古代コンクリート（ローマンコンクリート）による土間たたき

ローマンコンクリート（古代コンクリート）は、古代ローマ時代に使用された建築材料で、現代のコンクリートに比べて高い耐久性を持つことで知られています。火山灰や石灰などを主成分とし、水道橋や巨大なドーム建築など、多くの大規模建築物に利用されました。

【主な特徴】
高い耐久性と長寿命: 現代のコンクリートの寿命が50～100年程度と言われるのに対し、ローマンコンクリートで造られた構造物は2,000年近くにわたりその強度を保っています。
自己修復機能: ローマンコンクリートにはひび割れを自ら修復する機能があることが、近年の研究で明らかになっています。製造時に未反応の生石灰（酸化カルシウム）の小さな塊が残り、そこに亀裂が入って水分が侵入すると、石灰が溶け出して化学反応を起こし、炭酸カルシウムを生成して亀裂を埋めるという仕組みです。https://lab-brains.as-1.co.jp/enjoy-learn/2023/01/43522/
水中での硬化: 火山灰（ポッツォラーナ）と石灰を混ぜることで、水中で硬化する性質を持ちます。この特性は、港湾施設や橋脚などの水中構造物の建設に不可欠でした。
現代のコンクリートとの違い: 現代のコンクリートがカルシウム系バインダーを用いたポルトランドセメントであるのに対し、ローマンコンクリートは火山灰と石灰が主成分であり、アルミニウム系バインダーを用いたジオポリマーに類似しています。
【主な構成材料】
結合材（モルタル）:
ポッツォラーナ: イタリアのポッツォーリ近郊で産出された火山灰で、コンクリートの強度と耐久性を高める重要な成分でした。
石灰: 火山灰との反応により結合材としての役割を果たします。
海水: 特に海洋構造物では、海水に含まれるミネラルが結合力を高める一因となったと考えられています。
骨材:
岩石（軽石質凝灰岩など）、レンガくず、砕いたタイルなどが使われました。
【主な用途】
パンテオン: 巨大な無補強コンクリート製ドームは、ローマンコンクリートの代表的な使用例です。
水道橋、橋、港湾: 水中での硬化特性を活かし、広範囲なインフラ整備に貢献しました。
コロッセオ、浴場、その他の公共建築物: これらの大規模建築物の壁や基礎にも広く使用されました。
【技術の失われた歴史】
ローマ帝国が滅亡すると、ローマンコンクリートの製造技術は失われました。中世ヨーロッパでは大型建築に石造が主流となり、再びコンクリートが広く使われるようになるのは、1824年にポルトランドセメントが発明されて以降です。
【現代への影響】
ローマンコンクリートの驚異的な耐久性と自己修復機能は、現代の建築技術や環境に優しいセメント開発の研究に大きな影響を与えています。
今回の【配合比】
一・二層目　生石灰：火山灰：マサ土：砂＝1：1：8
三層目　　　生石灰：火山灰：マサ土：砂＝1：1：4：2
いずれも硬化促進のため混合の際は海水と同程度のにがり塩の塩水を使用。

今回の反省点
真砂土を使ったコンクリートは収縮が激しいのでバサ土状にして叩かなければならない。
今回はその労力を省くため流し込み程度ではないが押し込む程度にネタを練った。
だが、その状態だと必ず干割れが生じてしまう。そのため一気に仕上げるのではなく三層に分けて施工してみた。
だが結果、残念ながら干割れがところどころ生じてしまった。施工時期の９月初旬はまだ気温が高く始終散水を試みるべきであった。
無難な選択をするならば、真砂土の収縮はどうしても避けられないので、伝統的なたたき同様になるべく水分を少なめにしバサ土程度に抑えて叩くしかない。

古代コンクリート（ローマンコンクリート）製ガーデンシンク

古代コンクリートとは、古代文明で使われていた、現代のコンクリートとは異なる独自の製法で作られた建築材料の総称です。最もよく知られているのは古代ローマで使われた「ローマン・コンクリート」ですが、それ以外にも、ナバテア人や古代中国でもコンクリートが使われていた記録があります。

古代コンクリートの流し台 
第一弾
一般的にはタイルを貼るのですが 、今回は生地の肌触りを残したまま仕上げてみました。

制作過程

シンクの仕上げ、蛇口左右にスペースに小天板を乗せる。
左右対称のデザインが神聖かつ厳かな雰囲気となってしまった。清潔感漂う浄化の場、どちらかと言えばどこかの修道院の洗い場にありそうな感じ。
カントリー調にした方がここのログハウスにはふさわしかった。
部屋に置かれる家具屋・調度品には持ち主の前世が一番よく顕われるそうだ。
私の場合、修道士とシェーカ教徒だったのだろうか。

