(57)【要約】【課題】施工が簡単であるとともに、低コストの材料を使用しながらコンクリートの爆裂を効果的に防止するとともに、建築基準法で要求されている３時間耐火性能を満たし、かつ鉄筋位置（目安としてコンクリート表面から５０ｍｍの位置）におけるコンクリート温度を２００℃以下に抑制できるコンクリートの爆裂防止構造を提供する。【解決手段】コンクリート部材の表面を厚さ２５ｍｍ以上のけい酸カルシウム板により被覆するか、厚さ２０ｍｍ以上で好ましくは高硫酸塩型カルシウムアルミネートを含有するセラミック系耐火被覆材により被覆する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート部材の表面を厚さ２５ｍｍ以上のけい酸カルシウム板により被覆してなることを特徴とするコンクリート部材の爆裂防止構造。
【請求項２】
前記けい酸カルシウム板は鋼製下地材を介してコンクリート表面に張設されている請求項１記載のコンクリート部材の爆裂防止構造。
【請求項３】
前記けい酸カルシウム板はコンクリート表面に直に張設されている請求項１記載のコンクリート部材の爆裂防止構造。
【請求項４】
コンクリート部材の表面を厚さ２０ｍｍ以上のセラミック系耐火被覆材により被覆してなることを特徴とするコンクリート部材の爆裂防止構造。
【請求項５】
前記コンクリート部材は設計基準強度が６０Ｎ／ｍｍ２以上の高強度コンクリート部材を対象とする請求項１〜４いずれかに記載のコンクリート部材の爆裂防止構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災時等に、コンクリート部材の表面から破片が飛散する爆裂現象を防止するための爆裂防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビル、公共施設等のコンクリート建物又は構造物において、普通コンクリートを使用した場合に比べて高強度コンクリートを使用した場合は、火災等によって極度の高温下に晒されると、コンクリート表面から破片が飛散する所謂、爆裂現象が発生することが知られている。この爆裂現象は、加熱によりコンクリート中の水分が蒸発した際、コンクリート組織が緻密である高強度コンクリートの場合は水蒸気の抜け道がないため水蒸気圧が極端に上昇することが一つの要因として挙げられているが、その詳細なメカニズムについては未だに解明されていない。
【０００３】
前記爆裂現象が発生すると、断面欠損が生じるとともに、かぶり厚さの減少によって鉄筋の温度上昇を招き、その結果部材の構造耐力が低下することが分かっている。既往の研究（下記非特許文献１）によれば、高温履歴を受けたコンクリートの内部組織はコンクリート中の水和物が高温になるにつれて脱水し、水和物の形状が変化するとともに、水和物組織内にひび割れが生じることが報告されており、このような原因によりコンクリートおよび鉄筋の強度低下を誘引する。また、設計基準強度が１００Ｎ／ｍｍ２級の高強度コンクリート部材は主に高層建物等に適用されるため、建築基準法により最大で３時間の耐火性能（構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊その他の損傷を生じないもの「非損傷性」）が要求されている。
【０００４】
従って、従来より前記爆裂現象を防止するための構造が種々提案されている。例えば、下記特許文献２では高強度コンクリートよりなる部材の表面側に所定厚でかつ水セメント比３０％以上、若しくは爆裂のおそれの無いコンクリート層で被覆する方法が開示され、下記特許文献３では高強度コンクリート部材の表面を薄肉鋼板で被覆する方法が開示され、下記特許文献４では５００℃に加熱した時の重量残存率が３０％以下である有機材料よりなる、直径５〜１００μｍ、長さ５〜４０ｍｍの有機繊維、例えばポリプロピレン繊維、ビニロン繊維等の有機繊維を０．０２〜０．２容積％含有し、水結合比が３５％以下である耐爆裂性コンクリートが開示されている。
【０００５】
【非特許文献１】
