(57)【要約】【課題】アラミド筋を用いたコンクリート構造物の耐火性能を向上させる。【解決手段】コンクリート８中に埋設されたアラミド筋９により補強されたアラミド筋コンクリート構造物（７）において、水蒸気透過性を有する耐火被覆材料（耐火モルタル１１、耐火塗料２１、耐火版３１）によりコンクリート８の表面の少なくとも一部を覆い、所定の耐火性能を有するように、アラミド筋９のかぶり厚ｔに応じて耐火被覆材料の厚さ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）を設定する。【選択図】図９
2014173406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート中に埋設されたアラミド筋により補強されたアラミド筋コンクリート構造物であって、
水蒸気透過性を有する耐火被覆材料により前記コンクリートの表面の少なくとも一部が覆われ、
所定の耐火性能を有するように、前記アラミド筋のかぶり厚に応じて前記耐火被覆材料の厚さが設定されたことを特徴とするアラミド筋コンクリート構造物。
【請求項２】
前記耐火被覆材料は、耐火モルタルまたは耐火塗料であることを特徴とする、請求項１に記載のアラミド筋コンクリート構造物。
【請求項３】
前記耐火被覆材料は、プライマーが塗布された前記コンクリートの表面を覆う耐火モルタルであり、
前記プライマーが水蒸気透過性を有することを特徴とする、請求項２に記載のアラミド筋コンクリート構造物。
【請求項４】
前記耐火被覆材料は、プライマーが塗布された前記コンクリートの表面を覆う耐火塗料であり、
前記プライマーが水蒸気透過性を有することを特徴とする、請求項２に記載のアラミド筋コンクリート構造物。
【請求項５】
前記コンクリートの表面に目荒らし処理が施されたことを特徴とする、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のアラミド筋コンクリート構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アラミド筋を用いたコンクリート構造物に係り、その耐火性能を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物などの構造物には鉄筋コンクリートが広く用いられている。鉄筋コンクリートは、圧縮強度をコンクリートで確保し、コンクリートだけでは足りない引張強度およびせん断強度を補強するためにコンクリート中に鉄筋が埋設される。そして鉄筋は一般的に、曲げ耐力を効果的に向上させるために、コンクリート断面において所定のかぶり厚を確保したうえで可能な限り表面寄りの位置に配置される。
【０００３】
また近年では、鉄筋の代わりにコンクリート構造物の補強部材として、アラミド繊維を組ひも状に編み、エポキシ樹脂で硬化させたもの（以下、アラミド筋と称する。）が開発されている（例えば、特許文献１参照）。アラミド筋は、同一径の鉄筋に比べて軽量で引張強度が高いうえ、耐食性にも優れている。またアラミド筋は、非伝導性、非磁性を有することから建物の絶縁化や非磁性化を実現可能であり、電磁波の透過性にも優れており、構造筋として多くのメリットを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３１２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アラミド筋は、鉄筋に比べて耐火性能が低く、鉄筋であれば耐え得るような熱を受けた場合にも熱分解を起こして強度が低下するため、火災時には構造筋として機能しなくなる虞がある。