                         

制作過程

第一弾のシンクは見た目いい出来具合だったが、技術的には改善する点も出てきた。その反省も含め、今度はより完成度を高めたものにするため第二弾に取り掛かることにした。
前回より幅を広げ本格的なアウトドアキッチンを試みることにした。

第二弾

前回を鑑みシンクの底が傷つかないように石板小片を敷き詰めて強固にした。
シンク壁は前回より薄くても強度を保つためメッシュのガラス繊維で補強。
今回は本格的なキッチンシンクに仕上げる。
全長1.8ｍ、奥行80cm～50cm。
両サイドの石板はベージュにまだら模様の大理石。スワン型蛇口の両サイドには石鹸やたわしを置くスペースを設ける。
蛇口の背後に置かれているのはコリアンピンクという花崗岩のオブジェ。３０年前に造ってそのまま放置していたものがようやく居場所を見つけた感じがする。
壁面はモルタル仕上げで、各配合比率は生石灰：火山灰：サバ土（真砂土）：砂＝1：1：6：2。それに対してシンク部分は頻繁な摩擦に耐えられるように種土の比率を上げて、1：1：4：2にしてみた。混入の際に海水使用。
混ぜた砂に海砂を使ってみたが、これは強度にあまさが出て失敗だった。海砂は角が削れて丸くなっていることに気づかされた。できれば値段が張ってしまうが珪砂を使うべきだった。
＃古代コンクリート
＃ローマンコンクリート
＃人造石
＃長七たたき
＃服部長七

シンクの裏に洗い場を設ける。

これは深さ30ｃｍほどで水をためることが出来、なんでもジャブジャブつけて農作業道具や野菜など土を洗い落とすができ菜園や屋外活動に欠かせないも。

蛇口はまだつけていません。この雰囲気にふさわしいのはやはりレトロ調なので思案中。

制作過程

古代コンクリートたたきⅥ 、その施工法の確立

【古代コンクリートたたきの特徴】

古代コンクリートは別称ローマンコンクリートとも称しますが、ヨーロッパ以外、古代より世界の各地域で使われていました。そのことを踏まえ、ここでは古代コンクリートと呼ばせて頂いております。

古代コンクリートによる「たたき」は伝統的な「たたき」やポルトランドセメント（以下通常のコンクリートと言う）を使った「たたき」とは異なるものです。
材料も異なれば、その性質や特徴も異なります。

「土間たたき」の範囲でその特徴を挙げると、湿度や水分を吸収し放出する能力は伝統的な「たたき」よりも高く、もちろん通常のコンクリートによるものよりもはるかに高いので湿気のある土間はもちろん、勝手口、デッキの下や床下などの湿気抜きを施したい箇所には最適です。それは、主成分である火山灰の粒子が多孔質構造になっていて、その性質から来るものです。さらに特質すべきは電磁波を吸収する能力が高く、その点は珪藻土の性質に似ていると言えます。さらにゼオライト同様に放射線を吸収する能力も高いです。またこれは関係ないかもしれないが、海水に漬かれば漬かるほどに長寿命になっていく、不思議な性質を持っています。

強度の点では、伝統的な「たたき」は通常のコンクリートを使った「たたき」の１/15の圧縮強度ですが、古代コンクリートによるものは後者とほぼ同じ程度なので、施工の際は厚みを抑えることができます。

また伝統的な「たたき」は軒先などの雨に濡れる箇所では劣化することがあり屋外では使いにくいのですが、古代コンクリートによる「たたき」は通常のコンクリートによる「たたき」同様に屋外でも使用することができます。

堅牢性に関しては、施工後数年過ぎれば通常のコンクリートによるものをしのぐ硬度となり、寿命も従来のそれよりもはるかに長くなります。

なお、デメリットとしては配合材に含まれる生石灰の扱いが危険を伴うので施工の際は十分注意しなければならないことです。
また主成分の火山灰ですが、比較的粒子の細かく柔らかい、鉱物名：ベントナイトを大量に入手することは入手先が限られていることやコスト面で負担になるところです。

