ローマン・コンクリート

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パンテオンはローマン・コンクリートを使用した一例である

ローマン・コンクリート: Roman concrete)または古代コンクリート(こだいコンクリート)とは、ローマ帝国の時代に使用された建築材料セメントおよびポッツオーリイタリアナポリの北にある町)のと呼ばれる火山灰を主成分とした。現代コンクリートは、カルシウムバインダーを用いたポルトランドセメントであるが、古代コンクリートはアルミニウム系バインダーを用いたジオポリマー英語版であり、倍以上の強度があったとされる。ローマコロッセオには古代コンクリートも使用されており、二千年近く経過した現在も存在しているのはそのためとされる。また、ローマ帝国の滅亡後に使用された痕跡はないとされる。

性能[編集]

現代のポルトランドセメントはアルカリ性になる化学反応によって結合しているため、炭酸化によって表面から中性化することでしだいに強度を失っていく。そのため、日本のコンクリート建造物寿命は、およそ50年程度と言われている[要出典]。これに対して、古代コンクリートは、地殻中の堆積岩の生成機構と同じジオポリマー反応によって結合してケイ酸ポリマーを形成するため、強度が数千年間保たれている。現代の鉄筋コンクリートと呼ばれるセメント建築物は、引っ張り力を鉄筋が受け持ち、コンクリートは圧縮力に耐えればよいが、鉄筋が使われていない古代コンクリートは、引っ張り力もコンクリートに依存するといった根本的な違いがある。鉄筋コンクリートは、引っ張り強度を確保するために使われている鉄筋などの鋼材に中性化が達すると、腐食に伴って鉄筋が膨張し、コンクリートを内側から破壊する力を発生させて、ひび割れや剥離を引き起こして崩壊へと至る。一方、鉄筋等が使用されていない古代コンクリート建造物には、そのような機序のひび割れや劣化はみられない。

また、ジオポリマー(無機質プラスチック)で作られたコップは、コンクリートのに落としても、陶器のように割れることなく跳ね返るなど、極めて強靭な性質を備えている。

近年、古代コンクリートは徐々に見直されつつあり、日本でも鹿児島大学武若耕司シラスの有効活用のために研究をしている[1]。また、山口大学工学部池田攻名誉教授等が、地球温暖化防止と鉱物質廃棄物処理に貢献するとして、ジオポリマー技術の有用性を説いている[2]

強度が高く、強度発生までの時間が短いため、軍事面での応用や研究も行われている[3]鉄道枕木下水管、滑走路造りの建築物の補修など、広範囲の用途で試験的に使われ始めている。

使用例[編集]

パンテオン[編集]

ローマのパンテオンはローマン・コンクリート建築として有名であり、内径43m、天窓の直径9mという巨大建築物である。BC25年に創建された後火事で焼失し、ハドリアヌス帝時代に別の形で再建される。 材質は単層のローマン・コンクリートではなく、上に行くに従って軽くなる6層構造である[4]

  1. 基礎…凝灰岩と砕石
  2. 1階…凝灰岩と石灰岩の2種の砕石
  3. 2階(窓がある)…凝灰岩の砕石とレンガ
  4. 円蓋下部…レンガ片
  5. 円蓋中部…凝灰岩の砕石とレンガ片
  6. 円蓋上部…凝灰岩の砕石と軽石

ピラミッド コンクリート説[編集]

ウクライナの科学者、Victor Glukhovsky(ビクトール・グルホフスキー)は、古代のセメント製造法を調べ、アルカリ活性剤を加えることを発見したと主張している[5]。Glukhovskyの研究に影響を受けたフランス人の化学エンジニアJoseph Davidovits(ジョセフ・ダヴィドヴィッツ)は、古代セメントの結合構造であるジオポリマーの化学的構造を解明したとし、エジプトピラミッドの外殻に使われている石灰岩の化粧石が、自然石を切り出したものではなく、ジオポリマー石灰石コンクリートの一種である人造石で造られたとする説を発表した[6]

なお、ピラミッド内部の荷重を受ける部分に使われている石材は、石切り場から切り出して運ばれた天然石の花崗岩であり、石灰岩の化粧石とは材質が異なるにもかかわらず、あたかもピラミッドの全てがコンクリート製であるかのような、錯覚を与える記述をしているサイトが散見されるので、注意を要する。

2010年5月21日、日本のフジテレビ系で放送された娯楽番組『金曜プレステージ』でこの説の検証が紹介された。これは、ピラミッドの石切場で採取した石を砕き植物灰などと混ぜて古代セメント製のコンクリートブロックを作り、ピラミッドの石と成分などを比べて調べるという実験が、山口大学池田攻名誉教授によって行われたものである。番組中、池田教授は自然石では見られない石膏カリウムがピラミッドの石に含まれていることや、古代コンクリートの可能性がなくはないことに言及した。

高句麗国の将軍塚などのエジプトのピラミッドと共通の外観を持つ石積みの古墳や、同様の大陸式山城の石組みを用いた、日本の神籠石と呼ばれる巨石によって築かれた山城にも、ピラミッドの石を製造したのと同じジオポリマ-技術が使われていることが、顕微鏡を用いた分析からも確認されている。失われた古代技術がシルクロードによって極東まで伝えられた痕跡が認められる。

脚注[編集]

  1. ^ 出前授業(工学部) | 入試案内 | 鹿児島大学
  2. ^ 地球の温暖化防止と鉱物質廃棄物処理に貢献するジオポリマー技術
  3. ^ 「超コンクリート」:ピラミッドの石と、米軍の最新研究 WIRED
  4. ^ 『ローマ「完成」への道』p46 NEWTON SPECIAL 2003年9月号
  5. ^ Victor Glukhovsky-Herigate Key
  6. ^ Davidovits, Joseph (1983). Alchemy and the Pyramids. Saint Quentin, France: Geopolymer Institute