「セメント」と「コンクリート」。この2つの用語はしばしば同じように考えられていますが、実際には全く異なります。
セメントは、コンクリートを作るための重要な材料であるというだけです。
ケーキのレシピにおける小麦粉のようなもので、スプーン一杯の小麦粉は食べられませんが、卵、砂糖、バターと混ぜるとケーキ（コンクリート）ができます。
では、実際には何が違うのでしょうか？
セメントに水を加えると、どのようにして硬化するのでしょうか？
以下に、セメントとコンクリートの違いについて分かりやすく紹介します。
セメントとは
セメントは基本的にコンクリートの接着剤です。
石灰岩と粘土を約1,450℃の高温で加熱して作られる細かい粉末状の物質です。
このプロセスでクリンカーと呼ばれる塊がつくられ、これを粉砕して他のいくつかの鉱物と混ぜることで、一般的なポルトランドセメントが作られます。
一般的なタイプのセメントは単体ではあまり役に立ちません。
水と混ぜると硬まりますが、単独では建設に使用できるほどの強度はありません。
そこでコンクリートの出番です。
コンクリートとは
コンクリートは、歩道から高層ビルまであらゆるものに使用される最終的な岩石のような固体材料です。
セメントに水、砂、砂利、砕石を混ぜて作られます。
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セメントはケーキのレシピにおける小麦粉のようなものだと考えてください。
スプーン一杯の小麦粉は食べませんが、卵、砂糖、バターと混ぜるとケーキができます。
同様に、セメント単体ではあまり効果がありませんが、他の材料と組み合わせるとコンクリートになります。
コンクリートは橋、道路、さらには建物全体を建設するのに十分な強度を持つ材料です。
セメントとコンクリートに関する誤解
セメントとコンクリートを混ぜるのは、道理にかなっています。
セメントはコンクリートの重要な部分であるため、人々はしばしば両者を同じものだと思い込んでいます。
混乱の1つの原因は、一部のセメント会社のブランディングです。
彼らは、人々がコンクリートを購入していると思わせる方法で製品を販売しています。
ホームセンターで「セメントミックス」とラベルの付いた袋を見かけることがありますが、これらにはセメントだけでなく砂と砂利が含まれていることが多く、既製のコンクリートのようなものです。
セメントか硬くなる理由
では、セメントに水を加えると、どのようにして硬化するのでしょうか？
水が加わると興味深いプロセスが始まります。
セメント中の微粒子が水と反応して結晶を形成し、それらが絡み合って固体の塊を形成します。
この反応は水和と呼ばれ、数日、数週間、さらには数年も続きます。
そのため、コンクリートは時間の経過とともに強度を増していきます。
実際、古代ローマ人はセメント系建築の達人でした。
彼らは火山灰を使ったコンクリートを開発し、パンテオンや水道橋などの建造物が時の試練に耐えられるようにしました。
彼らのコンクリート構造物の中には、2000年以上経った今でも残っているものもあります。
セメントやコンクリートには豊富な種類がある
すべてのセメントが同じというわけではなく、特定の条件に合わせて設計された様々な種類があります。
たとえば、耐硫酸塩セメントは、海水や温泉、地下水に含まれる有害な化学物質にさらされる環境で使用されます。
速硬セメントは通常のセメントよりも速く固まるため、迅速に完了する必要があるプロジェクトに適しています。
コンクリートにも様々な形があります。
一部の種類は鉄筋で補強され、さらに強度を高めています。
また、軽量で断熱性の高いコンクリートを作るために気泡を混ぜたものもあります。
さらに、時間の経過とともにひび割れを埋める石灰岩を生成するバクテリアを含む自己修復コンクリートもあります。
コンクリートの強度を高めるには、適切なバランスを保つ成分がとても重要です。
水が多すぎると最終製品が弱くなり、少なすぎると作業が難しくなります。
そのため、建設作業員はコンクリートを混ぜる際に正確な比率に従います。
そして、適切な養生、つまりコンクリートを湿らせ、適切な温度に保つことで、ひび割れを防ぎ、長期的な耐久性を確保します。
セメントは主に結合剤として使用され、レンガをまとめるモルタル、家の外壁の漆喰、タイルの間の目地材などに使用されています。
セメントは用途の広い材料ですが、構造物全体を純粋なセメントで建てることはありません。
一方、コンクリートはあらゆる場所に存在し、道路、歩道、ダム、橋、建物、さらには水中構造物にも使用されています。
例えばフーバーダムには300万立方メートル以上のコンクリートが含まれており、現在も養生が続いています。
セメント生産の欠点の1つは、大量の二酸化炭素を排出することです。
この産業は世界のCO2排出量の約8％を占めていますが、研究者は硬化時にCO2を吸収するカーボンネガティブコンクリートなどのより環境に優しい代替品の開発に取り組んでいます。
また、一部の企業は従来のセメントを代替品に置き換える方法を模索しています。
セメントとコンクリートの違いについては、以下の動画で見ることができます。