また、これは土間「たたき」では考慮することではないですが、あえて難点と言えば、通常のコンクリート同様に使った場合、例えば型枠に同様な骨材を配合して流し込んだ場合、初期強度が通常のコンクリートよりも劣るため、つまり次の施工過程に翌々日から取り掛かることなどは困難です。また初期強度の確保が難しい冬期や寒冷地での工事には比較的日数がかかります、おおおそ倍の時間が掛かるとみてください。
要するに、今日のような効率と経済重視の市場では成り立ちにくい、比較的スローな素材となります。
しかし、あえて固まる速度を高めるならば、これは通常のコンクリートにも配合されているのですが、石膏を適宜に配合することで解消することができます。

【施工方法】

屋内における「たたき」には、生石灰と種土の割合は１：１０が適しています。
ここで種土とは火山灰と真砂土（別名サバ土）になります。

火山灰の割合は生石灰の2倍が適しています。
よって比率にすると、

生石灰１：火山灰２：真砂土８となります。

これを混ぜたものに海水を注いで練っていきます。

もし、軒先の雨に降れる箇所や屋外に施工する場合は、より耐久性を高める必要があるので、この配合比率を変える必要があります。その場合の比率は、

生石灰１：火山灰２：真砂土６～７となります。

直接雨が滴るような箇所においては強度を高めるため、

生石灰１：火山灰1：真砂土６となります。

一度に盛る土の厚みは2㎝～3㎝が施工しやすいです。
床の目的に応じては、2層目以下の生石灰と種土の割合を1：2にしても十分強度があります。その際の比率は、生石灰１：火山灰２：真砂土13となります。

層の厚みは、重量物を運搬もしくは車を駐車する箇所では5㎝、
軽作業する場所や人の往来する箇所ならば４㎝、

デッキの下や床下などの圧があまりかからない箇所ならば2～３㎝がふさわしいでしょう。
なお、5㎝厚で、トラックなど駐車する場合は鉄筋のメッシュを使用すると注入した海水の塩分によって錆びてきますので、鉄筋の代わりに竹材を使用することをお勧めします。
ちなみに東南アジアの一部の地域では竹材をメッシュにして使われています。

施工面1平米、厚み5㎝とった場合の配合比
「生石灰6㎏」＋「火山灰6㎏」＋「真砂土36～48㎏」これに
「海水」もしくは「苦汁を抜いていない塩34ｇ/1Ｌ」を加えます。

(1)「真砂土」「生石灰」「火山灰」をモルタルミキサーで空合わせを行います。

(2)「海水」3Ｌを準備します。海水が手に入らない場合はにがりを抜いていない塩を１Lあたり34ｇ混ぜて人工的に海水を作ります。

(3)空合わせした1に（２）を入れながら水分が全体にいきわたるまで十分に混ぜ合わせます。（混練り時間の目安は、約2～3分程度、色が白から土色（濡れ色）になります。）
　生石灰が水分を吸収すると熱を発します。熱は２００度近くに達するので、マスクと軍手着用で混合物には触れないように注意してください。プラスチック類の容器や器具は使わないで金属製の物を使ってください。

(4)硬い場合は、少しずつ海水を加えながら調整します。（固さの目安は、手で握って団子ができるくらいの水量に調整します。握り締めて少し水が出る程度に調整します。）

(5)練り上がった材料を準備して完成です。　　　　　　　　　　　　　　　

(6)練り上がった材料を敷き詰めて均していきます。叩き占めることで10mm程度沈み込むので、それを見越して敷き均して下さい。

(7)たたき用の鏝、木槌、などを用い均一に叩き締めていきます。（厚みは標準仕上がり40mm以上で行って下さい。たたく度合いによって強ければ、厚みは2層には分けず、一度に40mm打設してもかまいません。）

(8)凸凹にならないようにし、定規等を用いて高い場合は削り、低い場所には材料をつけながら叩いていきます。フラットにしにくい場合は刷毛で水をつけながら鏝で表面を押さえ、ノロを浮かせ整えます。（あまり強く叩きすぎると修正が行いにくくなります。厚みを揃え、表面を整えるように叩いていきます。また、化粧砂利が仕上げて入りにくくなるので、ご注意下さい。）

(９)化粧砂利を埋め込んだ部分が凹みフラットにならない場合は、刷毛で周面に水を含ませながら、金鏝で抑えノロを浮かせフラットになるまで伏せこんで下さい。

(10)犬走りやアプローチなど、角を丸めて仕上げる場合は丸型の面付き鏝などを用いて丸めることができます。乾燥前に型を外しスポンジ等で水分を表面に含ませながら面付き鏝で仕上げていきます。（縁は圧力がかかると、欠けたりする場合があります。のべ石やゴロタ石などを利用したほうが安心です。）