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、アラミド筋を用いたコンクリート構造物の耐火性能を向上させることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは、このようなコンクリート構造物の補強部材としては優れているが耐火性能が低いアラミド筋の耐火性能を何とか向上できないかと模索して、耐火塗料を表面に塗布したアラミド筋コンクリートを加熱試験したところ、耐火塗料から水蒸気を噴出しているアラミド筋コンクリートほど耐火性能が向上していることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、コンクリート（８）中に埋設されたアラミド筋（９）により補強されたアラミド筋コンクリート構造物（７）であって、水蒸気透過性を有する耐火被覆材料（１１、２１、３１）により前記コンクリートの表面の少なくとも一部が覆われ、所定の耐火性能を有するように、前記アラミド筋のかぶり厚（ｔ）に応じて前記耐火被覆材料の厚さ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）が設定されたアラミド筋コンクリート構造物を提供する。
【０００９】
この構成によれば、水蒸気透過性を有する耐火被覆材料を用いることによって火災時にコンクリートの爆裂を防止しつつ、アラミド筋が損傷することを防止でき、アラミド筋コンクリート構造物の耐火性能を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の一側面によれば、前記耐火被覆材料は、耐火モルタル（１１）または耐火塗料（２１）である構成とすることができる。
【００１１】
この構成によれば、水蒸気透過性を有する耐火モルタルまたは耐火塗料を用いることにより、火災時にコンクリートの爆裂を防止しつつ、耐火被覆の施工性を高めるとともに耐火性能の信頼性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、前記耐火被覆材料は、プライマー（１２）が塗布された前記コンクリートの表面を覆う耐火モルタル（１１）であり、前記プライマーが水蒸気透過性を有する構成とすることができる。
【００１３】
この構成によれば、水蒸気透過性を有するプライマーを用いることで、火災時のコンクリートの爆裂を防止しつつ、耐火モルタルの付着性を確保して耐火性能の信頼性を向上させることができる。また、耐火モルタルは、耐火塗料に比べて一度でより厚く塗布することができるため、耐火被覆の施工性をより高めることができる。
【００１４】
また、本発明の一側面によれば、前記耐火被覆材料は、プライマー（２２）が塗布された前記コンクリートの表面を覆う耐火塗料（２１）であり、前記プライマーが水蒸気透過性を有する構成とすることができる。
【００１５】
この構成によれば、水蒸気透過性を有するプライマーを用いることで、火災時のコンクリートの爆裂を防止しつつ、耐火塗料の付着性を確保して耐火性能の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の一側面によれば、前記コンクリート（８）の表面に目荒らし処理が施された構成とすることができる。
【００１７】
この構成によれば、耐火被覆材料の付着性をより高め、アラミド筋コンクリート構造物の耐火性能の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明によれば、アラミド筋を用いたコンクリート構造物の耐火性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係るコンクリート構造物の要部断面図
【図２】第１実施形態の第１変形例に係るコンクリート構造物の要部断面図
【図３】第１実施形態の第２変形例に係るコンクリート構造物の要部断面図
【図４】第２実施形態に係るコンクリート構造物の要部断面図
【図５】第２実施形態の変形例に係るコンクリート構造物の要部断面図
【図６】第３実施形態に係るコンクリート構造物の要部断面図
【図７】耐火試験に用いたコンクリート板の説明図
【図８】耐火試験に用いた試験体の割付図
【図９】耐火２時間におけるかぶり厚と耐火モルタルの厚さとの合計値とアラミド筋温度の関係図
