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

古代コンクリーたたきⅤ

4層目を仕上げ、これで 全ての作業が完了

最後の層はその表面をどう 仕上げるかで考えあぐねていた。
最初はコテ仕上げで表面を均一になしていたが、作業が中盤に差し掛かったところで、 おかしいことに気づいた。
コテでモルタルのように均ならしていくと表面に微粒子のペーストが集まり見た目は綺麗に仕上がるが、モルタルではないために 後々は劣化が早くなることに気づいた。
生石灰と 種土の割合が1対15だからである。
どうしても 表面処理をきれいに コテ仕上げにしたいならば、モルタル仕様の1対 3にしなければならない。
ここで『たたき』の重要性について気づいた。
表面を均一にするには 、とにかく コテで叩くことである。
ところどころ スが入った場合は、小さなコテでその箇所に種土を盛り、叩く。
土を盛りすぎた場合は、コテで均らさずに削り取り、叩く。
コテはモルタルのように 傾けながら 表面を均すようなことはしてはいけない。
1体15の比率の場合はとにかく 叩いて 叩いて表面を均一に持っていく。
その場合 、コテの跡が残ってしまうことがある。これは自作の木コテを使って叩いたからで、このようなコテは表面のたたきには向いてないことがわかった。
やはり『たたき』 専用の 金鏝 はよく考えられて作られている。そうでなければ作業効率は悪くなる。
今回は金ゴテでも大型の薄物で叩きながら なんとか 表面を均一に持って行ったが、かなり時間がかかった。
最後の微妙な表面の凸凹を均すには、ハケ仕上げが適している。
あるいは スポンジで仕上げても良い。

古代コンクリートの再現Ⅳ

3層目の完了

生石灰 と 種土の割合 を1：10では硬すぎるような気がし、１：15に変えてみる。
1：10は長七の『人造石 』でも堤防の組石の間に詰め込む 場合の比率ではないだろうか。
床に施工する 『たたき』程度ならば1：15でも十分な強度を保つことができる。
練り具合は握った時に形が保て、水が滴り落ちないで、じんわりと湿り気が感じる程度が良い。
従来のコンクリート 同様に、なるべく 水分を押さえて、叩いた時に じんわりと水が上に上がってくる程度が一番強度が出る。
従来の『たたき』の場合、 ダンパー や重みのあるコテで叩いていくが、おおよそ3 cm 厚 を3から4層に分けて叩いていく。
古代コンクリートを使った場合は 10cm も取らなくても7cm 場合によっては６ｃｍぐらいで十分強度が保てるのではないだろうかと予測している。
叩くと じんわりと水分が浮き上がってくる程度がよく、できればその直後に次の層に取り掛かることが好ましい。
なかなか そのように事が進まないことが多いので、乾かないように散水し、気温が高い場合は シートをかぶせながら行う。
施工する場合は 季節も考慮しなければならない。
夏場や 冬の 水が凍るような時期は避けるべきである。
これは 水を媒体にして化学変化を起こすことで硬化する材料一般について言えることで、化学変化が完了する前に水分が飛んでしまうと、 あるいは凍ってしまうと粒子の結合 がなされずに固まらないで後々崩れたり 亀裂が入ってしまうことになる。
よって施工するに最適の時期は秋の季節のいい時もしくは梅雨時の湿度の高い時期となる。
今回は 梅雨時から始まり 梅雨が終わる頃にはちょうど 施工も終わる予定であったが、何かと試行錯誤や材料調達に時間が重なり厳しい 夏の最中に行わなければならないハメになってしまった。

