セメントの原料は?ポルトランドセメントをつくるために主な原料は、石灰石、粘土、けい石、せっこう及び鉄原料です。セメント原料の大半を占める石灰石は、日本の北から南まで石灰石の鉱山があるため、すべて国産です。原料のうち天然をタイやオーストラリアなどからごくわずかに輸入しています。セメント1トンつくるための原料は下記の図の通りです。セメント1トンに対して必要な材料1トンのセメントをつくるのになぜ原料が1.4トンも必要なのでしょうか?それは、主原料である石灰石に含まれている炭酸ガスにあるのです。石灰石は窯の中で高温で焼成されると分解して、その44%が炭酸ガスとして逃げてしまうからです。膨張するコンクリート?コンクリートの好ましくない性質の一つに、クリープ(物体に力がかかったとき、すぐに変形するのでは無く、じわじわと這うように変形すること)および乾燥収縮がありました。これらは長期間にわたり進行し、構造物のひび割れや大変形などの原因の一つとなっています。この様な現象を防ぐ為に考えられたのが膨張コンクリートです。膨張コンクリートには膨張材という混和材を混ぜ込まれ、セメント粒子が水とが反応して硬化する段階でエトリンガイトという物質が生成されます。この物質が水と結合して数倍の膨張体積を起こします。これが、コンクリート中の空隙を充填してクリープや乾燥収縮防ぎます。膨張コンクリートは特にひび割れを嫌う貯水槽・浄水場・プールなどの水埋構造物や、美観を重んじる博物館などの建築物といった様々な使用例があります。水セメント比って?水セメント比とは、練りたての生コンクリートやモルタルのセメントペーストに含まれる水とセメントの重量比(W/C)のことです。水セメント比は、生コンクリートの流動性、また硬化したコンクリートの性質(特に圧縮強度)を決める重要な要因となります。下記の表は単位セメント量と資料を変えたときのコンクリートの強さの一例ですが、この表から次の事が分かります。AとCとEとは強さが同じでも、セメント使用量が違います。以上のことから分かる様にコンクリートの強さは水セメント比に関係があります。セメントをたくさん使っても必ずしも強くなる訳ではありません。水をたくさん入れると弱くて欠陥の多いコンクリートにつながります。コンクリートは何日で固まるの?セメントに水を加えて練り混ぜると化学反応(水和反応)を起こし数時間後には固まり始めます。この固まる過程を凝結(凝結)といい、時間が経てば経つほど、硬化力が強くなっていきます。普通ポルトランドセメントを使用したコンクリートの硬化力(強度発現力)は、打込みから3日で20%、7日で40%、28日で80%、3か月で90%、1年で95%くらいだといわれています。1年から先は、水和反応をし続ける環境さえととのっていれば、何十年でも限りなく100%に向かって固まり続けます。以上のことから「固まる」の定義にもよりますが、28日たてばコンクリートは固まったといえるでしょう。このことから、一般的な構造物の強さの基準は材齢と(ざいれい)といい、例えばコンクリートを打込んでから満28日経たことを「材齢28日」といいます。コンクリートを「打つ」って言うの?「打つ」という言葉は、「強く叩く」「殴る」等に近い言葉ですが、明治の初め頃には、本当にコンクリートを強く叩いていたのです。当時のセメントは現在のものに比べて、非常に低強度でした。鉄筋コンクリートという形式も無かったので、コンクリートは大きな塊として用いる事しかできませんでした。このように大きな断面のものであれば、狭い型枠の中にコンクリートを流し込む必要はありません。当時のセメントはとても高価で、なるべく多く使いたくはありません。そのため、セメントの割合が小さい配合での硬練りのコンクリートを、蛸(たこ)という杵に似た道具を使って、人力で表面に水がにじみ出るまで叩いて、打込んだのです。打込まれるコンクリートに障害物、つまり鉄筋等が入っていなかったことも、この様な打込みには好都合でした。現在のコンクリートは、当時のものに比べずっと流動性に富んでおり、コンクリートを強く叩く様な事はしなくなりましたが、「打つ」「打込む」「打設」等の言葉だけは残りました。セメントの保存期間は?存存状態が良ければ、6か月は保存可能です。空気の通りが少ないか、全く無い所が保存に適しています。長期間保存すると、空気中の水分が作用して、水と接したような状態(下記�@)になります。1.セメント+水=水酸化カルシウム+水和物ここに空気中の炭酸ガス(二酸化炭素)が作用してセメントの原材料である石灰石(下記�A)に戻ってしまうのです。2.水酸化カルシウム+炭酸ガス=炭酸石灰(石灰石)つまり、保存状態が良いとは、なるべく空気に触れさせないことです。1.の段階でもセメントの効力はかなり失われますが、2.の段階セメントの性能はまったく失われます。石灰石という固まらない"粉"になるからです。日曜大工などでセメントを購入する際は計画を立てて残さない様にしましょう。少量で良ければ、砂や砂利を混入してあるプレミックス材料を購入した方が良いでしょう。