Ｌｉｎ，Ｗ−Ｍ．，Ｌｉｎ，Ｔ．Ｄ．ａｎｄ  Ｐｏｗｅｒｓ−Ｃｏｕｃｈｅ，Ｌ．Ｊ．：Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｏｆ  Ｆｉｒｅ−Ｄａｍａｇｅｄ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ＡＣＩ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌ．９３，Ｎｏ．３，ｐｐ．１９９−２０５，１９９６
【特許文献２】
特開平９−１３５３１号公報
【特許文献３】
特開平１１−９３２９５号公報
【特許文献４】
特開２０００−１４３３２２号公報
【非特許文献５】
Ｒｏｂｅｒｔｏ  Ｆｅｌｉｃｅｔｔｉ  ａｎｄ  Ｐｉｅｔｒｏ  Ｇ．Ｇａｍｂａｒｏｖａ：Ｔｈｅ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｏｆ  Ｈｉｇｈ−Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｓｉｌｉｃｅｏｕｓ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅｓ，ＡＣＩ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖ９５，Ｎｏ．４，ｐｐ．３９５−４０６，１９９８．７．
【非特許文献６】
森田武、西田朗、山崎庸行：高強度コンクリート（圧縮強度１２０Ｎ／ｍｍ２）の加熱後の残存強度特性、平成１２年度日本火災学会研究発表会梗概集、２０００．５
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献２に示される爆裂防止構造の場合は、表面を被覆する爆裂のおそれの無い低強度コンクリートのために柱断面積が大きくなってしまい、高強度コンクリートを使用する利点が失われてしまうことになる。また、薄肉鋼板で表面を被覆する特許文献３の場合は、大掛かりな施工となると共にコスト高となる。更に、有機繊維をコンクリート中に混入させる特許文献４の場合は、爆裂を抑制し得る量の有機繊維を混入するとコンクリートの流動性が低下し、施工現場での打設作業が困難となるなどの問題点があった。
【０００７】
一方で、ひとたび高温履歴を受けたコンクリートは力学的性質の回復がほとんど期待できないか、或いは非常に時間を要することが知られている。既往の文献（上記非特許文献５、６）によれば、加熱冷却後のコンクリートの圧縮強度は、２００℃で１割弱、３００℃で２割程度、５００℃で５割程度、ヤング係数は２００℃で２〜３割、３００℃で５割、５００℃で８割程度低下することが報告されている。従って、火災後に鉄筋コンクリート柱の耐震性能を回復させるためには、少なくとも２００℃を超えた部分のコンクリートの打ち直しが必要になると考えられる。この場合、補修は最大でも被りコンクリートの打ち直しのみで済ませることが望ましいことは明らかである。
【０００８】
そこで本発明の主たる課題は、施工が簡単であるとともに、低コストの材料を使用しながらコンクリートの爆裂を効果的に防止するとともに、建築基準法で要求されている３時間耐火性能を満たしながら、鉄筋位置（目安としてコンクリート表面から５０ｍｍの位置）におけるコンクリート温度を２００℃以下に抑制できるコンクリートの爆裂防止構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、コンクリート部材の表面を厚さ２５ｍｍ以上のけい酸カルシウム板により被覆してなることを特徴とするコンクリート部材の爆裂防止構造が提供される。
【００１０】
請求項２に係る本発明として、前記けい酸カルシウム板は鋼製下地材を介してコンクリート表面に張設されている請求項１記載のコンクリート部材の爆裂防止構造が提供される。
【００１１】
請求項３に係る本発明として、前記けい酸カルシウム板はコンクリート表面に直に張設されている請求項１記載のコンクリート部材の爆裂防止構造が提供される。
【００１２】
請求項４に係る本発明として、コンクリート部材の表面を厚さ２０ｍｍ以上のセラミック系耐火被覆材により被覆してなることを特徴とするコンクリート部材の爆裂防止構造が提供される。
【００１３】
