2月 1, 2022

モルタル中の石灰の歴史

最初のモルタルは泥や粘土から作られました。 これらの材料は、可用性と低コストのために使用されました。 エジプト人は、彼らが位置に移動されていたときに大きな石のベッドを潤滑するために石膏モルタルを利用しました(参照。 i)。 しかし、これらの母系は、高レベルの湿度と水の存在下ではうまく機能しませんでした。

石灰岩は、燃焼して水と組み合わせると、年齢とともに硬化する材料を生成することが発見されました。 建築材料として石灰の最も早い文書化された使用はピラミッドを塗るためにエジプトで使用されたときにおよそ4000B.C.だった(ref。 ii)。 モルタルでの石灰の使用の始まりは明らかではない。 しかし、ローマ帝国は石灰ベースの迫撃砲を広範囲に使用していたことがよく文書化されています。 ローマの建築家ウィトルウィウスは、石灰モルタル混合物の基本的なガイドラインを提供した(ref。 iii)。

「…消石灰を撒く時は、穴の砂なら砂の三本と石灰の一本が注ぎ込まれるように砂と混ぜておきなさい。; しかし、同じものが川や海からのものであれば、砂の2つと石灰の1つが一緒に投げられます。 この方法のために混合物および混合の右の割合があります。石灰と砂だけを含む

迫撃砲は、空気中の二酸化炭素を石灰石に戻して硬化させる必要がありました。 石灰/砂モルタルは遅い速度で硬化し、水の下で硬化しないであろう。 ローマ人は石灰とレンガの塵や火山灰のようなポッツォランを含む油圧迫撃砲を作った。 これらの迫撃砲は水の存在が乳鉢がきちんと炭酸塩になるようにしない適用で使用されることを意図されていた(ref. iv)。 これらのタイプの適用の例は水槽、魚池および水路を含んでいた。

迫撃砲におけるポッツォランの使用における最も重要な発展は18世紀に起こった。 粘土を含む石灰岩を燃やすと油圧製品が生成されることが発見されました。 1756年、ジェームズ-スミートンは粘土を含むブルー-リアス石灰岩を焼成することにより、おそらく最初の水理石灰製品を開発した。 また、チヴィータ-ヴェッキアのイタリアのポッツォラニック土も追加され、さらなる強度を提供した(ref. v)。 このモルタル混合物は、Eddystone灯台を建設するために使用されました。 ジェームズ・パーカーは、1796年にRoman cementまたはnatural cementと呼ばれる製品の特許を取得しました。 天然セメントは、石灰に使用されるものと同様の窯で石灰岩と粘土の混合物を一緒に燃焼させることによって製造された。 得られた生成物を粉砕し、防水容器に保存した。 典型的には、天然セメントは、より良い強度の開発を可能にした油圧石灰製品よりも高い粘土含有量を有していた。 自然なセメント乳鉢は石工が湿気に服従し、強さのハイレベルが必要だった構造で使用されました(参照。 vi)。

イギリスの石工/建築家であるJoseph Aspdinは、1824年にポルトランドセメントと呼ばれる材料の特許を取得しました。 ポルトランドセメントは、石灰石、粘土および他の鉱物を慎重に制御された割合でブレンドし、焼成して微粒子に粉砕したものであった。 いくつかのポルトランドセメントはヨーロッパから輸入されたが、1871年まで米国では製造されなかった。 ポルトランドセメントの一貫性および高力レベルはそれが乳鉢の自然なセメントを取り替えるようにした。 ポルトランドセメント自体は加工性が悪かった。 石灰と組み合わせたポルトランドセメントは強度と作業性のバランスが優れていた。 石灰モルタルへのポルトランドセメントの付加はより速い強さの開発による石工建物のための構造プロセスの速度を増加した。 石灰とポルトランドセメントの異なる量を取り入れたミックスデザインを開発した。 1951年に、ASTMは単位石積みの標準仕様(C270-51)を発表しました。 この指定はセメントおよび石灰の組合せが容積の割合か乳鉢の特性によって指定されるようにした。 ASTM C270は現在も使用されています。 この標準は句の石工の仕事S.タイプMのセメント/石灰ブレンドに最も高い耐圧強度があり、タイプKに最も低いのがあるに基づいて5つの乳鉢の

–石灰モルタルの指定のより多くの情報。

1900年頃までは、石灰パテが建設用途に使用されていました。 石灰岩は、多くの場合、ロードを容易にするために丘の側に構築された小さな窯で焼かれました(参照。 vii)。 木材、石炭、コークスが燃料として使用された。 これらの窯から生産された生石灰は、ピットまたは金属トラフ内の水に加えられ、長期間浸漬された。 浸漬に必要な時間は生石灰の品質に依存しており、数日から数年の範囲であった。 生石灰が浸漬される時間が長くなればなるほど、より良い性能を発揮すると一般的に考えられていました。 構造目的の生石灰の標準仕様は1913年に開発されました。 世紀の変わり目の後、水和石灰製品の使用が始まりました。 製造工場の生石灰に水を加え、現場での浸漬に要する時間を短縮しました。 1930年代後半には、圧力水和ドロマイト石灰製品の生産が始まりました。 これらの製品は、使用前に短時間(20分以下)の浸漬しか必要としませんでした。 1946年に石積み目的のための水和石灰の標準仕様書(ASTM C207)が出版されました。 この規格では、石積み用途に使用できる石灰製品の2つおよびそれ以降の4つのタイプが特定されました。

–メイソンの石灰仕様の詳細。

石灰製品は、何千年もの間、石積みの建設において重要な役割を果たしてきました。 1930年以前は、ほとんどの石積みの建設は石灰ベースの迫撃砲を利用していた。 石灰は何百年もの間続いた中国の万里の長城のような構造によって、示される性能を証明しました。 2000年前のモルタルに石灰を使用する理由は、今日でも有効です。

–現代石工構造の石灰ベースの乳鉢のより多くの情報。

McKee,Harley J.初期のアメリカの石積みの紹介-石、レンガ、モルタル、石膏。 国立歴史民俗博物館、1973年。 61頁
Boynton,Robert S.石灰および石灰石の化学および技術。 第二版。 ニューヨーク:ジョン-ワイリー&Sons,Inc., 1980.
ウィトルウィウス デ-アーキテクトゥーラ フランク・グレンジャーの訳書第2巻。 ハイネマン、1931年。
デイビー、ノーマン。 建築材料の歴史。 ニューヨーク:ドレイク出版社株式会社。, 1971.
カウパー、A.D.ライムとライム迫撃砲。 建物の研究ステーション。 1927年、東京帝国大学法科大学法科大学法科を卒業。
McKee,Harley J.初期のアメリカの石積みの紹介-石、レンガ、モルタル、石膏。 国立歴史民俗博物館、1973年。 68頁
Spewiek,John P.The History of Masonry in America,Proceedings of the7th Canadian Masonry Symposium. 第2巻。 カナダ:マクマスター大学、1995。 663-677頁。

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