セメントは強度と耐久性に優れているため、世界中で主要な建築資材となっているが、オーストラリアのロイヤルメルボルン工科大学のエンジニアらはついに、リサイクル材料を一部使用することでセメントをより低コストで製造する方法を考案した。
コンクリートの製造は、比較的シンプルなレシピで行われます。通常はポートランドセメントと呼ばれるペースト状の結合剤を、水と骨材（砂、岩、砂利を混ぜたもの）と混ぜ合わせます。様々な材料の量を調整することで、コンクリートの特性を変え、必要に応じて強度を高めたり、軽量化したりできます。しかし、大きな石や砂利など、材料リストに含まれる一部の材料は、特にこれらの材料が容易に入手できない地域では、価格を上昇させる可能性があります。
コンクリート製造コストを削減する方法の一つは、骨材を他の材料、例えば細かく砕いた使用済みゴムタイヤに置き換えることです。このアイデアは一石二鳥で、毎年車両から取り外される何百万本もの摩耗したゴムタイヤをリサイクルする賢い方法でもあります。しかし、これまでのところ、エンジニアは岩石とゴムを組み合わせて必要な強度基準を満たすコンクリートを製造したに過ぎません。
RMIT大学のエンジニアたちが最近発表した研究論文で仮説を立てたように、問題はゴム代替物に過剰な気孔があることです。初期の混合工程では、水がゴム粒子の気孔を満たしますが、最終的に乾燥して水分が蒸発すると、ゴムとその周囲のセメントの間に無数の空隙と隙間が残り、接着力が弱まり、コンクリートの強度と品質が低下します。
コンクリートの骨材をすべてリサイクルタイヤゴムに置き換える解決策は、湿った材料を鋼鉄製の型に入れ、圧力をかけて混合物を圧縮し、ゴムの細孔をすべて除去することでした。乾燥後、得られたコンクリートは硬化したセメントとゴム粒子間の結合が大幅に強化され、圧縮強度が97%、引張強度が20%向上しました。
これは大きな増加ですが、ゴムタイヤコンクリートを信頼性の高い構造要素として使用するにはまだ不十分です。そのため、研究者たちは、さらに強化・強度を高めるための他の方法を模索しています。この新しいアプローチは製造コストを増加させる可能性がありますが、長期的には従来のコンクリートよりも費用対効果の高い代替手段となるはずです。なぜなら、より安価な原材料を使用するだけでなく、より軽量な材料となり、輸送が容易で安価になるからです。
