문제] 콘크리트 폭열 (Spalling Frailure) 현상
답]
Ⅰ. 정의
① 콘크리트의 폭열이란 화재 시 Con'c 내부가 고열로 인하여, 온도가 상승하면서 생성된 수증기가 자연스럽게 밖으로 유출되지 못하고 폭발음과 함께 콘크리트 조각이 떨어져나가는 현상을 말함.
② 최근에는 Concrete 강도를 높이기 위하여 조직이 치밀해지므로 이러한 콘크리트 폭열 현상이 매우 염려되는데 이를 방지하기 위한 콘크리트가 비폭열성 콘크리트이다.
Ⅱ. Concrete 폭열현상의 Mechanism
① 수증기압 : 기화 압력에 의한 팽창압력
② 열응력 : 표면 근처에서의 제한된 온도팽창 및 내부와의 온도 응력차이.
③ 수증기압 + 열응력의 복합작용.
Ⅲ. 화재 지속에 따른 내부철고의 온도변화
① 폭열성 콘크리트의 내부철근 온도변화.
② 비폭열성 콘크리트의 내부철근 온도변화.
Ⅳ. 폭열발생 flow chart
화재발생 - > 콘크리트 내부 수중기 미배추 -> 수증기압 상승 -> 수증기압> Con'c 인장강도
-> 폭열발생
V. 폭열발생 원인
① 흡수율이 큰골재의 사용
② 내화성이 약한 골재의 사용
③ Con'c 내부 함수율이 높을때
④ 치밀한 조직으로 화재시 수증기 배출이 안될때
VI. 대책
1) Con'c의 온도상승 억제
① 내화도료
② 몰탈 및 특수재료 피복해서 온도상승 억제
2) 내부 수증기 이동의 원활한 유도
가연성 섬유 혼입.
3) Con'c의 비산 방지하는 방법
① 강판 부착
② Wire Mesh. Metal Lath 부작
4) Con'c의 온도제어하는 방법
표면 피복 부분을 폭열 억제형 재료로 치환.