K04546
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

Ozawa Mitsuo  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80313906)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsポリマーセメントモルタル / 補修モルタル / 火災 / 爆裂 / リング拘束試験
Outline of Research at the Start

鉄筋コンクリート部材の補修用モルタルの火災時における爆裂評価手法を提案する。すなわち,リング拘束供試体加熱試験法を用い,補修モルタルの火災時の内部温度と拘束応力および水蒸気圧を測定し爆裂深さの経時変化を測定する。拘束応力と水蒸気圧を測定することで,補修モルタルの爆裂メカニズムの解明に寄与できる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we proposed a fire spalling evaluation method for repairing mortar (material level) and a fire spalling evaluation method for repaired RC members (member level). (1) The fire spalling properties of the repaired mortar were evaluated using the ring restraint specimen heating test method. Vinyl acetate/vinyl versatile resin was used as the polymer, and nylon fiber was used as the fire spalling suppressing fiber. As a result, the maximum fire spalling depth was 69 mm without fibers, but no explosion occurred with fibers. (2) A heating test was conducted when the polymer cement mortar was repaired on an RC beam. As a result, when repaired with polymer cement mortar, the fire spalling was remarkable, but by mixing nylon fiber, the fire spalling could be suppressed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

社会資本,特に,鉄筋コンクリート(以下,RC)構造物の補修・補強においては,コンクリート表面から鉄筋までのかぶりをはつりとり,補修モルタルで補修・補強する方法が一般的である。補修用モルタルにはポリマーセメントモルタル(PCM)を使用することが、一般的だが、火災に爆裂を生じやすいことがわかっている。本研究では、PCMの爆裂性状の評価方法として、リング拘束試験を提案した。また、爆裂抑制繊維としてナイロンが有効であることを明らかした。また、RC部材にPCMを補修したケースでも、ナイロン繊維を混入したPCMで爆裂が抑制できることをあきらかにした。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Curtin University(オーストラリア)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 火災時におけるポリマーセメントモルタルで補修したRCはりの爆裂性状評価2022

    • Author(s)
      後藤悠太、杉野雄亮、祐川真紀帆、小澤満津雄
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 採択決定

      Volume: 43

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A study on spalling behaviour of geopolymer mortars using ring restraint test2021

    • Author(s)
      Mitsuo Ozawa , Faiz Uddin Ahmed Shaikh
    • Journal Title

      Construction and Building Materials

      Volume: 279 Pages: 122494-122494

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2021.122494

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] リング拘束供試体を用いたポリマーセメントモルタルで補修したコンクリートの火災時における爆裂性状2020

    • Author(s)
      祐川 真紀帆、杉野 雄亮、谷辺 徹、小澤 満津雄
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 42 Pages: 887-892

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リング拘束供試体を適用したアクリル系ポリマーセメントモルタルの火災時の爆裂性状に関する実験的検討,2019

    • Author(s)
      杉野雄亮, 谷辺徹, 六本木日菜子, 小澤満津雄
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41 Pages: 1001-1006

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高温環境下におけるポリマーセメントモルタルで補修されたRCはりの爆裂性状評価2022

    • Author(s)
      後藤 悠太、祐川 真紀帆、杉野 雄亮、小澤 満津雄
    • Organizer
      セメント技術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] リング拘束加熱試験法によるポリマーセメントモルタルで補修したコンクリートの爆裂性状および拘束応力と水蒸気圧の関係2020

    • Author(s)
      祐川 真紀帆、杉野 雄亮、谷辺 徹、小澤 満津雄
    • Organizer
      第74回セメント技術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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