【図１０】耐火２時間におけるかぶり厚と耐火塗料の厚さとの合計値とアラミド筋温度の関係図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るアラミド筋コンクリート構造物を建物１に適用したいくつかの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
≪第１実施形態≫
まず、図１〜図３を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１に示すように、建物１は、平面視で直交する２方向（以下、Ｘ方向およびＹ方向と称する。）に所定の間隔をもって配置された複数の柱２と、階高に応じた上下方向（以下、Ｚ方向と称する。）に所定の間隔をもって配置され、Ｘ方向およびＹ方向に互いに隣接する一対の柱２を連結する梁３と、梁３により囲まれた平面視で矩形をなす領域の床面を構成するスラブ４とを備えたラーメン構造を有している。以下、柱２、梁３およびスラブ４を総称して構造体５と称する。
【００２２】
また、建物１は、Ｘ方向またはＹ方向に互いに隣接する一対の柱２とＺ方向に互いに隣接する一対の梁３とにより囲まれた側面視で矩形をなす領域の壁面を構成する壁６（外壁および内壁）を有している。ここでは壁６は、建物１の耐震性能に寄与する構造体５とは異なり、建物１の耐震性に考慮されない非構造体である。これら柱２、梁３、スラブ４および壁６は、コンクリート８中に埋設されたアラミド筋９により補強されたアラミド筋コンクリートにより形成されている。以下、柱２、梁３、スラブ４および壁６を総称してコンクリート構造体７と称する。
【００２３】
コンクリート構造体７に使用されているコンクリート８は、骨材およびセメントを主原料とし、ここでは普通強度のコンクリート（日本建築学会では設計基準強度が３６Ｎ／ｍｍ２以下のものと定義されている）が用いられる。なお、高強度コンクリート（同じく設計基準強度が３６Ｎ／ｍｍ２〜６０Ｎ／ｍｍ２以下のもの）や、超高強度コンクリート（同じく設計基準強度が６０Ｎ／ｍｍ２以上のもの）をコンクリート構造体７に用いてもよい。
【００２４】
アラミド筋９は、パラ系全芳香族ポリアミド繊維（以下、アラミド繊維と称する；例えば、東レ・デュポン社製のケブラー（登録商標）４９）を、所望の形状（主に棒状）にして硬化性を有する結合材によって固めたコンクリート用の補強筋（構造筋）である。本実施形態では、アラミド繊維を組ひも状に編み、結合材としての熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させたアラミド筋９を用いている。アラミド筋９は、コンクリート構造体７の表面から所定のかぶり厚ｔを確保した位置に配置される。ここでは、アラミド筋９のかぶり厚ｔが５０ｍｍに設定されている。
【００２５】
アラミド筋９は、鉄筋に比べて高い引張強度を有し、軽く、錆びないなどといった優れた特性を持っている。一方、アラミド筋９は、アラミド繊維が平滑な表面を有しておりコンクリート８の付着が期待できないことから、組ひも状に編まれることで表面に凹凸が形成され、コンクリート８の付着を確保できるようになっている。また、アラミド筋９は、組ひも状に編まれることによりロッドに作用する引張力が断面内に均一に働くため、繊維の強度利用効率が高く太径化も可能である。
【００２６】
コンクリート構造体７の表面は、水蒸気透過性を有する耐火被覆材料によりその全面が被覆されている。ここでは耐火被覆材料として耐火モルタル１１が用いられている。耐火モルタル１１は、セメント、軽量骨材、無機系混和材を主原料とする耐火性能に優れたモルタルであり、図１に示すようにコンクリート８の表面に直接、または図２に示すようにコンクリート８の表面にプライマー１２を塗布した後に吹き付けまたは鏝により塗布される。耐火モルタル１１を塗布する前にプライマー１２を塗布する場合、水蒸気透過性を有するプライマー１２を用いる。
【００２７】