請求項５に係る本発明として、前記コンクリート部材は設計基準強度が６０Ｎ／ｍｍ２以上の高強度コンクリート部材を対象とする請求項１〜４いずれかに記載のコンクリート部材の爆裂防止構造が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
〔第１形態例〕
図１は本発明の第１形態例に係る爆裂防止構造を示す横断面図である。
【００１５】
本第１形態例では、高強度コンクリート、具体的には設計基準強度が６０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは１００Ｎ／ｍｍ２の高強度コンクリートを用いて築造されたコンクリート柱１に対して、本爆裂防止構造を適用したものである。
【００１６】
本爆裂防止構造では、鋼製下地材２（軽量溝型鋼材）をコンクリート柱１の表面にコンクリートビス等で固定し、次いでこの鋼製下地材２に対して厚さ２５ｍｍ以上のけい酸カルシウム板３、３…をタッピングネジにより張設し、コンクリート表面を被覆するようにするものである。
【００１７】
前記ケイ酸カルシウム板３は、けい藻土、石英粉末等のけい酸質原料と、消石灰、生石灰などの石灰質とに補強のための無機繊維を混入して抄造またはプレス成形され、常温又は高温高圧下で養生して製造されるものである。その他には、生石灰、ケイ石粉末をスラリー状のまま撹拌しながらオートクレーブ処理をし、トバモライト又はゾノトライトを合成し、脱水プレス成形し、比重０．１５程度の軽い材料も作られている。
【００１８】
前記ケイ酸カルシウム板３では、けい酸分とカルシウム分とが結合硬化して耐熱性を発揮する。その組成は、けい酸カルシウム分が７０〜９５％である。なお、けい酸カルシウム板３の特性は、成分及び製造方向によって１種と２種に分類されるとともに、比重によって１号と２号に分類されている。１種けい酸カルシウム板はけい酸質原料（けいそう土等）と無機質繊維を主成分としてウェットマシンで抄造し、オートクレーブ処理したものであり、２種けい酸カルシウム板はけい酸質原料と石灰質原料に水を加えてスラリーとし、オートクレーブ処理を行い、生成したけい酸カルシウムにアスベスト等の補強繊維を混入してプレス成形して製造したものであり、１号けい酸カルシウム板は嵩密度；０．３５〜０．８ｇ／ｃｍ３、曲げ強度；２．４５Ｎ／ｍｍ２、熱伝導率；０．０７〜０．１０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃である。２号は嵩密度；０．２４〜０．４ｇ／ｃｍ３、曲げ強度；０．４Ｎ／ｍｍ２、熱伝導率；０．０５〜０．１０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃である。本発明においては各種ケイ酸カルシウム板の中で２種１号品を使用するのが望ましい。
【００１９】
本爆裂防止構造で使用される前記ケイ酸カルシウム板３は、厚み２５ｍｍ以上とされる。厚みが２５ｍｍ未満の場合は、後述の実験例に示されるように、爆裂が生じ３時間耐火性能を満たすことができないとともに、鉄筋位置（目安としてコンクリート表面から５０ｍｍの位置）におけるコンクリート温度を２００℃以下に抑制することができなくなる。
【００２０】
前記ケイ酸カルシウム板３によりコンクリート表面を被覆する他の方法としては、図２に示されるように、コンクリート柱１の表面に対して直にけい酸カルシウム板３を耐火接着剤４により貼設するようにしてもよい。前記耐火接着剤４としては、例えばけい酸ソーダを主成分として粘土他添加物を加えたものを好適に使用することができる。この耐火接着剤４は１０００℃以上の耐火性能を有するものである。
【００２１】
図１に示されるように、鋼製下地材２を用いてコンクリート表面とけい酸カルシウム板３との間に空気層を設けるようにした場合と、図２に示されるように、コンクリート表面にけい酸カルシウム板３を直貼りした場合とを比較すると、前者の空気層を設ける場合は直貼りする後者の場合に対して、後述の実験例に示されるように、３時間加熱試験時のコンクリート表面温度を約７５％程度に低減できるようになるとともに、３時間加熱時の鉄筋温度を約９０％程度に低減できるようになる。
