2018 年度研究成果報告書

リング拘束試験による火災時のコンクリートの耐爆裂性スクリーニング試験法の提案

研究課題

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研究課題/領域番号	16K06437
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関	群馬大学
研究代表者	小澤満津雄群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (80313906)
研究協力者	谷辺徹太平洋マテリアル金圭庸忠南大学
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	爆裂 / 火災 / コンクリート
研究成果の概要	本研究では，異なる2種の繊維を用いた高強度コンクリートを対象としてリング拘束供試体加熱試験を実施し，材齢や繊維の混入の有無による影響を検討した。すなわち，繊維はポリプロピレン繊維(以下，PP)とジュート繊維(以下，Jute)繊維を用い，材齢は2ヶ月と14ヶ月とした。加熱曲線はRABT30とし，計測項目は拘束応力および水蒸気圧とした。その結果，繊維無混入のケースでは材齢2ヵ月と比較して14ヶ月は爆裂深さが小さくなった。PP繊維を混入したケースでは14ヶ月で爆裂を生じなかった。Jute繊維を混入したケースでは材齢2ヵ月と14ヶ月ともに爆裂は生じなかった。
自由記述の分野	コンクリート工学分野
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究の成果として、リング拘束試験が確立できた。この方法は熱応力と蒸気圧とを合わせて考慮したコンクリートの耐爆裂性を評価できるという特徴がある。すなわち，拘束鋼管の内部にコンクリートを打設し供試体を作製する。供試体下面のコンクリート部分のみを加熱する。加熱には水平炉を用いる。加熱によるコンクリートの膨張を拘束鋼管が拘束することにより，熱応力(圧縮応力)が生じる。コンクリートの膨張により生じる拘束鋼管のひずみを計測し，熱応力を算出できる。併せてコンクリート内部の蒸気圧を計測し，熱応力および蒸気圧を定量的に検討し，爆裂の有無と併せて爆裂判定手法を開発できた。