高強度コンクリートでは、組織が緻密であるために火災時に水蒸気となったコンクリート内の水分が外部に逃げられず、水蒸気圧が上昇して爆裂を起こすことが知られている。一方、普通強度コンクリートであっても、表面を被覆する場合に被覆材が水蒸気透過性を有していないと同様の現象が発生し得る。そこで、本実施形態では、プライマー１２を塗布する場合には、加熱により発生する水蒸気を極力透過させるべく水蒸気透過性を有するプライマー１２を用い、水蒸気透過性を有する耐火モルタル１１でコンクリート構造体７の表面を被覆するようにしている。このように、コンクリート構造体７の耐火被覆に水蒸気透過性有する材料を用いることにより、コンクリート８の爆裂を防止できるうえ、コンクリート８内の熱の放出を促すことによってアラミド筋９の温度上昇を抑制する効果も期待できる。
【００２８】
或いは、図３に示すように、コンクリート構造体７の表面にチッピングなどにより目荒らし処理を施しておき、その表面に耐火モルタル１１を塗布してもよい。このようにコンクリート構造体７の表面を目荒らしすることにより、コンクリート構造体７の表面積が大きくなり、水蒸気の放出を促進する効果が期待できる。図示の例では、目荒らし処理を施したコンクリート構造体７の表面に直接耐火モルタル１１を塗布しているが、上記プライマー１２を塗布した後に耐火モルタル１１を塗布してもよい。
【００２９】
耐火モルタル１１は、コンクリート構造体７の部位（柱２や梁３、スラブ４、壁６など）、所望する耐火性能（１時間耐火、２時間耐火、・・など）、およびアラミド筋９のかぶり厚ｔに応じてその厚さＴ１が設定されている。
【００３０】
ここで、鉄筋コンクリート造の建物が火災を受け、その後建物を再利用する場合、鉄筋コンクリート構造体中の鉄筋の許容温度は５００℃程度である一方で、アラミド筋を用いたコンクリート構造体７の場合、有機繊維や樹脂を使用しているため、アラミド筋９を鉄筋の許容温度よりも低い温度に維持する必要があると考えられる。これまでに行ったアラミド筋９の耐熱試験データによると、アラミド筋９の受熱時の温度が２５０℃以下の場合には冷却後の引張強度および弾性率の低下は認められていない。
【００３１】
そこで、耐火モルタル１１の厚さＴ１は、要求する耐火時間内にアラミド筋９の温度が２００℃を超えないように、例えば、柱２や梁３、スラブ４で１時間耐火性能を求める場合、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝５０ｍｍであれば、耐火モルタル１１の厚さＴ１＞８ｍｍ、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝３０ｍｍであれば、耐火モルタル１１の厚さＴ１＞１０ｍｍ、柱２や梁３、スラブ４で２時間耐火性能を求める場合、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝５０ｍｍであれば、耐火モルタル１１の厚さＴ１＞１２ｍｍ、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝３０ｍｍであれば、耐火モルタル１１の厚さＴ１＞１５ｍｍといった具合に定めるとよい。
【００３２】
なお、耐火モルタル１１の厚さＴ１は、要求される耐火性能が高い（耐火時間が長い）ほど大きく設定され、アラミド筋９のかぶり厚ｔが小さいほど大きく設定される。一方、耐火モルタル１１の厚さＴ１と断熱特性との関係から、計算上はアラミド筋９の断熱保護が可能な場合であっても、加熱が急激な場合にはコンクリート８が爆裂を起こすことがあるため、耐火モルタル１１の厚さＴ１は、要求する耐火時間内におけるコンクリート８の爆裂を防止するのに必要な値が優先される。
【００３３】
≪第２実施形態≫
次に、図４および図５を参照して本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下の実施形態においても同様とする。
【００３４】
図４に示すように、本実施形態では、コンクリート構造体７の表面が、水蒸気透過性を有する耐火塗料２１によりその全面が被覆されている。耐火塗料２１は、樹脂バインダー、起泡材、ポリオールおよび溶材を主原料とし、２５０℃前後の温度で発泡を開始して体積が２０〜３０倍に膨張して炭化層を形成し、この炭化層が断熱層をなして優れた耐火性能を示す塗料である。なお、耐火塗料２１を保護する目的で塗布した耐火塗料２１の表面に、硬化剤が添加された上塗り材などを別途塗布してもよい。