【００２２】
〔第２形態例〕
次いで、図３に示される第２形態例に係る爆裂防止構造は、高強度コンクリート柱１の表面を厚さ２０ｍｍ以上でセラミック系耐火被覆材５で被覆したものである。厚みが２０ｍｍ未満の場合には、後述の実験例に示されるように、３時間耐火性能を満たすことができないとともに、鉄筋位置（目安としてコンクリート表面から５０ｍｍの位置）におけるコンクリート温度を２００℃以下に抑制することができなくなる。因みに厚みが１０ｍｍの場合には、３時間加熱試験時のコンクリート表面温度が１１００℃を超え爆裂が生じるとともに、鉄筋位置の温度も６７７．４℃となっている。
【００２３】
前記セラミック系耐火被覆材５は、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、セメントなどを主要成分として構成されるものであるが、本発明では特に、高硫酸塩型カルシウムアルミネート（エトリンガイト）を含有するものが特に好適に使用される。
【００２４】
前記高硫酸塩型カルシウムアルミネート（エトリンガイト）は、ＳＯ４２−とＨ２Ｏが存在するセメント水和時に、アルミネート相（アルミン酸三カルシウム，３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）とＳＯ４２−とＨ２Ｏが反応し生成される水和物を言い、化学式は３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏで示される。このようなセラミック系耐火被覆材としては、例えばスチライト工業株式会社製の「タイカ・アロック」〔商標名〕を挙げることができる。
【００２５】
施工は、１袋（２０ｋｇ）のセラミック系耐火被覆材に対して清水１０リットルを加え、３分以上混練りしたものをコテにより２０ｍｍ以上の厚みで塗工する。なお、厚みはチェックピンをコンクリートに植設しておき、これが隠れるように塗工することにより２０ｍｍ以上の厚みを確保するようにする。
【００２６】
（その他の形態例）
（１）上記形態例では、コンクリート柱１を例に取り本爆裂防止構造を説明したが、本発明はコンクリート柱以外に梁、壁等のコンクリートに対しても適用が可能である。要は、爆裂対象部材がコンクリートである部材のすべてに適用が可能である。
（２）上記形態例では、主には高強度コンクリートを対象としているが、普通コンクリートであっても適用は可能である。
【００２７】
【実施例】
本実験例では、爆裂対策加熱実験の試験体を作製するとともに、その加熱実験を実施した。
【００２８】
前記試験体の作製に用いた高強度コンクリートの設計基準強度は１００Ｎ／ｍｍ２級であり、その内部には部材温度を測定するために、図４に示す位置に熱電対６，６…を配置したものである。具体的に、熱電対６はφ０．６５ｍｍのＫ型セラミック被覆熱電対を用い２７点配した。なお、主筋及び帯筋測定用のＴ３、Ｔ９、Ｔ１６、Ｔ２２、Ｔ２６、Ｔ２７は、鉄筋にφ２ｍｍ、深さｌｍｍ程度の孔を空けその部分に熱電対の先端をかしめた。また、表面温度測定用のＴＩ、Ｔ７、Ｔ１３、Ｔ１９は、型枠解体後、水ガラス系の接着剤を用いて試験体表面に貼りつけた。
【００２９】
前記試験体に対して、下表１に示されるように、Ｎｏ１無被覆、Ｎｏ２せっこうボード、Ｎｏ３けい酸カルシウム（本発明）、Ｎｏ４耐火シート、Ｎｏ５耐火塗料、Ｎｏ６モルタル塗り、Ｎｏ７セルローズ繊維混入モルタル、Ｎｏ８セラミック系耐火被覆（本発明）の８種類の爆裂防止対策を施し加熱試験に供した。加熱時間は１８０分（３時間）とし、３０分刻みで温度を測定した。その結果を下表２及び下表３に示す。なお、加熱条件（炉内温度）は図５に示すとおりである。
【００３０】
【表１】
2004360193.tif 000003
【００３１】
【表２】
2004360193.tif 000004
【００３２】
【表３】
2004360193.tif 000005
【００３３】
〔爆裂対策加熱実験の結果〕
〈爆裂状況に関して〉
各試験体の実験結果の概要は表２、表３のとおりであるが、耐火炉南側炉壁に設けられた２つの窓から爆裂進行状況を観察した結果を各試験体毎に説明する。
