セメントとは?

ドボク大学の川﨑です。

私たちの生活のさまざまなところに使われているセメント、みなさんはどのくらいセメントのことを知っていますか?

今回はセメントの歴史や材料、製造工程を紹介していきたいと思います。

セメントの歴史

古代エジプト、ギリシャ時代(約9000年前)には現在のセメントに似た粘結剤が使われていました。たとえば、エジプトのピラミッドやスフィンクスなどは粘結剤を使用した史上最も古い現存構造物だといわれています。

古代のセメントは、一般的に焼石膏(石膏という物質を焼いたもの)と石灰モルタルからできていて非水硬性であることが特徴です。しかし、ローマ時代(約2000年前)では、石灰と火山灰を混合させた水硬性が使われていました。

水硬性と非水硬性

水硬性・・・水との化学反応で硬化がすすむ性質。

非水硬性・・・水との化学反応で硬化がすすまない性質。

そして、現代でも使われているセメントのもととなった近代セメントは、18世紀の後半イギリスの産業革命の時代に発明されました。この近代セメントは、ポルトランドセメントと呼ばれています。

このポルトランドセメントについて詳しく見ていきましょう。

原材料

主原料は、石灰石粘土(石灰石:粘土=4:1の比率)。

セメントの凝結時間(固まるために必要な時間)を調整するために約3%の石膏が加えられます。

成分調整のためにケイ酸質原料(軟らかい石)、酸化鉄原料(銅からみ、硫化鉄鉱からみ)などが加えられます。

※からみ・・・鉱石を溶かして精錬したときに出るかす。

製造工程

ポルトランドセメントの製造方法は大きく分けて乾式法湿式法の二つがあります。

最近では、エネルギー効率の観点からほとんどが乾式法で作られているそうです。

乾式法について簡単に説明していきます。

乾式法では、原料焼成仕上げの3工程に大別されます。

原料では、前節で紹介した原材料を適切な分量ずつ混合させます。

焼成では、原料を1450℃の高温で加熱します。

仕上げでは、粉砕機によって粉砕します。

以上の3工程でセメントは作られます。

参考文献です。

エース 建設構造材料
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