(11)当日もしくは、翌日に表面のスポンジ拭きを行います。

(12)たたき表面に刷毛等で水を含ませノロを掃き取ります。その後洗い出しの要領で表面を拭き取り、砂粒などが見えるまで拭き取ります。

(13)スポンジ拭き取り後、通風を良くし乾燥させて下さい。雨などに当てないよう（４日～５日程度）養生して下さい。冬場は、10日以上乾燥させて下さい。

(14)最後に完成した表面を水道水等で十分に洗い流します。

【施工例、軒先の雨に降れる箇所】

１層目

生石灰１：火山灰２：真砂土13

1～３層目

生石灰１：火山灰２：真砂土8

4層目

生石灰１：火山灰２：真砂土6

仕上がり

配合材を練った後の過程は、伝統的な「たたき」の作業と同じです。
「たたき」を扱った様々な動画が配信されているので参考にしてみてください。

古代セメントの固まるメカニズム
https://3rd-architecture.blogspot.com/2023/07/blog-post_20.html

古代ローマ時代のコンクリートは、今も強度を増していた──その驚くべき理由が解明される

 コンクリートは、年月が経つにつれてもろくなるのが普通だ。だが、古代ローマ時代に作られた岸壁のコンクリートは、時間が経てば経つほど強度を増していた。その驚きの理由が、米研究チームによって解明された。https://wired.jp/2017/07/30/roman-concrete/

以下、全文転載

調査が行われているのは、イタリアのオルベテッロにあるポルトゥス・コサヌスの岸壁。

PHOTOGRAPH BY J.P. OLESON

古代ローマ帝国が滅亡したのは1,500年以上も前のことだ。だが、この時代に作られたコンクリートは、現在も十分強度がある。例えば、ローマにあるパンテオンは無筋コンクリートでできた世界最大のドームといわれているが、約2,000年経った今も強度を保っている。これは現代のコンクリートでは考えられないことだ（現在のコンクリートの寿命は、50年から100年程度とされる）。

なぜ、ここまで古代ローマのコンクリートが強いのか。その謎が解明されつつある。

古代ローマ時代のコンクリートは、火山灰、石灰、火山岩（軽石）、海水を混ぜ合わせて作られている。このうち、重要な役割を果たしているのが、最後の材料である海水だ。この珍しい材料の組み合わせのおかげで、1,000年以上の時間をかけてコンクリート内で新しい鉱物が形成され、ますます強度を増しているらしい。

その秘密を解明するため、米エネルギー省のローレンス・バークレー国立研究所の研究チームは、古代ローマ時代に作られた岸壁や防波堤のコンクリートを採取して、X線マイクロ解析を行った。

『American Mineralogist』誌オンライン版に2017年7月3日付けで掲載された研究成果によると、解析の結果、コンクリートの中にアルミナ質のトバモライト結晶が含まれていることがわかった。この層状鉱物が、長い時間をかけてコンクリートの強度を高めるのに重要な役割を果たしているという。この鉱物は、海水と石灰と火山灰が混ざり合って熱が発生することによって生成される。

この研究を率いたユタ大学の地質学者マリー・ジャクソンは、「古代ローマ人は、海水と化学反応を起こして成長する岩のようなコンクリートをつくり出しました」と言う。また、この構造物に打ち寄せる海水が第2期の鉱物の成長を引き起こし、コンクリート全体の強度をさらに高めたことも、解析から明らかになった。

鉱物粒子を分析した結果、コンクリート全体でトバモライト結晶が成長していることが確認された。しかも、この成長はたいてい、フィリップサイトと呼ばれる別の結晶の成長と同時に起こっているという。こうした新しい鉱物は、火山灰が海水によって溶解したときに形成される。長い時間をかけて海水が火山灰を溶かすにつれて、コンクリートはどんどん強度を増していったのだ。

これに対し、現代のコンクリートは、いったん固められた後にその構造が変化するようにはつくられていない。そのため、鉱物によって成長する古代ローマ時代のコンクリートと違い、私たちが今日利用しているコンクリートは、なんらかの化学反応が起こると、裂けたり割れたりしてしまう。とりわけ、海水は現在の防波堤にとって脅威となっている。補強鋼が錆び、その周りのコンクリートが腐食してしまうからだ。