【００３４】
▲１▼無被覆
加熱開始後１０分頃から爆裂が徐々に始まり、１５分後にほぼ全域において激しく爆裂し始め、約４０分後頃まで爆裂が続いた。加熱終了後の状況は、ほぼ全面にわたって爆裂が生じているが、部材中央部の爆裂が多く、隅角部の爆裂は比較的少なかった。爆裂の深さは、中央部に関しては一部最大５０ｍｍ以上のところがあったが、大半は３０〜５０ｍｍ程度であった。隅角部に関してはほとんどが１０ｍｍ以下であった。
【００３５】
▲２▼せっこうボード
加熱開始後２０分頃にせっこうボード自体のひびわれや継ぎ目の開きなどが発生し、５０分後頃に継ぎ目の剥離や変形などが生じた。また、８０分後頃にはひびわれが顕著になり、１００分過ぎにはコーナー部の継ぎ目が大きく変形した。１１５分後頃にせっこうボード２１＋２１ｍｍにおいて、１２５分後頃にせっこうボード２１ｍｍにおいてＬＧＳ（軽量下地鋼材）がはらみボードが剥離し、コンクリートが激しく爆裂し始めた。最終的には、フープ筋が露出するまで爆裂が継続した（主筋の露出は認められなかった）。加熱終了後の爆裂の状況は、せっこうボード２１＋２１ｍｍはかぶりコンクリートの隅角部が一部残っていたが、せっこうボード２１ｍｍはかぶりコンクリートがほとんど残っていなかった。爆裂深さは、せっこうボード２１ｍｍの方が深く、５０ｍｍ以上の部分がかなり多くみられる。また、深さの程度については、中央部よりも隅角部の方が深い傾向にある。ここで、セラミックファイバーで被覆した隅角部の爆裂深さがかなり大きくなっている箇所があるが、これは加熱終了直前にセラミックファイバーが脱落して、コンクリートが急激に高温に曝されたためのものと思われる。
【００３６】
▲３▼けい酸カルシウム板（本発明）
加熱開始から終了まで、けい酸カルシウム板は若干のひびわれが生じたものの、ほとんど損傷を受けることなく残っていた。また、かぶりコンクリートも数本程度のヘアクラックが認められる程度であり、爆裂は一切認められず健全なままであった。
【００３７】
▲４▼耐火シート
加熱開始から１０分が過ぎた頃からせっこうボードにひびわれが生じ、２０分後頃にそのひびわれから炎が噴出した。２５分後頃にせっこうボードの一部が剥落し、ひびわれが全域に進展して、３０分後頃には剥落部からも炎が確認された。炎はさらに拡大して煙も激しくなったが、耐火シート１．５ｍｍの方は５５分後頃に、３ｍｍの方は８０分後頃に下火となり、耐火シートの発泡面が確認された。その後、耐火シート１．５ｍｍの方は１３０分後頃に、３ｍｍの方は１４０分後頃に、ＬＧＳがはらみコンクリートが激しく爆裂した。最終的には、フープ筋が露出するまで爆裂が継続した（主筋の露出は認められなかった）。
【００３８】
加熱終了後の爆裂の状況は、耐火シートの厚さに関係なく、かぶりコンクリートの隅角部がほとんど残っていた。爆裂深さは、耐火シートの厚さに関係なく、５０ｍｍ以上の部分が比較的多くみられる。また、深さの程度については、隅角部よりも中央部の方が深い傾向にある。ここで、セラミックファイバーで被覆した隅角部の爆裂深さがかなり大きくなっているが、これは、加熱終了直前にセラミックファイバーが脱落して、コンクリートが急激に高温に曝されたためのものと思われる。
【００３９】
▲５▼耐火塗料
加熱開始後１０分を過ぎた頃から耐火塗料は発泡したが、１８分後頃に塗膜厚３ｍｍの方が脱落し、２０分後頃にかぶりコンクリートが爆裂を開始した。塗膜厚ｌｍｍの方は、加熱２５分後頃に発泡体が脱落し、すぐにかぶりコンクリートが爆裂を始めた。爆裂はかなり激しく、３０分後頃にはコンクリート面全域において爆裂したが、４０分後過ぎに爆裂はほぼ終了した。
【００４０】
加熱終了後の爆裂の状況は、中央部に関してはフープ筋が露出するほど激しい状況であったが、隅角部に関してはフープ筋の露出はみられない。また、塗膜厚ｌｍｍの方は隅角部が残っていたが、塗膜厚３ｍｍの方はほとんど残っていなかった。爆裂深さは、塗膜の厚さにはあまり関係なく、隅角部よりも中央部が深く、その中央部の深さは大半が４０ｍｍ以上のものであった。
【００４１】
▲６▼モルタル塗り