【００３５】
耐火塗料２１は、図４に示すようにコンクリート８の表面に直接、または図５に示すようにコンクリート８の表面にプライマー２２（シーラー）を塗布した後に、刷毛やローラーまたはエアレススプレーにより塗布される。耐火塗料２１を塗布する前にプライマー２２を塗布する場合、水蒸気透過性を有するプライマー２２を用いる。耐火塗料２１およびプライマー２２には、第１実施形態と同じ理由により水蒸気透過性を有するものが用いられる。
【００３６】
耐火塗料２１は、コンクリート構造体７の部位、所望する耐火性能、およびアラミド筋９のかぶり厚ｔに応じてその厚さＴ２が設定されている。例えば、柱２や梁３、スラブ４で１時間耐火性能を求める場合、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝５０ｍｍであれば、耐火塗料２１の厚さＴ２＞２．５ｍｍ、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝３０ｍｍであれば、耐火塗料２１の厚さＴ２＞４．０ｍｍ、柱２や梁３、スラブ４で２時間耐火性能を求める場合、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝５０ｍｍであれば、耐火塗料２１の厚さＴ２＞４．０ｍｍ、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝３０ｍｍであれば、耐火塗料２１の厚さＴ２＞６．０ｍｍといった具合である。
【００３７】
なお、第１実施形態と同様に、耐火塗料２１の厚さＴ２は、要求される耐火性能が高い（耐火時間が長い）ほど大きく設定され、アラミド筋９のかぶり厚Ｔが小さいほど大きく設定される。一方、耐火塗料２１の厚さＴ２と断熱特性との関係から、計算上はアラミド筋９の断熱保護が可能な場合であっても、加熱が急激な場合にはコンクリート８が爆裂を起こすことがあるため、耐火塗料２１の厚さＴ２は、要求する耐火時間内におけるコンクリート８の爆裂を防止するのに必要な値が優先される。
【００３８】
≪第３実施形態≫
次に、図６を参照して本発明の第３実施形態について説明する。
【００３９】
図６に示すように、本実施形態では、コンクリート構造体７の表面が、水蒸気透過性を有する耐火板３１によりその全面が被覆されている。耐火板３１は、例えばケイ酸カルシウム板や、硫酸塩カルシウムを主成分とする石膏ボードなど、不燃材からなる優れた耐火性を有し、水蒸気透過性を有する成形板であり、図示しない水蒸気透過性を有する接着剤やタッピングねじなどにより取り付けられる。
【００４０】
耐火板３１は、コンクリート構造体７の部位（柱２や梁３、スラブ４、壁６など）、所望する耐火性能（１時間耐火、２時間耐火、・・など）、およびアラミド筋９のかぶり厚ｔに応じてその厚さＴ３が設定されている。例えば、柱２や梁３、スラブ４で１時間耐火性能を求める場合、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝５０ｍｍであれば、耐火板３１の厚さＴ３＞１０ｍｍ、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝３０ｍｍであれば、耐火板３１の厚さＴ３＞１５ｍｍ、柱２や梁３、スラブ４で２時間耐火性能を求める場合、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝５０ｍｍであれば、耐火板３１の厚さＴ３＞２０ｍｍ、アラミド筋９のかぶり厚ｔ＝３０ｍｍであれば、耐火板３１の厚さＴ３＞２５ｍｍといった具合である。
【００４１】
