ローマン・コンクリート

ローマン・コンクリート（ラテン語: Opus caementicium オプス・カエメンティキウム, 英: 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）の塵と呼ばれる火山灰を主成分とした。現代のコンクリートは、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。ローマの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。ローマ帝国滅亡後の中世ヨーロッパでは使われず、大型建築は石造が主流となった。[要出典]現代のようなコンクリートが利用されるようになったのは、産業革命後である。 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の寿命は、およそ50年から100年程度と言われている。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[要出典]。 古代ローマ帝国遺跡を調査した東北大学教授の久田真は、火山灰を入れたことで緻密になり、耐久性が増したと推測している[要出典]。また不要になり細かく砕かれた煉瓦が混ぜられていた。北海道立総合研究機構北方建築総合研究所の谷口円は、劣化の原因となる二酸化炭素や塩分の染み込みを、火山灰が妨げて耐用年数が長くなると推測している。 日本でも鹿児島大学の武若耕司がシラスの有効活用のために研究をしている。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。 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。鉄道の枕木、下水管、滑走路や石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。 現代のコンクリートと同じく、型枠の中にコンクリートを打設する手法を取る。 現代と違うのは、型枠内に「流し込む前」に骨材とモルタルを混ぜるのではなく、型枠内にまず骨材を投入してからモルタルを流し込み空気抜き及び締固めを行う。このプロセスを繰り返して打継をしていくことにより、背の高いコンクリート壁・柱などを施工することができる。このモルタルと骨材の投入の順序について、モルタルを先に投入するという説もある。 型枠の素材は木材の場合と、石やレンガの場合があった。石やレンガを型枠として使った場合、それらはコンクリート硬化後に取り外されることはなく、建造物と一体となって使用された。木製型枠の場合、それらは取り外され打ち放しのまま完工する場合と、表面にスタッコ（漆喰）塗りやトラバーチン、トゥファ、火山砕屑岩などの石張り仕上げが行われる場合があった。 木製型枠は、主に天井のヴォールト部などの施工で用いられた。 木製型枠 仕上げ例 打ち放し（天井部）  スタッコ（天井部）  石やレンガを型枠として使う場合、その積み方によりそれぞれ名称が付いている。2つ以上の工法を用いた場合は、オプス・ミクストゥム（opus mixtum）と呼ばれることもあった。 直方体の石を層積み：オプス・クアドラトゥム（opus quadratum） 不規則な継ぎはぎ積み：オプス・インケルトゥム（opus incertum） 網目積み：オプス・レティクラトゥム（opus reticulatum） 煉瓦積み（層積み）：オプス・テスタケウム（opus testaceum）またはオプス・ラテリキウム ジグザグ積み：オプス・スピカトゥム（opus spicatum） 石・レンガ積み型枠の例 オプス・クアドラトゥム  オプス・インケルトゥム  オプス・レティクラトゥム  オプス・テスタケウム  オプス・スピカトゥム  オプス・レティクラトゥムとオプス・テスタケウム  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。 基礎…凝灰岩と砕石 1階…凝灰岩と石灰岩の2種の砕石 2階（窓がある）…凝灰岩の砕石とレンガ片 円蓋下部…レンガ片 円蓋中部…凝灰岩の砕石とレンガ片 円蓋上部…凝灰岩の砕石と軽石 ローマ・コンクリートを用いることで実現した次のような巨大建造物があるほか、古代ローマ各地のより小規模な建築物にもコンクリートが用いられていた フラウィウス円形闘技場（コロッセオ） カラカラ浴場 マクセンティウスのバシリカ トラヤヌスの市場 ローマ水道の水道橋や導水渠、分水施設（カステルム・アクアエ）などの構造物 アウレリアヌス城壁（ローマ市街地を取り囲む防御壁） ^ “コンクリ、2000年の計 火山灰で耐久力アップ”. 日本経済新聞朝刊. (2017年3月19日). http://www.nikkei.com/article/DGKKZO14203070X10C17A3MY1000/  ^ “ビル・マンションの長寿命化 (1) コンクリート構造物の寿命”. コンクリート診断センター. 2014年11月17日閲覧。 “税法上定められている法定耐用年数は、住宅・学校で60年、事務所で65年、工場・倉庫で23～45年...本来の建物の寿命ではありません。” ^ “第I部／第1章／第3節 社会インフラの維持管理をめぐる状況 コラム コンクリートの寿命について”. 国土交通白書2014. 国土交通省. 2014年11月17日閲覧。 “コンクリートの寿命は、比較的好条件のもとで100年程度、海岸部等の悪条件下では50年程度といわれています。（法政大学教授・溝渕利明へのインタビューより）” ^ “マンションの寿命は何年か”. ブリスハウス. 2014年11月17日閲覧。 “一説によるとコンクリートの中性化の速度はかぶり厚さ1cm当たり約30年...建築基準法では梁や柱を包むコンクリートは3cm以上と決められているので、3cmとすると単純計算で耐用年数は90年といえる...” ^ “コンクリ、2000年の計 火山灰で耐久力アップ”. 日本経済新聞朝刊. (2017年3月19日). http://www.nikkei.com/article/DGKKZO14203070X10C17A3MY1000/  ^ “出前授業（工学部）”. 入試案内. 鹿児島大学. 2011年6月1日閲覧。 “古代ローマ時代にはシラスと同じような性質を持つ火山灰が...コロセウム等の建造物にたくさん使われていた。...シラスを用いたコンクリートを開発...” ^ “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 (PDF)”. 山口大学. 2009年11月22日時点のオリジナル[リンク切れ]よりアーカイブ。2012年6月5日閲覧。 ^ Hambling, David (2009年11月6日). “「超コンクリート」：ピラミッドの石と、米軍の最新研究”. WIRED. http://wired.jp/wv/2009/11/06/%E3%80%8C%E8%B6%85%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%88%E3%80%8D%EF%BC%9A%E3%83%94%E3%83%A9%E3%83%9F%E3%83%83%E3%83%89%E3%81%AE%E7%9F%B3%E3%81%A8%E3%80%81%E7%B1%B3%E8%BB%8D%E3%81%AE/ 2012年7月29日閲覧。  ^ “Questions and answers on Roman concrete : Q 3. How did the Romans mix their concrete?” (英語). The Roman Pantheon: The Triumph of Concrete. 2014年11月14日閲覧。 ^ “建設技術歴史展示室”. 清水建設. 2014年11月14日閲覧。 ^ 板屋 (2001), pp. 29-30 ^ 「ローマ『完成』への道」, p. 46 板屋リョク 『古代ローマの建築家たち - 場としての建築へ』 丸善〈建築巡礼 49〉、2001年8月。ISBN 978-4-621-04904-4。 「NEWTON SPECIAL ローマ『完成』への道 - 豪華絢爛な建築都市は、こうして築かれた」、『ニュートン』第23巻第10号、ニュートンプレス、2003年9月号、 pp. 26-53、 NAID 40005897008。 社会の安全・安心のために - 東京工業大学大学院理工学研究科 坂井・宮内研究室サイト内 ローマンコンクリートと分析技術 (PDF) - 芝浦工業大学 伊代田岳史 古代セメント・コンクリート（豆知識） (PDF) - 早川光敬、『コンクリート工学』2002年9月号掲載 「東京大学工学系研究科・社会基盤学科・専攻 基盤技術と設計G 2004年度冬学期講義ノート」内