【歴史と科学の雑学】なぜ古代ローマのコンクリートは2000年も崩れないのか？秘密の材料と自己修復機能
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今日取り上げるのは、ローマのパンテオンや水道橋など、壮大な遺構を今に伝える「コンクリート」です。現代建築に欠かせないこの素材ですが、実は古代ローマ人が使っていたコンクリートの方が、耐久性という点では、現代のコンクリートを凌駕しているとしたら、「へー！」と思いませんか？
数千年も前から海水に晒され続けている港湾施設などが、今なお原型を留めている古代ローマのコンクリート。なぜ、彼らのコンクリートはこんなにも強靭で長寿命なのでしょうか？その秘密は、現代では使われていない「ある特別な材料」と、驚くべき「自己修復機能」にありました。
古代ローマのコンクリートの驚異的な秘密を、一緒に深掘りしましょう。
秘密の材料「火山灰」が生む強靭さ
資料によると、現代のコンクリートが主に石灰石を焼いて作る「ポルトランドセメント」を主成分としているのに対し、古代ローマ人が使っていたコンクリート（ローマン・コンクリート）は、「石灰」と「火山灰」を混ぜて作られていました。
- 彼らが使った火山灰は、特にナポリ近郊のポッツォーリで採れるものが有名で、その地名から「ポゾラン」とも呼ばれます。
- このポゾランと石灰、そして海水や真水が混ざり合うことで、現代のセメントにはない特別な結晶構造が生まれます。
- 特に、海水中のマグネシウムなどの成分が、この結晶構造と反応し、年月が経つにつれて、より強固なミネラル結晶を作り出すことが分かっています。つまり、海水に触れれば触れるほど、コンクリートの強度が増していくという驚くべき特性を持っていたのです。
現代のコンクリートは海水に弱く、塩害で劣化しますが、古代ローマのコンクリートは、その逆を行く「進化するコンクリート」でした。
さらに驚くべき「自己修復機能」
近年、古代ローマのコンクリートのサンプルを調査した結果、さらに驚くべき秘密が明らかになりました。それは、コンクリートにひび割れが生じた際に、それを自然に修復する「自己修復機能」です。
- 古代ローマ人は、コンクリートの原料として、生石灰（消石灰ではなく）を混ぜていたことが判明しました。生石灰は水と激しく反応する物質です。
- この生石灰がコンクリート内部に残り、ひび割れから雨水や海水が侵入すると、生石灰が水と反応し、炭酸カルシウムの結晶を生成します。
- この炭酸カルシウムが、ひび割れを埋める「接着剤」となり、亀裂を内部から塞いでいたのです。
現代のコンクリートは、ひび割れが生じると劣化が進みますが、古代ローマのコンクリートは、まるで生きているかのように自ら傷を治し、数千年もの長寿命を実現していたのです。
まとめ
古代ローマのコンクリートが長寿命な秘密。
- 現代のセメントではなく、「石灰」と「火山灰（ポゾラン）」を主成分としていた。
- 海水と反応することで、年月とともに強固なミネラル結晶が形成され、むしろ強度が増す特性を持っていた。
- 原料に混ぜられた「生石灰」が、ひび割れから水が入ると反応し、ひび割れを埋める「自己修復機能」を発揮していた。
2000年以上前の技術が、現代の技術を凌駕しているとは、「へー！」な驚きですね。人類は今、この古代の技術を現代建築に応用する研究を進めているそうです。
それではまた明日、次の「へー」な豆知識でお会いしましょう！