使用済みのタイヤは生分解性ではなく、リサイクルも容易ではない。また、コンクリートに関しても、それを製造するプロセスで大量の二酸化炭素が排出されるという欠点がある。
そこで科学者は考えた。「古タイヤ」を利用してコンクリートを作るのだ。
古タイヤを粉砕したゴム粉を、セメントに混ぜて作ったコンクリートは、道路の材料として使えるほどに頑丈で、熱に強く、柔軟なことがこれまでの研究で明らかとなっている。
今回の新しい研究では、古タイヤ入りのコンクリートが本当に実用的なものなのかどうか、数年間実際に使って検証した。
その結果、十分使用に耐えうるだけでなく、従来のコンクリートよりも優れていることがわかった。
古タイヤから作られたクラムラバー・コンクリート
古タイヤ入りコンクリートは「クラムラバー・コンクリート」と呼ばれている。これはタイヤを粉砕して作ったゴム粉を、砂の代わりにセメントに混ぜたものだ。こうすることでコンクリート製造に使われる天然素材を減らせるだけでなく、廃棄された古タイヤを再利用することにもつながる。
南オーストラリア大学とRMIT大学のグループは、クラムラバー・コンクリートの実用性を確かめるため、実際にそれで建物の「床スラブ」(床の重さを支える構造床)を作り、その性能を検証している。
クラムラバー・コンクリートが使われたのは、南オーストラリア大学にある土木工学研究所の入り口の床だ。なお工事は2018年に施工。比較のために従来のコンクリートも使われた。
入り口だけあって、非常に人通りの多いところ。はたしてクラムラバー・コンクリートは、大勢の人の足に踏まれても耐えることができるのだろうか?
photo by Pixabay
従来のコンクリートよりも丈夫
このとき使われたクラムラバー・コンクリートは、砂の20%をゴム粉末で代替したものだ。実験の結果、いくつもの点で従来のコンクリートを凌駕していることがわかったという。耐衝撃性や強靭性に優れ、柔軟性や減衰率が高い。断熱性や防音性も高く、しかも軽い。またパワートロウェル(機械ごて)で仕上げる際の使用感も特に違和感なく、むしろクラムラバー・コンクリートの方が楽に作業できたという。
耐衝撃性や強靭性が高ければ、それだけコンクリートの寿命は延びることになる。そしてこの点は、代替コンクリートの研究者がもっとも気にしている要素でもある。
というのも、コンクリートは一度建物を完成させればそれで終わりというものではないからだ。
次第に劣化して、修復が必要になるので、そのときにも二酸化炭素が排出されることになる。したがって古タイヤを使った寿命の長いコンクリートは、二重に温室効果ガス削減効果があると考えられるのだ。
「この結果は、クラムラバー・コンクリートが実用的で、従来のコンクリートの代替材料として有望であることを示しています」と、研究の著者であるジューガー・ヤン教授は話す。
持続可能な代替材料としてクラムラバー・コンクリートの採用を検討するよう、コンクリート業界に推奨するとのことだ。
この研究は『Structures』(2021年12月29日付)に掲載された。
References:Concrete made with old tires proves itself in real-world setting / written by hiroching / edited by / parumo
あわせて読みたい
野菜や果物などの食品廃棄物からコンクリートよりも強くしかも食べられる素材が開発される(日本研究)
廃棄プラスチックをコンクリートよりも強固なレンガにリサイクルする試み(ケニア)
高強度コンクリートは熱で燃えることはないが爆発する。コンクリート爆裂の原因を特定(スイス研究)
高強度コンクリートは熱で燃えることはないが爆発する。コンクリート爆裂の原因を特定(スイス研究)
未来の家具はジャガイモの皮から作られるかも。ポテトチップ工場の廃棄物を再利用して板を作る方法が開発される
コメント
1. 匿名処理班
一般の人からすればイメージが逆だろうけど摩擦係数は
コンクリート>アスファルト
な件
摩擦係数も高く耐久性が高いコンクリート舗装で日本で使われないのは高価だから
道路下の様々なブツのメンテの為に掘り起こす際もまた同様
2. 匿名処理班
ローマン・コンクリートに迫れるか
3. 匿名処理班
柔らかい素材の繋ぎで作られたアスファルトって既にあるよね?
運動場とか駐車場とかでよく見るカラフルなやつ
あれのコンクリート版ってことなのかな?
4. 匿名処理班
こういうのどんどん広まって欲しい
5. 匿名処理班
新建材としてはいいかも知らんけど、最終的にゴムを混ぜたコンクリートをリサイクルできなきゃタイヤを粉砕して土に埋めるようなもんだよね…
6. 匿名処理班
>耐衝撃性や強靭性に優れ、柔軟性や減衰率が高い。断熱性や防音性も高く
これらは「やわらかいこと」で数値が上がる項目な気がする。
7. 匿名処理班
このコンクリが劣化した際に生じるタイヤ粉の問題
構造物を破棄した際にコンクリをどうするのか、埋めるしかない?