本実施形態においても、耐火板３１の厚さＴ３は、要求される耐火性能が高い（耐火時間が長い）ほど大きく設定され、アラミド筋９のかぶり厚ｔが小さいほど大きく設定される。一方、耐火板３１の厚さＴ３と断熱特性との関係から、計算上はアラミド筋９の断熱保護が可能な場合であっても、加熱が急激な場合にはコンクリート８が爆裂を起こすことがあるため、耐火板３１の厚さＴ３は、要求する耐火時間内におけるコンクリート８の爆裂を防止するのに必要な値が優先される。
【００４２】
≪耐火試験≫
本発明者らは、様々な形態のコンクリート構造体７について耐火試験を行い、各実施形態による耐火性能の違いを確認する実験を行った。以下、実験の内容および結果について説明する。
【００４３】
まず、試験体として、幅６００ｍｍ×長さ１７００ｍｍ×厚さ１５０ｍｍの大きさのアラミド筋コンクリート板４１（４１１〜４１６；図８参照）を６体製作した。耐火試験では、アラミド筋コンクリート板４１を加熱炉内にスラブ４の形態で（水平方向に）配置して加熱することとし、各アラミド筋コンクリート板４１には、図７に示すようにアラミド筋９をかぶり厚ｔが３０ｍｍおよび５０ｍｍとなる位置に配置した。なお、アラミド筋９には、ファイベックス社製のフィブラロッドＲＡ９（公称直径：９．３ｍｍ）を用い、コンクリート８には、普通コンクリート（ＦＣ２１Ｎ／ｍｍ２）を用いた。
【００４４】
各アラミド筋コンクリート板４１には、図７に示すように、下面に耐火被覆４２を施した。なお、各アラミド筋コンクリート板４１を長手方向に分割した２つの領域に異なる形態の耐火被覆４２を施し、図８に示すように、各領域を１つの試験体としてＡ〜Ｌの１２の試験体の耐火性能を確認した。
【００４５】
具体的には、アラミド筋コンクリート板４１１に、耐火被覆４２を施さない試験体Ａおよび試験体Ｂを形成した。また、アラミド筋コンクリート板４１２、４１３の一方の領域に、耐火モルタル１１としてＡ社製の耐火モルタルＡを厚さ１０ｍｍ、２０ｍｍに塗布した試験体Ｃ、Ｄを形成し、それらの他方の領域に、耐火モルタル１１としてＢ社製の耐火モルタルＢを厚さ１５ｍｍ、３０ｍｍに塗布した試験体Ｅ、Ｆを形成した。また、アラミド筋コンクリート板４１４、４１５、４１６の一方の領域に、耐火塗料２１としてＡ社製の耐火塗料Ａ（水蒸気透過性を有するエマルジョン系のプライマーにて下地処理あり）を厚さ１ｍｍ、２ｍｍ、４ｍｍに塗布した試験体Ｇ、Ｈ、Ｉを形成し、それらの他方の領域に、耐火塗料２１としてＣ社製の耐火塗料Ｂ（水蒸気透過性を有しない防水性のプライマーにて下地処理あり）を厚さ１ｍｍ、２ｍｍ、４ｍｍに塗布した試験体Ｊ、Ｋ、Ｌを形成した。各試験体Ａ〜Ｌの耐火被覆４２の態様を表１に示す。
【表１】
2014173406.tif 000003
【００４６】
これらの試験体を、３体のアラミド筋コンクリート板４１１〜４１３、４１４〜４１６を１セットとしてスラブ４の形態で加熱炉内に配置し、最大加熱温度１３００℃で２面からＩＳＯ８３４（建築構造要素の耐火試験）に基づく耐火２時間の要領で加熱する耐火試験を行い、コンクリート８の剥離の有無を観察した。また、各試験体では、加熱側のコンクリート８の表面（被覆材の内側）およびアラミド筋９に温度センサを取り付けておき、加熱中の温度を計測し、加熱後には各試験体のコンクリート８を破壊してアラミド筋９の状態を観察した。結果は表２に示す通りであった。なお、表２中のコンクリート８の表面温度（最高温度）およびアラミド筋９の最高温度は、コンクリート８または炭化層が落下または脱落する前の最高温度と落下または脱落した後の最高温度との両方をスラッシュで区切って表している。
【表２】
2014173406.tif 000004
【００４７】
また、各試験体から所定長さのアラミド筋９を複数本採取し、最大引張荷重およびヤング率を測定した。なお、加熱試験によりこれらの測定を行うことができない程度にアラミド筋９が損傷（燃焼）している試験体については、アラミド筋９の状態観察のみを行い、これらの測定は行っていない。結果は表３および表４に示す通りであった。なお、表３はかぶり厚ｔが３０ｍｍであるアラミド筋９の試験結果を、表４はかぶり厚ｔが５０ｍｍであるアラミド筋９の試験結果をそれぞれ表している。
【表３】
2014173406.tif 000005