古代ローマ人は、幸運にも理想的な岩壁を作成することができた。そこでジャクソンは、現代科学の力を借りてこのコンクリート混合物を再現したいと考えている。

※古代ローマで使われていたコンクリート（ローマン・コンクリート）の研究をもとに、コンクリートの結晶に「螺旋転位」と呼ばれる“欠陥”を意図的につくると強度が2倍に高まるという研究結果も発表されている。なお、米軍は通常のコンクリートよりはるかに強度があり耐久性もあるスーパー・コンクリート（ジオポリマー）の研究を進めているが、大ピラミッドの石も同種の技術で作られていたという説もある［日本語版記事］。

TEXT BY JAMES TEMPERTON
TRANSLATION BY TAKU SATO, HIROKO GOHARA/GALILEO

合わせ読んでおきたい

古代ローマの建物はなぜ長持ちするのか、科学者が謎を解明

古代セメントの固まるメカニズム

 【海水からセメントを取り出し包丁を作る】

“the sharpest seawater knife” as if there are literally any other seawater knives in existence
https://youtu.be/pFG-nXUw6Ts

文字起こし

https://nlab.itmedia.co.jp/nl/articles/2001/15/news107.html

　古代エジプト・ローマでも使われ数千年来建造物を保ってきた古代セメント、現代ではその製法は伝承が途絶え、ジオポリマーとして研究されてはいるが民間人でも使えるような画期的な製法は見つかっていない。
タルタリア文明崩壊以降、この技術を使う石工集団や文献・証拠は抹消され、それに代わって寿命の短いセメントが発明されて現代に至っている。

私はこの5年ほど古代セメント・古代コンクリートを研究・調査してきているが、今回この動画で調合された方法で古代セメントや古代コンクリートは作られたのだろうと確信を得ている。

日本でも人造セメントとしては三和（たたき）が知られている。
粘土と海水（にがりであるマグネシウム）と石灰または焼いた貝殻（カルシウム）この三つの要素がかなめである。
さらに、これはほとんど技法として知られていないが、より寿命を長く強固にし塩害にも強く護岸工事にも使われてきた人造石を作る技術もあった。

だが、その技法は現代のセメント（ポルトランドセメント）の登場によって忘れ去られてきたかのように文献では書かれている。

私が勘ぐるには、生産にエネルギーコストが少なくて済む古代セメントなど必要とせづ、寿命の短いサイクルで消費される建造物、ひいては都市を計画していた組織的な存在によって、この古代セメントの技術は抹消されてきたのではないだろうか。
いわゆるタルタリア文明を崩壊させてきた存在たちによるものではないだろうか。





【酸化マグネシウムの精製過程】
酸化マグネシウムは、海水と石灰石から作られた天然由来の成分から作られています。以下の製造工程の通り、人体に有害な成分や化学物質は使用していない。



石灰石（CaCO3）を高温で加熱して、生石灰（CaO）を得ます。
CaCO3　→　CaO+CO2

ここで生じた生石灰に真水をくぐらせることで、消石灰[Ca(OH2)]が生じます。
CaO + H2O　→　Ca(OH)2


消石灰に海水を混ぜることで、イオン交換反応により水酸化マグネシウム【Mg(OH)2】を生成。
Ca(OH)2 + Mg2+（海水）　→　Mg(OH)2 + Ca2+


生じた水酸化マグネシウムには海水由来のNa+,Cl-が多数付着しているため、洗浄した後、乾燥させることで酸化マグネシウム（MgO）が作られます。
Mg(OH)2 →　MgO + H2O

この動画では、この酸化マグネシウムに塩化マグネシウムを混ぜて乾かせ、フライパンより固い素材を作り出している。

【参考資料】
長七たたき (人造石)物語 ～服部長七という人間像と人造石が固まる謎～
以下、要所転載
第２章　人造石が固まるメカニズム１　長七たたき (人造石)とは
　　「たたき」は、江戸時代から土間や井筒、流し場などで古くから用いられていたものです。「たたき」は小石の混ざった土と石灰、にがりを混ぜ叩いて固めることから「たたき」とか３つの材料を混ぜことから「三和土」ともいいます。
　　特に愛知県三河地方から西日本でよく利用されました。これは、この地域では花崗岩が風化した土「サバ土、マサ土」が手に入り安かったからと考えられます。

