コンクリートって何よ？

コンクリートってさぁ、色々な所に使われているよね。建物用、道路用、悪い人が海に沈める用。

ぱっと思いつくだけで様々な使用方法が思い浮かぶにも関わらず、どのようにどういった原理でコンクリートがつくられているか、全くもって知らない。

我々は、コンクリートを安心しきっている。ここいらでコンクリートについて勉強しよう。

コンクリートの主な材料

コンクリートの材料は以下のとおり。

セメント：接着剤となる粉のようなもの

水：コンクリートを反応させる

砂：水とセメントの隙間を埋める骨材

砂利：強度を支える大きな骨材

コンクリートってどうやって固まるの？

コンクリートって乾いて固まってあんなにカチカチになっていると思われるが、実際はセメントの水による水和反応によるもの。

セメントの化学式

①エーライトの化学反応式

2(3CaO⋅SiO2)+6H2O→3CaO⋅2SiO2⋅3H2O+3Ca(OH)2

生成される物は、二種類あり3CaO⋅2SiO2⋅3H2Oと3Ca(OH)2。

この水和物はコンクリートの強度を作る主役である。

水酸化カルシウムは、アルカリ性を保つことで鉄筋を使用する際に錆から保護する役割がある。

②ビーライトの化学反応式

2(2CaO⋅SiO2)+4H2O→3CaO⋅2SiO2⋅3H2O+Ca(OH)2

材料の基は①のエーライトと同様。

反応速度において①よりもゆっくりと進み、水和熱(水和反応によって生じる熱。コンクリートのひび割れの原因にもなる)も①と比較して少ないことからダム建設に用いられることもある。

固まるまでの目安

コンクリートは上記のとおり水和反応によってカチコチになる。そのため、反応させてすぐに用いるといったことはせず、ある程度反応期間(養生)をとることで私たちが良く見るコンクリートとして使用されている。

①圧縮にとても強い！

上からギューッと押される力には非常に強く、高層ビルや橋の柱に向いている。

②しかし、引っ張る力には弱い…..

実は、引っ張るとひび割れしやすい性質があります。

そこで登場するのが鉄筋！

鉄筋とコンクリートは、お互いの弱点を補い合う最高のコンビである。

両方の強い部分を掛け合わせて、耐久性の向上を図っている。

初心者が意外と知らない言葉、それが養生（ようじょう）です。

養生とは、コンクリートがしっかり強くなるように水分と温度を守る作業のこと。乾燥しすぎると、化学反応が途中で止まり、強度不足やひび割れの原因になる。

散水養生

水をかけて乾燥を防ぐ

シート養生

ビニールで水分を閉じ込める

湿潤マット

濡れた布で保湿する

養生剤

表面に膜を作って蒸発を防ぐ

コンクリートは「ただの固い石」ではなく、セメント・水・砂・砂利が化学反応によって一体化した人工の岩石であり適切な配合と養生によって、何十年も建物を支える丈夫な材料になる。