🔬 発見と発明 ・ 🇮🇹 Italy

自分でひび割れを治すコンクリート

ローマン・コンクリートの自己修復性は実際の研究成果です。従来はポッツォラーナ(火山灰)と石灰の反応による緻密な組織が長寿命の主因とされてきましたが、2023年にマサチューセッツ工科大学のアドミール・マシックらのチームがScience Advances誌に発表した研究で、コンクリート中に散在する白い石灰の粒(lime clast)が重要な役割を果たすことが示されました。従来これらは混和が不十分な痕跡と考えられていましたが、実際には生石灰を用いた高温混合(hot mixing)によって生じたもので、ひび割れに水が浸入すると溶解・再結晶し、亀裂を自ら塞ぐことが実験で確認されました。研究チームは同手法で作製した試験体で自己修復を再現しており、長寿命コンクリートへの応用が検討されています。

COMING SOON

この話の動画は近日公開予定です。
制作は完了しており、YouTubeへの投稿準備を進めています。

英文

Roman concrete structures have remained standing for two thousand years, while modern concrete frequently deteriorates within a century.

For a long time the explanation was assumed to be volcanic ash.

Recent analysis has identified an additional factor.

Roman builders mixed the material at high temperatures, which left small white lumps of lime distributed through the concrete.

Engineers had previously regarded these as evidence of careless preparation.

In fact, when water enters a crack, it dissolves a nearby lump, and the solution recrystallizes and seals the gap.

The concrete repairs itself.

Laboratories are now attempting to apply the principle to modern construction in order to extend the service life of buildings.

単語(43語、うちTOEIC頻出語は太字)

単語品詞意味
concrete noun コンクリート
structures noun 構造物
remained verb 〜のままである
standing adjective 建ったまま
modernTOEIC adjective 現代の
frequentlyTOEIC adverb しばしば
deterioratesTOEIC verb 劣化する
century noun 世紀
explanation noun 説明
assumedTOEIC verb 想定された
volcanic ash noun 火山灰
recentTOEIC adjective 最近の
analysisTOEIC noun 分析
identifiedTOEIC verb 特定した
additionalTOEIC adjective 追加の
factorTOEIC noun 要因
builders noun 建設者
mixed verb 混ぜた
material noun 材料
temperatures noun 温度
lumps noun
lime noun 石灰
distributedTOEIC verb 分布した
engineers noun 技術者
previouslyTOEIC adverb 以前は
regardedTOEIC verb みなした
evidenceTOEIC noun 証拠
careless adjective ずさんな
preparationTOEIC noun 調製
in factTOEIC phrase 実際には
crack noun ひび割れ
dissolves verb 溶かす
solutionTOEIC noun 溶液
recrystallizes verb 再結晶する
seals verb 塞ぐ
gap noun 隙間
repairsTOEIC verb 修復する
laboratoriesTOEIC noun 研究所
applyTOEIC verb 応用する
principle noun 原理
constructionTOEIC noun 建設
extendTOEIC verb 延ばす
service life noun 耐用年数

クイズ

Q1. What were the white lumps once thought to be?

  • Decoration
  • Evidence of careless mixing
  • Imported stone
  • A kind of salt
答えを見る 正解: Evidence of careless mixing

Q2. What happens when water enters a crack?

  • The concrete weakens
  • A lime lump dissolves and reseals the crack
  • The crack widens
  • Nothing
答えを見る 正解: A lime lump dissolves and reseals the crack

Q3. Why are laboratories interested?

  • To copy Roman designs
  • To extend the service life of modern buildings
  • To make concrete cheaper
  • To study volcanoes
答えを見る 正解: To extend the service life of modern buildings

日本語訳

ローマ時代のコンクリート構造物は2000年にわたって建ち続けていますが、現代のコンクリートはしばしば100年以内に劣化します。長いあいだ、その説明は火山灰にあると想定されてきました。最近の分析は、さらにもうひとつの要因を特定しました。ローマの建設者たちは材料を高温で混ぜており、そのためコンクリートの中に石灰の小さな白い塊が分布して残ったのです。技術者たちは以前、これをずさんな調製の証拠とみなしていました。ところが実際には、水がひび割れに入ると近くの塊を溶かし、その溶液が再結晶して隙間を塞ぎます。コンクリートが自分自身を修復するのです。現在、各研究所はこの原理を現代の建設に応用し、建物の耐用年数を延ばそうと試みています。