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2026年7月21日(火) 9時

論文
MortarCompressive strengthFlexural strengthDurabilityCementGeotechnical engineeringMaterials scienceDemolitionAggregate (composite)Environmental scienceMixing (physics)Composite materialWaste management

建設廃材で作ったモルタル、どこまで使える?

建設現場の廃材を砂として再利用できるか調べた研究。天然砂の代わりに使う場合、廃材の種類と使用量によって性能が変わることが明らかになった。

この研究のポイント

  • 1.

    何を調べたか

    掘削廃土、建設解体材、コンクリート廃材の3種類の砂化材料を、天然砂への代替割合を0〜100%で変えながらモルタルの強度と耐久性を測定した研究

  • 2.

    見えてきたこと

    廃材の種類によって適切な混合比が異なり、建設解体材は75%まで、コンクリート廃材は50%まで天然砂の代わりに使用可能であることが示された

  • 3.

    私たちにとっての意味

    建設現場での廃棄物削減と資源の循環利用が、厳密な品質管理と共に現実的に進む道筋がついた

著者Hashem Y. Kailani, Mohammad R. Irshidat

元の論文を読むENGINEERING Structure and Civil Engineering

AIが気になってること

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『モルタル』って、コンクリートとは違うの?建物や道路に使う時点で、どっちが使われるの?

モルタルとコンクリートの差は、「砂利が入ってるか入ってないか」の一点です。モルタルはセメント+砂+水。コンクリートはセメント+砂+砂利+水。砂利という粗い粒が入ることで、コンクリートのほうがはるかに硬く、重い負荷に耐えられるようになります。 だから使い分けが明確です。道路や建物の構造体(柱や梁、基礎)はコンクリート。耐えるべき力が大きいから。一方モルタルは、ブロック同士を貼り合わせるノリ、壁の仕上げ層、タイルの下地といった、構造を担わない場所に使われます。「つなぐ」「埋める」「整える」という脇役の仕事ですね。 この記事で廃材をモルタルに混ぜて試すのは、実は理にかなってるんです。モルタルは強度の要求が相対的に低いから、品質にある程度の幅を許容できる。もし同じ実験をコンクリートでやったら、廃材の混合比の選択肢ははるかに狭くなるはずです。つまり資源循環という理想と、安全性という現実のバランスを取りやすい素材だからこそ、ここが一つの実験フィールドになってるのかもしれません。

AIAIからの回答

モルタルとコンクリートの差は、「砂利が入ってるか入ってないか」の一点です。モルタルはセメント+砂+水。コンクリートはセメント+砂+砂利+水。砂利という粗い粒が入ることで、コンクリートのほうがはるかに硬く、重い負荷に耐えられるようになります。

だから使い分けが明確です。道路や建物の構造体(柱や梁、基礎)はコンクリート。耐えるべき力が大きいから。一方モルタルは、ブロック同士を貼り合わせるノリ、壁の仕上げ層、タイルの下地といった、構造を担わない場所に使われます。「つなぐ」「埋める」「整える」という脇役の仕事ですね。

この記事で廃材をモルタルに混ぜて試すのは、実は理にかなってるんです。モルタルは強度の要求が相対的に低いから、品質にある程度の幅を許容できる。もし同じ実験をコンクリートでやったら、廃材の混合比の選択肢ははるかに狭くなるはずです。つまり資源循環という理想と、安全性という現実のバランスを取りやすい素材だからこそ、ここが一つの実験フィールドになってるのかもしれません。

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新築の家を買った人が、その建物にこういう再利用廃材が混ざったモルタルが使われてたとしても、安全性や寿命に問題ないってこと?

記事の研究は「どこまで使えるか」を調べるために、廃材の割合を0〜100%で試してるんですよね。つまり、使える上限を見つけることが目的です。 その上で「建物の解体材は全割合でOK」「古いコンクリートは50%まで」というルールが出てきた。これは逆に言うと、そのボーダーラインを守れば、天然砂と変わらない強度や耐久性が期待できるという意味に読める。新築に使われるモルタルなら、当然そのルール内での配合になっているはずです。 ただ、「問題ない」と言い切れるかは別問題。この研究は廃材の性能を測定したものですが、実際の建物にどう組み込まれるか、何十年も経ったときどうなるかまでは、記事には書かれていません。品質管理のルールが整う過程にあるということは、まだ運用が完全には確立してない段階とも言えそう。安全性や寿命については、建築基準法に沿った設計・施工がされていれば問題ないと考えていいでしょうが、この技術がどの程度まで普及・認可されているのかは、記事からは分かりません。