8. 匿名処理班
タイヤには発癌性物質や環境ホルモンの物質(クレオソートなど)が含まれている
環境破壊が心配
9. 匿名処理班
※1
コンクリは固まるまで時間がかかるからってのもあるよ
10. 匿名処理班
>>1
道路にコンクリートが使われない理由は色々ある
靱性がなくて、四六時中車が通ることでひび割れが起きて道路には不向きとか、水捌けが悪いとか、施工する時にアスファルトに比べて硬化に時間がかかるとか、水道電気なんかのメンテや新設の時に必要な部分の切り出しが難しいとか… もちろんアスファルトが安いっていうのも理由の一つだよ
逆に駐車場にはコンクリートが向いてる…が、広い駐車場だと全部コンクリートにすると高くつくので、ゲート前だけコンクリートにするところが多いね
車が止まった状態から走り出すのを同じ箇所で繰り返すと、アスファルトが少しずつ歪み始めるから
交差点の停止線手前のアスファルトが歪んでるのよくあるでしょ?あれだよ
まぁ俺専門家じゃないしネットで知ったことをこれみよがしに書いてるだけだから間違ってたらごめん
11. 匿名処理班
火災時にどうなるかだなぁ
通常のコンクリートより有毒ガスは多いんじゃないのかね
12. 匿名処理班
耐久度アップはイイネ
後は…粉塵がどんな感じなのかか
粘度が上がって丈夫になるなら出難くなるのかな?
単に硬さアップだと削れ易くなりそうだけど
粉塵の有害性もどうなのか気になるね
13. 匿名処理班
ゴムって特に太陽光で劣化するけど骨材として利用する場合その辺のことはどうしてるんだろ
14. 匿名処理班
200年で土に還りそう
15. 匿名処理班
※10
ひび割れが起こるのは強度計算間違ってたんじゃないかなぁ。
※1 が書いているように強度が高いから道路に向くのだけど、掘り返すのが大変なんですよね。国道20号の八王子付近の一部でコンクリート舗装がありますけど、表面が削れているだけでひび割れはありませんね。あそこはトラックとかダンプとか強烈にたくさん重いものが走ってます。軟弱な地面を十分に強化しないで路盤作ったらひび割れそう。
日本ではセメント工場でタイヤを燃料の一部にしていることが多いですね。それなりに熱量が大きいのでカーカスとかの燃え残りがあればそれらを別として悪くない燃料だと思います。あえて道路用にする意味はあまりあるように思えません。でもアレコレ試すという工夫は歓迎ですから、良いものができるといいですね。
16. 匿名処理班
>>15
それも場所によるんだとさ
重量のあるダンプとかが往来するようなところはアスファルトだとボコボコになってしまうんだそうな
17. 匿名処理班
今使ってるすべてのコンクリじゃなくて素材として適した場所に使うだけでもかなり環境に配慮できるんじゃないの?
温室効果ガスとゴミ処理問題、2つも対処してて実用化されたらすごそうだと思うんだが。
18. 匿名処理班
環境問題としては、最終的にどう処分できるか?が問題であって、そのコンクリートを処分するときはどうするの?
分別なんてできそうにないし、そのまま砕いて埋めるの?
19. 匿名処理班
日本だと昔から競技場や道路に使用されてるらしい。
確かに10年ぐらい前に坂道を舗装してた時に
そこの業者の人がゴムが入ってるから雨でも滑らなくなると言ってたような。
20. 匿名処理班
リサイクルが環境汚染を産む・・・悪循環
マイクをプラスチックなんて知らなかった昔
小学生の時にリサイクルを習ったときに、
「すべてのプラを人が分別しきれるわけないじゃん。多摩川はゴミだらけ。
人が扱いきれていない。使い捨て万歳な厄介な物だな」って思ってた。
発明はスバラシイが、その先の事を考えよう。
この世はこんなに便利じゃなくていいよ。
21. 匿名処理班
骨材に使える砂も大量採取の深刻な影響やら砂不足やら聞きますもんね
代替物の研究は伸びしろあるとよいですね
22. 匿名処理班
アスファルトにゴムチップを混ぜて、車が通過する際に変形して路面に張った氷を割るやつはすでにあったな。
23. 匿名処理班
※8
そもそもコンクリートの材料に汚泥やら産廃やら使われてる
24. 匿名処理班
※1
高速道路なんてほぼコンクリートの塊だよ。