２　たたきが固まるメカニズム(出典:INAX　基礎研究所)
（株）INAX基礎研所のX線回折では、構成相は石英、長石、雲母、カルサイト(炭酸塩鉱物)であると確認されました。この石英、長石、雲母は、たたきの主原料である風化花崗岩によるもので、たたきの化学組成から主成分はSiO2、Al２O3で、約７%のCaOを含まれており、消石灰に換算すると約１０%に相当することになります。
しかし、文献に多く見られる長七たたきの調合では３０%程度の消石灰を混合すると記録されておりますが、今回のたたき含有量測定値は２．７６%であったと報告されています。
長七たたき化学組成(蛍光X線回折　重量%)
SiO2 Al２O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 L.O.I
62.3 15.1 1.0 6.8 0.4 4.7 1.3 0.1 8.4

X線回折ではカルシウム化合物としてカルサイトのみが確認されており、全CO２がカルサイト中にあるとして仮定すると７%のCaO量のうち約５０%がカルサイトとして存在することになる。しかし残りのCaOはどのような状態で存在するかは明らかにできませんでした。一つの可能性として、風化花崗岩と添加した消石灰が反応しケイ酸カルシウム水和物等が生成したことが考えられています。
その他にたたきの微構造から固化機構を検討するために、細孔径分布と偏向顕微鏡及び走査電子顕微鏡観察を行った結果、真土(マサ土)と消石灰と水を練り混ぜ十分締め固めたものと確認されました。

　　　　　　　　　　　　　　水和反応　　　　炭酸化反応　
Al源(粘土鉱物)花崗岩風化物＋Ca(OH)2→CaCO3+H2O
CaCO3+ Ca(OH)2→CaO＋CO2
CaO+ H2O→Ca(OH)2

 私は５年ほど前より古代コンクリート（またの呼び名をローマンコンクリート）を調査・研究・試作してきました。

現在使われているコンクリートは出来て数十年後からに徐々に劣化していきます。
それに対し、ローマンコンクリートは出来て数十年後からさらに強度を増し数千年から数万年もつといわれています。
私はこの両者がまったく間逆の性質を持っている点に疑問とエコロジカルな関心を持ちました。
また今日ローマンコンクリートが使われなくなった背景を知ることで、それを再現し実用化するにはどうすればよいかと考えるようになったのです。

今日寿命の短いコンクリートが使われている背景には医療産業やエネルギー産業同様に従来の産業の維持にあります。また医薬品として十分すぎるほどの価値あるものを一般大衆が手にしないようにあえて意図的に犯罪対象にされてきた大麻にもどこか共通する点があるのを感じずにはいられません。

今日このローマンコンクリートはローマ以外にさかのぼることエジプトのピラミッドやアジアの国々、さらに日本の縄文時代にも使われていたのではないだろうか言われています。
そこで私は呼び名を包括して以下、古代コンクリートと呼ぶことにしました。

2017年、古代コンクリートの主要な原材料が解明され発表されました。それ以降多くの人が関心を示してきたのでしょう。
最近それに応えるかたちでCNNが科学的なエビデンスも掲げて記事を書いてます。

https://www.cnn.co.jp/style/architecture/35200239.html
以下、全文連載

古代ローマの建物はなぜ長持ちするのか、科学者が謎を解明

2023.04.09 Sun posted at 17:30 JST

古代ローマの建物が長持ちする「謎」を解明したとの研究が発表された/Emmanuele Ciancaglini/Getty Images

Katie Hunt, CNN

古代ローマの壮大な建造物は、何千年も存在し続けている。これはコンクリートの使い方を極めた古代ローマのエンジニアたちの創意工夫の証しだ。

しかし、彼らが使用した建設資材は、パンテオン（世界最大級の無補強のドームを有する）やコロッセオといった巨大な建造物を２０００年以上も存続させる上で、どのように役立ったのか。

「ローマン・コンクリート」と呼ばれる古代ローマのコンクリートは、多くの場合、現代のコンクリートよりも長持ちすることが証明されている。現代のコンクリートは数十年以内に劣化することもある。古代ローマ人はいかにして建設資材をそれほど長持ちさせ、波止場、下水道、地震帯といった建設が困難な場所に複雑な構造物を建設できたのか。ある最新の研究を行っている科学者らは、それを可能にした謎の材料をついに発見したと主張する。

米国、イタリア、スイスの研究者らも参加するその研究チームは、イタリア中部に位置するプリベルノの遺跡の城壁から採取した２０００年前のコンクリートのサンプルを分析した。このサンプルは、ローマ帝国の至る所で見られる他のコンクリートと配合が似ている。

そして分析の結果、コンクリートに含まれる「ライムクラスト（石灰の塊）」と呼ばれる白い塊が、時間の経過とともに生じる亀裂を修復する能力をコンクリートに与えることが分かった。それまでこの白い塊は、混ぜ合わせ方がずさんだったり、原料の品質が悪かったりした証拠だとして見過ごされてきた。