【表４】
2014173406.tif 000006
【００４８】
以上の試験の結果、耐火モルタル１１では、表２に示すように、厚さＴ１が１０ｍｍの試験体Ｃにおいてロッド位置（アラミド筋９の位置）から下方のコンクリート８が落下してしまった。その結果、アラミド筋９の最高温度は１０００℃に達した。一方、厚さＴ１が１５ｍｍ以上の試験体Ｄ、Ｅ、Ｆにおいては、コンクリート８が落下することはなく、アラミド筋９の最高温度も、かぶり厚ｔ＝５０ｍｍおよび３０ｍｍともに２００℃に達しなかった。また、アラミド筋９の温度は、耐火モルタル１１の厚さＴ１が厚いほど低くなる傾向を示した。
【００４９】
耐火塗料２１では、表２に示すように、水蒸気透過性を有しない防水性のプライマー２２により下地処理をした耐火塗料Ｂで耐火被覆した試験体Ｊ、Ｋ、Ｌのすべてにおいてロッド位置（アラミド筋９の位置）から下方のコンクリート８が落下してしまった。一方、水蒸気透過性を有するエマルジョン系のプライマー２２にて下地処理をした耐火塗料Ａで耐火被覆した試験体Ｇ、Ｈ、Ｉでは、試験体Ｈでコンクリート８がロッド位置から落下したものの、試験体Ｇ、Ｉでは、耐火塗料２１の炭化層が脱落しただけでコンクリート８は爆裂を起こさなかった。ただし、これらの爆裂を起こさなかった試験体Ｇ、Ｉでは、アラミド筋９の最高温度が２００℃を超える結果となった。このことから、プライマー２２を用いる場合には水蒸気透過性を有するものと使用する必要があり、コンクリート８が落下しない場合、アラミド筋９の温度は耐火塗料２１の厚さＴ２が厚いほど低くなる傾向を示すことがわかる。
【００５０】
他方、表２に示すように、耐火被覆を施さない試験体Ａおよび試験体Ｂでは、コンクリート８の表面温度は最も高い値（１０５０℃）となったものの、コンクリート８に変化はなく、コンクリート８が落下することもなかった。これは、コンクリート８の温度が高くなったとしても、組織が緻密でない普通コンクリートの場合はコンクリート８内部の水蒸気が外部に逃げられたことによるものと推察される。
【００５１】
ただし、試験体Ａ、Ｂでは、アラミド筋９の温度が２００℃を大きく上回ってしまった。また、アラミド筋９の温度は、コンクリート８の表面温度に比べて低く、かぶり厚ｔが大きいほど低くなった。このことから、コンクリート８自体もアラミド筋９の断熱材として機能することがわかる。
【００５２】
表３に示すように、耐火モルタル１１を用いた試験体Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆのうち、コンクリート８が落下しなかった試験体Ｄ、Ｅ、Ｆでは、アラミド筋９の加熱後の最大引張荷重およびヤング率は加熱前の値から殆ど変化することはなかった。したがって、試験体Ｄ、Ｅ、Ｆでは、建物１が火災を受けた場合であっても、火災後に建物１を再利用することが可能である（総合判定○）。
【００５３】
一方、耐火塗料２１を用いた試験体Ｇ〜Ｌでは、コンクリート８が落下しなかった試験体Ｇ，Ｈ，Ｉであっても、炭化層が脱落してアラミド筋９の温度が２００℃を超えてしまったため、加熱後のアラミド筋９の最大引張荷重が加熱前に比べて大きく低下してしまった。そのため、試験体Ｇ〜Ｌのいずれにおいても、建物１が火災を受けた場合には建物１を再利用することはできない（総合判定×）。
【００５４】
上記したように、アラミド筋コンクリート板４１を構成するコンクリート８自体もアラミド筋９の断熱材（耐火材）として機能し、かぶり厚ｔが大きいほど耐火性能が高くなる。また、耐火被覆４２もその厚さが厚いほど耐火性能が高くなる。そこで、耐火材として機能するコンクリート８の厚さ（アラミド筋９のかぶり厚ｔ）と耐火被覆４２の厚さとを合算した値を横軸に、アラミド筋９の温度を縦軸にとったグラフを図９および図１０に示す。
【００５５】
