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

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04546
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
• Research Institution: Gunma 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
• Keywords: ポリマーセメントモルタル / 補修モルタル / 火災 / 爆裂

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.

Free Research Field

コンクリート

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。