「古代ローマ（のエンジニアたち）は、資材の選択や処理を極めて慎重に行っていた。そんな彼らがずさんな仕事をするとは信じ難かった」と語るのは、マサチューセッツ工科大学（ＭＩＴ）の土木・環境工学の准教授で、この研究論文の著者でもあるアドミール・マシック氏だ。

「（古代ローマの）学者たちは（コンクリートの）正確な作り方を書き留めて、それを（ローマ帝国中の）建設現場に押し付けていた」とマシック氏は付け加えた。

この新たな発見は、今日のコンクリート作りをより持続可能なものにするのに役立ち、さらに、かつてローマ人が行ったように社会を一新する可能性も秘める。

マシック氏は「コンクリートがローマ人の建築革命を可能にした」と述べ、さらに「（コンクリートのおかげで）ローマ人は多くの都市を建設し、それらを美しく、素晴らしい住環境に変えることができた。そしてこの革命により、人間の生活の仕方が一変した」と付け加えた。

コロッセオを訪れる観光客＝２０１９年６月/EyesWideOpen/Getty Images

ライムクラストとコンクリートの耐久性

コンクリートは、基本的にセメントを混ぜ合わせて作った人工の石または岩石で、セメントは、一般に石灰石、水、細骨材（砂や細かく砕いた岩）、粗骨材（砂利や砕石）で作られた結合剤だ。

古代ローマ時代の文献には、セメントに消石灰（石灰に水を混ぜて熟成させたもの）が使用されていることが示唆されていた。そのため学者らは、ローマン・コンクリートはこの消石灰を主材料として作られていたと考えていた、とマシック氏は言う。

しかし、さらなる研究の結果、ローマン・コンクリートにライムクラストが発生した理由は、コンクリートを混ぜ合わせる際に、消石灰ではなく、または消石灰に加えて、生石灰（酸化カルシウムとも呼ばれ、非常に反応しやすく、危険性の高い、乾燥した石灰石）を使用したためだと研究者らは結論付けた。

またコンクリートのさらなる分析の結果、生石灰を使用することにより発生すると見られる超高温下で形成されたライムクラストと、「ホットミキシング（超高温下でコンクリートを製造する手法）」がコンクリートの耐久性を高める鍵であることが明らかになった。

マシック氏はプレスリリースの中で「ホットミキシングの利点は二つある」とし、次のように続けた。「第一に、コンクリート全体を高温に加熱すると、消石灰のみを使用した場合には起こりえない化学反応が可能になり、他の方法では形成されない高温関連化合物が生成される。第二に、この高温により、すべての反応が加速されるため、（コンクリートの）硬化時間が大幅に短縮され、はるかに迅速な建設が可能になる」

研究チームは、ローマン・コンクリートの明らかな自己修復能力の原因がライムクラストなのか否かを確かめるため、ある実験を行った。

彼らはコンクリートのサンプルを二つ用意した。一つは古代ローマの製法に従い、もう一つは現代の基準に従って作り、それらに意図的にひびを入れた。２週間後、古代ローマの製法で作ったコンクリートは水を通さなかったが、生石灰を使わずに作ったコンクリートの塊は水を通した。

この研究結果は、ライムクラストは水に触れると溶けて亀裂に流れ込み、再結晶して、風化によって生じた亀裂が広がる前に修復することを示唆している。研究者らは、このライムクラストの自己修復能力は、従来のコンクリートよりも長持ちし、それゆえ持続可能性の高い現代版コンクリートの製造への道を開く可能性があると指摘する。同研究によると、自己修復能力のあるコンクリートの使用は、最大で世界の温室効果ガス排出量の８％を占めるコンクリートの「カーボンフットプリント」の削減にもつながるという。

研究者たちは長年、ローマン・コンクリートがそれほど丈夫なのは、ナポリ湾沿いのポッツオーリからの火山灰が原因と考えていた。この種の火山灰は、建設に使用するために広大なローマ帝国の各地に輸送され、当時の建築家や歴史家の説明の中でもコンクリートの重要な材料と紹介されていた。

マシック氏は、（石灰と火山灰は）どちらも重要な成分だが、石灰はこれまで見過ごされていたと語る。

この研究は、米科学誌「サイエンス　アドバンシス」上で発表された。

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火山灰の天日干し

 天気が良いので火山灰の天日干し

火山灰 と言っても色々あって、この地方で取れるものはベントナイトと言われているもの。

さらにベントナイト にも 2種類あって、国産のベントナイトで有名なのは山形・ 新潟のナトリウム ベントナイト 、別名 ナトリウム モンモリロナイト。水を吸うと膨張するのが特徴。