加熱開始後２０分頃、モルタルにひびわれが発生し、それが進展して５０分後にモルタルの一部が剥落した。その後も、ひびわれが多数発生し、モルタルのはらみや一部剥落が認められたが、加熱終了後までコンクリートの爆裂は確認されなかった。
【００４２】
加熱終了後、モルタルを取り除いた状況は、爆裂によるものなのか、それとも熱劣化によるものなのか原因は不明であるが、中央部のかぶりのコンクリートが剥落していた。一方、隅角部のかぶりコンクリートは一部を除き残っていた。コンクリート剥落箇所の深さは、大半が１０ｍｍ以下であり、深いところでも３０〜４０ｍｍ程度であった。
【００４３】
▲７▼セルローズ繊維混入モルタル
加熱開始後５０分頃、セルローズ繊維混入モルタル１５ｍｍの方（南西面）にひびわれが発生し、それが進展して、５５分後頃に表面のポップアウトやモルタルの一部が剥落し、コンクリートの爆裂が確認された。６０分後頃にはモルタルのふくれが認められ、南面のモルタルが全面剥落し、コンクリートが爆裂した。その後、１２０分後頃まで爆裂は続いた。セルローズ繊維混入モルタル２０ｍｍの方（北東面）は、６０分後頃にモルタルのふくれが認められたが、加熱終了までコンクリートの爆裂は確認されなかった。
【００４４】
加熱終了後の南西面のセルローズ繊維混入モルタルを取り除いた状況は、中央部の爆裂が激しくフープ筋が一部露出していた。ただし、隅角部はほとんどコンクリートが残っていた。北東面のセルローズ繊維混入モルタルを取り除いた状況は、爆裂によるものなのか、それとも熱劣化によるものなのか原因は不明であるが、中央部のかぶりコンクリートが剥落していた。一方、隅角部のかぶりコンクリートは残っていた。南西面のコンクリートの爆裂深さは、中央部の一部に５０ｍｍ以上のかなり深い爆裂箇所もあるが、大半は２０ｍｍ以下の深さであった。北東面のコンクリート剥落箇所の深さは、大半が１０ｍｍ以下であり、中央部の一部に４０〜５０ｍｍの深い剥落箇所があった。ここで、セラミックファイバーで被覆した隅角部の爆裂深さがかなり大きくなっているが、これは、加熱終了直前にセラミックファイバーが脱落して、コンクリートが急激に高温に曝されたためのものと思われる。
【００４５】
▲８▼セラミック系耐火被覆（本発明）
加熱開始後１５分頃、セラミック系硬質耐火被覆１０ｍｍの方（南西面）にひびわれが発生し、それが徐々に進展して、６５分後頃にセラミック系硬質耐火被覆が脱落し、コンクリートの爆裂が始まった。セラミック系硬質耐火被覆の脱落はさらに進行し、７０分後頃には西面の被覆が全面剥落してコンクリートの爆裂が激化した。ほぼ同時刻、南面においても同様の現象が確認された。その後、９５分後頃にコンクリートの爆裂は終了した。なお、セラミック系硬質耐火被覆２０ｍｍの方（北東面）は、加熱開始から終了まで、被覆材はほとんど損傷を受けることなく残っており、かぶりコンクリートも若干のヘアクラックが認められる程度で、爆裂は一切認められず健全なままであった。
【００４６】
加熱終了後の南西面（厚さ１０ｍｍ側）のセラミック系硬質耐火被覆を取り除いた状況は、全体的に爆裂が激しくフープ筋が露出していた。隅角部に関しては一部コンクリートが残っていた。南西面（厚さ１０ｍｍ側）のコンクリートの爆裂深さは、中央部および隅角部ともに、５０ｍｍ以上のかなり深い爆裂箇所が認められる。また、大半が４０ｍｍ以上の深さであった。
【００４７】
〈部材温度に関して〉
次に、各試験体の部材温度の変化について各試験体毎に説明する。
▲１▼無被覆
コンクリートの爆裂発生とともに表層部（表面から２０ｍｍ）の温度は急激に上昇しており、すぐに５００℃を超える高温となった。中央部と隅角部との比較では、爆裂の激しかった中央部の方が部材温度は高い傾向にあるが、部材の中心になる程その傾向は顕著ではない。また、鉄筋位置の温度については、３時間後に５４９．６℃に達した。
【００４８】
▲２▼せつこうボード
コンクリートの爆裂が生じるまでは表面温度においても５００℃以下であったが、爆裂発生とともに表面および表層部の温度は急激に上昇しており、すぐに５００℃を超える高温となった。中央部と隅角部との比較では、爆裂の激しかった隅角部の方が部材温度は高い傾向にあるが、部材の中心になる程その傾向は顕著ではない。また、鉄筋位置の温度については、石膏ボード２１ｍｍの方は３時間後に７６７．５℃に達し、２１ｍｍ＋２１ｍｍの方は３６４．３℃に達した。