図９および図１０に示すように、コンクリート８の厚さ（アラミド筋９のかぶり厚ｔ）と耐火被覆４２の厚さとを合算した値とアラミド筋９の温度とは一定の関係にあり、予め行った試験結果から、耐火被覆４２の種類、かぶり厚ｔおよび耐火性能に応じた近似式を求めることで、アラミド筋９を用いた所定の耐火性能を有するコンクリート構造体７に必要な耐火被覆４２の厚さ、すなわちアラミド筋９が２００℃に達しない耐火被覆４２の厚さを設定することができる。なお、試験によりコンクリート８が落下してしまうような場合には、コンクリート８が爆裂を起こさない耐火被覆４２の厚さのうち最小の値を、近似式から求める耐火被覆４２の厚さに優先して最小厚さとして設定する。
【００５６】
このように、コンクリート８中に埋設されたアラミド筋９により補強されたコンクリート構造体７において、水蒸気透過性を有する耐火被覆材料によりコンクリート８の表面の少なくとも一部を覆い、所定の耐火性能を有するように、アラミド筋９のかぶり厚ｔに応じて耐火被覆材料の厚さを設定することにより、火災時にコンクリート８の爆裂を防止しつつ、アラミド筋９が損傷することを防止でき、コンクリート構造体７の耐火性能を向上させることができる。また、コンクリート構造体７の耐火被覆に水蒸気透過性を有する材料を用いることにより、コンクリート８内の熱放出を促進してアラミド筋９の温度上昇も抑制できる。
【００５７】
また、耐火被覆材料として耐火モルタル１１または耐火塗料２１を用いることにより、耐火被覆４２の施工性を高めるとともに耐火性能の信頼性を向上させることができる。そして、耐火被覆材料として耐火モルタル１１を用いる場合、水蒸気透過性を有するプライマー１２をコンクリート８の表面に塗布することにより、火災時のコンクリート８の爆裂を防止しつつ、耐火モルタル１１の付着性を確保して耐火性能の信頼性を向上させることができる。また、耐火モルタル１１は、耐火塗料２１に比べて一度でより厚く塗布することができるため、耐火被覆４２の施工性をより高めることができる。一方、耐火被覆材料として耐火塗料２１を用いる場合であっても、水蒸気透過性を有するプライマー２２をコンクリート８の表面に塗布することにより、火災時のコンクリートの爆裂を防止しつつ、耐火塗料２１の付着性を確保して耐火性能の信頼性を向上させることができる。
【００５８】
また、上記したようにコンクリート８の表面に目荒らし処理を施せば、耐火被覆材料の付着性をより高めるだけでなく、コンクリート８の表面積を大きくして水蒸気の放出を促進できるため、コンクリート構造体７の耐火性能の信頼性を向上させることができる。
【００５９】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コンクリート構造体７をラーメン構造の建物１に適用したが、壁式構造などの他の構造の建物や建物以外の構造物に適用することも当然に可能である。また、上記実施形態では、壁６を非構造体として扱ったが、壁６を構造体として扱うことも当然に可能である。また、上記実施形態では、アラミド筋９として、アラミド繊維を組ひも状に編んだものを用いているが、アラミド繊維を丸、角あるいは異形断面の直線状に配置して結合材により固めたものを用いていもよい。このほか、各要素の具体的形状や、配置、数量、寸法、および作業手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した本発明に係るコンクリート構造体７の各要素や作業手順は、必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択できる。
【符号の説明】
【００６０】
７      コンクリート構造体
８      コンクリート
９      アラミド筋
１１    耐火モルタル（耐火被覆材料）
１２    プライマー
２１    耐火塗料（耐火被覆材料）
２２    プライマー
３１    耐火板（耐火被覆材料）
ｔ      アラミド筋９のかぶり厚
Ｔ１    耐火モルタル１１の厚さ
Ｔ２    耐火塗料２１の厚さ
Ｔ３    耐火板３１の厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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