こちらのは カルシウム ベントナイトと言って別名 カルシウム モンモリロナイト。水を吸っても膨張しない。

カルシウム分を含んでいるので NASA がかつて宇宙食に採用したそうだ。あそこも怪しい組織 なので 真偽は分からない。

どちらも水分をものすごい速さと量で吸収する。乾燥したものを水に入れると音を立てるほどだ。

ベントナイトの特徴は 吸収・ 吸着能力が高いので水を吸うことはもちろん 、油・汚染水 ・原発から出た放射性廃棄物の吸着 など浄化作用が高い。

目に見えない 電磁波・放射線・悪臭 まで 吸収するのでこれをお風呂に入れる クレイバス(入浴剤)は健康意識の高い人なら知っているだろう。

目に見えない量子レベルのものまで吸収するので除霊にも効果があるかもしれない 。

まだまだ未知の領域だ。

その能力の秘密はケイ素にある。

火山灰を構成している主要な成分は多孔質のガラス= ケイ素で小さな穴がたくさん空いている。

その様子は スポンジだと捉えると分かりやすいだろう。

だが実際は スポンジ以上だと言える。

ベントナイトを水につけるとその体積の約8倍を吸収するからだ。

材木でさえ 0.6から1.5 倍なので驚異的な吸収力である。

2017年に古代コンクリート(ローマンコンクリート）の主要な原材料が解明され発表されました。
私もそれに注目し、それ以来実験と検証を重ねてきました。
当時は情報も限られておりましたが、最近では続々と関連動画が出回っていてしかも完成度の高い情報となってます。
この動画では、そのコンクリートの特性である自己修復機能について話されています。

膨張と修復で生じた亀裂をコンクリート自身が自ら塞ぐところなど驚きのメカニズムを語ってます。

https://www.youtube.com/embed/nXS1g5HTYJw

古代コンクリート（ローマンコンクリート）の再現Ⅰ

 古民家の土間や縁側に使われてきた、『たたき』、私はこれを古代コンクリートで再現する試みを始めることにした。

私の長年にわたる古代コンクリート再現プロジェクトもようやくこれで終盤を迎えようとしている。

たたき、は漢字で『三和土』と書かれ、粘土に消石灰に苦汁を混ぜて固めた和製コンクリートのことである。

そのメリットは、

・湿度を調整する効果があるため、空間の湿度を快適に保つ

・断熱性があり、冬は暖かく夏は涼しい省エネ効果がある

・化学成分を使わないため安心

・滑りにくく、セメント等に比べて足への負担が少ない

・人の手で作られたぬくもりや自然な風合いがある

またデメリットの方は、

・作るのに人員と手間、時間がかかる

・コンクリート等に比べて水に弱く、強度や耐久性に劣る

・経年変化で表面にデコボコが出やすくなる

このデメリットを補うために古代コンクリートを使ってみようと考えた。古代コンクリートは『たたき』のメリットを有しつつもそのデメリットを補ってくれるからである。

実はこの古代コンクリートはエジプトのピラミッドのブロックのつなぎ目１ｍｍにも使われており、ローマ時代にも使われてきたことから『ローマンコンクリート』とも呼ばれている。

その後ヨーロッパやロシアの巨大建築物にも使われてきたが、産業革命移行、現在のコンクリートが出現することで、徐々に使われなくなっていった。

現代においてその原料や調合方法のレシピは完全に失われ、不思議なことにそれを伝えるべき職人もいなくなってしまった。

この素晴らしい技術がなぜ失われたのだろうかとよくよく考えた結果、これもデープステートによって抹消されてしまったのだと考えると納得がいく。

なぜなら、この技術から出来る建造物は水や海水にも強く、それどころ海水に漬かるほど強度を増し、千年を超える耐久性を持っからである。

現代のコンクリートと比較するとその特徴は何もかも真逆であることから、地球環境を長い時間かけて悪化させることを知っている存在がそれを推し進めてきたとしか言いようがない。

テストピース
左は『たたき』の材料で3年前に作ったが、屋外放置ですでに劣化。
右は古代コンクリート。半年前に作って屋外に放置。
硬さは現代のコンクリートとほぼ同じ。
あと3年後に結果が明確になるだろう。