【００４９】
▲３▼けい酸カルシウム板（本発明）
本対策は、爆裂が生じなかったため、内部温度は安定的に低く、３時間後におけるコンクリート表面の温度は直貼りにおいても最大で４００℃未満であった。また、鉄筋位置温度は３時間経過しても１０８．０℃と１２２．２℃であり、両者ともに２００℃以下であった。
【００５０】
▲４▼耐火シート
中央部に関しては、コンクリートの爆裂発生とともに表面および表層部の温度が急激に上昇しており、すぐに５００℃を超える高温となった。一方、隅角部に関しては、コンクリートの爆裂とともに内部温度が急激に上昇するという傾向は顕著ではない。また、鉄筋位置の温度については、１．５ｍｍの方は３時間後に３８０．３℃に達し、３ｍｍの方は２７４．６℃に達した。
【００５１】
▲５▼耐火塗料
コンクリートの爆裂発生とともに表面および表層部の温度は急激に上昇しており、すぐに５００℃を超える高温となった。中央部と隅角部との比較では、爆裂の激しかった中央部の方が部材温度は高い傾向にあるが、部材の中心になる程その傾向はあまりみられない。なお、耐火塗料に関しては、被覆厚さによる差はほとんどみられない。また、鉄筋位置の温度については、耐火塗料３ｍｍの方は７１５．０℃に達し、１ｍｍの方は７０３．３℃に達した。
【００５２】
▲６▼モルタル塗り
本対策は、爆裂が生じなかったものの、内部温度は比較的高く、コンクリート表面の温度は２時間前後で５００℃を超えており、３時間後では最大で９００℃を超えている。ただし、鉄筋位置の温度は３時間後で２５ｍｍの方が２６８．６℃に達し、２０ｍｍの方が２８０．５℃に達した。
【００５３】
▲７▼セルローズ繊維混入モルタル
セルローズ繊維混入モルタル２０ｍｍは、爆裂が生じなかったものの、コンクリート表面の温度は１時間前後で５００℃を超えており、３時間後には９００℃に達している。ただし、鉄筋位置の温度は３時間後で２７３．７℃に達した。一方、セルローズ繊維混入モルタル１５ｍｍの方は爆裂しているが、爆裂とともに内部温度が急激に上昇するという傾向はみられない。しかし、コンクリート表面の温度は３０分後頃に５００℃に達している。鉄筋位置の温度は３時間後で３３５．９℃であった。
【００５４】
▲８▼セラミック系耐火被覆（本発明）
セラミック系耐火被覆２０ｍｍは、爆裂が生じなかったものの、コンクリート表面の温度は約４０分後頃に５００℃となっており、３時間後には９００℃を超えている。ただし、鉄筋位置の温度は３時間後で１８０．１℃であった。
【００５５】
一方、セラミック系耐火被覆１０ｍｍの方は爆裂しており、爆裂発生とともにコンクリートの表面および表層部の温度は急激に上昇する傾向を示したが、爆裂前（４０分後頃）に５００℃に達している。また、鉄筋位置の温度については、３時間後で６７７．４℃に達している。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、施工が簡単であるとともに、低コストの材料を使用しながらコンクリートの爆裂を効果的に防止することができるようになる。また、建築基準法で要求されている３時間耐火性能を満たしながら、３時間加熱時の鉄筋位置（目安としてコンクリート表面から５０ｍｍの位置）におけるコンクリート温度を２００℃以下に抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１形態例に係る爆裂防止構造を示す横断面図である。
【図２】コンクリートに直貼りした場合の横断面図である。
【図３】本発明の第２形態例に係る爆裂防止構造を示す横断面図である。
【図４】熱電対の設置要領を示す試験体横断面図である。
【図５】炉内温度変化図である。
【符号の説明】
１…コンクリート柱、２…鋼製下地材、３…けい酸カルシウム板、４…耐火接着剤、５…セラミック系耐火被覆材、６…熱電対
【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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