古代コンクリートたたきⅢ

 サバ 土が届いてようやく古代コンクリートによる『たたき』が始まる。

『長七たたき』の資料によれば、
石灰と種土の配分比率は1対10に落ち着いている。
この情報は当時仕事に関わっていた職人が漏らしたのかどうかは分からないが、嘘は言っていないと思う。
ただし 本当のことも言っていない。
石灰は大別すると生石灰と消石灰に 分けられるが、もしそれが消石灰 だとしたら長七が言っていた人造石などのような硬さは絶対に得られない。港湾の堤防 など 論外である。
また 石灰に混ぜる 種土は 真砂土 （サバ土）になるわけだが、その成分はおおよそ 花崗岩の風化した粒子や鉄分を含んだ 粘土 である。
たとえ長七が生石灰を使っていたとしても人造石となる化学反応を起こすようには到底思えない。
となると 長七はこの種土に何かを加えていたに違いない。
経験からそれを発見したか 、あるいは 当時ローマン コンクリートの情報をどこからか得ていたかもしれない。

いずれにせよ、それ以前から火山灰は左官業で壁土に使われていたのだから長七がこれを試していたことは確かだろう。

古代コンクリートの方は火山灰を媒介にするが、 すでに先人が行った実施例を見ると生石灰 との比率は1対1から1対2に落ち着いているようだ。
前回は1対1.5にしたが 今回は1対2で試すことにした。
よって 今回の配分比率は長七の資料を参考に生石灰1に対して種土となる火山灰2、サバ 土 は8で行ってみることにした。

石灰の特徴

地中海沿岸の街並みでは、石灰で塗られた美しい白壁が連なっています。 これは天然の虫よけ、伝染病予防として、アルカリ性の石灰を使ったのが始まりと言われています。

ちなみにこの火山灰はベントナイト ともいい粘土の塊を砕いてふるいにかけているところ。無味無臭。体内に蓄積した金属などの有害物質を解毒してくれるんです。

ベントナイトの8つのポイント

１毒素を取り除く
２脂性肌やニキビ
３皮膚の解毒
４減量と便秘
５下痢の治療
６日焼け止め
７鉛や重金属の除去
８コレステロールを下げる

ベントナイトの命名はワイオミング州のフォートベントンにちなんで名付けられた

火山灰の特徴

アレルギーの原因にもなるというホルムアルデヒドを吸収・分解するほか、調湿性、消臭性、抗菌性など、高い機能性を持っています。

古代コンクリートたたきⅡ

2層目に入る

細めの砕石に砂・粘土を混ぜて 骨材としてみたが、まだ粘りが強くて乾いてくると亀裂が入ってくる。
かといって粘土なしだと、もろ土間コンクリート感丸出しであの『たたき』のような 肌触りの良い柔らかい感じが出ない。

何かが足りないと直感で感じ 立ち止る。
砕石でも砂でも粘土でもない その中間あたりの粒子が必要だと気づいた。
それは 『たたき』に使う主原料の真砂土で、粘着性がなく バサバサとして粒子が粘土や砂より大きく5ミリ前後の土と砂で、 早く言えば有機質を含まない山から取ってきた土である。
一般の建材屋ではサバ土 もしくは 山土 と言われて販売されているものである。

古代コンクリートたたき(一層目)

2023年6月29日

一層目　古代セメントによるコンクリート敷
基礎固めの上にコンクリートを敷く。
セメントと骨材の比率は 通常のコンクリート 同様に 1対5で試みる。
1層目の前半はモルタルでやってみたが、厚さ5cm だと粘土成分が高いため 亀裂が入った。
古代 セメントは 『たたき 』よりも 硬化度が高くなるため、通常の コンクリートの構成比率と同様の扱いで良いのではないかと思う。
一応 『たたき』と同様に厚み10cm を取ってみたが、何層にも分けて叩いて固めるわけでもないし、通常のコンクリート 同様に硬くなるのであればこれほど深い 厚みを取らなくても良いのではないかと思う。
それでも 10cm も取ってしまったので、2層目は細目の砕石と 小粒の軽石を多めに入れ、3層目で 粘土と砂を骨材とみなしたモルタルで仕上げて行く予定である。

セメントと骨材の比率は 通常のコンクリート 同様に 1対5で試みる。

均一になるよう、よくかき混ぜる

海水を注入して均一になるように捏ねる

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。