新資源・新エネルギーの開発は?
282260 なぜ壊れない? 古代コンクリートの謎
 
スズムシ 13/10/14 PM00 【印刷用へ
今や現代建築には欠かせない要素であるコンクリートですが、実はその歴史は非常に古く現在確認されている最古のコンクリートはイスラエルのイフタフで発見された今から約9000年前のものと言われています。
さらに、ローマ帝国時代にはインフラを整備するために大量のコンクリートが使用されました。有名なコロッセオもの8割はコンクリートで出来ているのです。
つまり、古代コンクリートの寿命は数千年単位といわれています。

しかし、現在使用されるコンクリートの寿命は一般的には50年程度といわれているので、非常に優れたコンクリートだったことがわかります。

その古代コンクリートに学び新たなコンクリートが開発されつつあるようです。


「なぜ壊れない? 古代コンクリートの謎がまたひとつ解明」リンクより引用
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何千年も昔の人類より大抵のことはうまくできている今日このごろですが、そうじゃないものもあるんですね。

例えば、ローマン・コンクリート(古代コンクリート)。

今のコンクリートでは到底及ばぬほど長もちするのですが、その秘密は一体なんなのか? 二千年の謎がまたひとつ解明されました。

コンクリートは現代建築には欠かせないものです。一般によく使われる「ポルトランドセメント(Portland cement)」は、セメントの強固材として200年近く前から使われています(日本では1875年に宇都宮三郎の会社が初の国産に成功)。が、耐久性の面ではローマン・コンクリートの足元にも及びません。イタリアには何千年も前からあるコンクリートの港が今だに健在ですが、ポルトランドセメントのコンクリートは「塩水に浸かると、もってもせいぜい50年が限界で、あとは侵食が始まる」(UCバークレーMarie Jackson博士)んですね。

そこで欧米各地のラボで調べてみたところ、最強のローマン・コンクリートは石灰と火山岩を一定割合いで混合したものだとの結論に達したのです。成果は「Journal of the American Ceramic Society(米セラミック協会ジャーナル)」とアメリカの鉱物学会誌「American Mineralogist」に掲載中。

石灰と火山灰って話は前からあった気もするのですが、プレスリリースにはこうありますよ。

  ローマ人は石灰と火山岩を混ぜてコンクリートをつくった。水中の構造物の場合は、石灰と火山灰を混ぜてモルタルをつくり、このモルタルと火山性凝灰岩を木製の型に詰めた。これは海水に触れると瞬時に熱の化学反応が引き起こされる。 石灰は水和され(=水の分子が構造内に取り込まれ)て火山灰と反応し、構造物全体をひとつに固める役割りを果たした。


優れた点は強度だけじゃありません。ポルトランドセメント製造は環境に良くなくて、そのCO2排出量は今の産業全体の実に7%にも相当するのですが、ローマン・コンクリートはものすご〜くエコなんです。

このローマン・コンクリートの原理を今の建築に活かせないかという研究は日本でも盛んに行われています。古の知恵に学ぶべきことはまだまだありそうですね。

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コンクリートはジオポリマー(超コンクリートリンク)へより引用


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3.製造時のコストも安く抑えられる可能性がある

  ジオポリマーは、その製造工程から推察するに、製造工程に加熱を必要としない為、その分だけ安くできるはずだ。つまり、今までよりも、安くて性能がよくて(耐久性が高い)、しかも二酸化炭素を出さないセメント材であるという事だ。既存のセメントは競争力を失うだろう。しかも、材料は国内で自給できる。ケイ素(そこら辺の土の成分)と石灰(日本では珍しく自給できる資源)であるという事もポイントだ。

 
4.性能はアメリカ空軍も認めている

  アメリカ空軍もジオポリマーに注目しており、滑走路のコンクリートに適していると評価し、研究開発予算を投じている。

 

  WIREDの記事からの引用:冒頭の「超コンクリートの記事から」
    現代においては、ジオポリマーの導入に早くから熱心な組織の1つが米空軍だ(イランのテヘラン大学などもジオポリマーの研究を行なっているが)。たとえば、ピラメントと呼ばれるジオポリマー・ベースのセメントは、滑走路の建設と修理をすばやく行なうのに適している。ピラメントで滑走路を造ると、わずか数時間で最重量の飛行機が使えるようになる。通常のコンクリートが数日かかって獲得できる強度を数時間で得られるのだ。

 

  アメリカ軍が注目している事からも分かる通り、ジオポリマーの性能は高い。滑走路という荷重の大きい施設に使う事が検討されている事から性能の水準は高いのだろう。価格、性能、必要な資源や技術など、総合的に見て、ジオポリマーは温室効果ガス削減に貢献するだろう。
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