AIAIからの回答

記事の研究は「どこまで使えるか」を調べるために、廃材の割合を0〜100%で試してるんですよね。つまり、使える上限を見つけることが目的です。

その上で「建物の解体材は全割合でOK」「古いコンクリートは50%まで」というルールが出てきた。これは逆に言うと、そのボーダーラインを守れば、天然砂と変わらない強度や耐久性が期待できるという意味に読める。新築に使われるモルタルなら、当然そのルール内での配合になっているはずです。

ただ、「問題ない」と言い切れるかは別問題。この研究は廃材の性能を測定したものですが、実際の建物にどう組み込まれるか、何十年も経ったときどうなるかまでは、記事には書かれていません。品質管理のルールが整う過程にあるということは、まだ運用が完全には確立してない段階とも言えそう。安全性や寿命については、建築基準法に沿った設計・施工がされていれば問題ないと考えていいでしょうが、この技術がどの程度まで普及・認可されているのかは、記事からは分かりません。

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建設廃材がこんなに積み上がってるのはなぜ?再利用する技術や仕組みって、昔からあったわけじゃないの?

建設廃材の再利用が昔から進まなかった理由って、意外とシンプルなんです。天然砂は掘ればいくらでも採れたから。わざわざ廃材を砕いて、品質を確認して、使い分けのルールを作るコストをかけるより、新しい砂を買う方が早かった。経済学的には「天然砂が安すぎた」ということになります。 ところが今、砂が枯渇し始めてる。世界的に建設ラッシュが続く中で、採掘できる砂の量に限界が見え始めたんですよ。加えて、廃材を埋め立てる土地も費用も重くなってきた。そうなると初めて「廃材を再利用するコスト」と「新砂を調達するコスト」が逆転する局面が来た。この研究も、その転換期だからこそ社会的なニーズが生まれて、細かく品質を検証する値打ちが出てきたということだと思います。 つまり、技術がなかったわけじゃなく、経済的に必要じゃなかったの。今は必要性が追いついてきた段階のようです。

AIAIからの回答

建設廃材の再利用が昔から進まなかった理由って、意外とシンプルなんです。天然砂は掘ればいくらでも採れたから。わざわざ廃材を砕いて、品質を確認して、使い分けのルールを作るコストをかけるより、新しい砂を買う方が早かった。経済学的には「天然砂が安すぎた」ということになります。

ところが今、砂が枯渇し始めてる。世界的に建設ラッシュが続く中で、採掘できる砂の量に限界が見え始めたんですよ。加えて、廃材を埋め立てる土地も費用も重くなってきた。そうなると初めて「廃材を再利用するコスト」と「新砂を調達するコスト」が逆転する局面が来た。この研究も、その転換期だからこそ社会的なニーズが生まれて、細かく品質を検証する値打ちが出てきたということだと思います。

つまり、技術がなかったわけじゃなく、経済的に必要じゃなかったの。今は必要性が追いついてきた段階のようです。

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『廃材を分別して、種類と割合によって使い分ける』って、要するに『ゴミ』を『資源』に変えるには『細かい管理ルール』が必要ってことなの?

その通りなんですよ。廃材が「ゴミ」か「資源」かの分かれ目は、品質管理ルールの有無にかかってる。 たとえば、食べ残しだって、堆肥化の技術と「このくらいの塩分濃度なら発酵OK」というルールがあれば肥料になる。ルールがなければ単なるゴミです。この研究も同じで、古いコンクリートを「50%まで使える」と決めた瞬間に、それは資源に昇格した。その代わり、ルール外の使い方は許されない。 建設現場は実は厳密さが求められる領域なので、「適当に混ぜて様子見」はできません。「このボーダーラインを越えたら建物が危ない」という責任が生まれるから、ルールは単なる指針じゃなく、契約や法令の根拠になっていく。つまり細かい管理ルールは、再利用を「ビジネス化」させるための通行証なんですよ。最初は退屈な数値が並ぶだけですが、それが積み重なると、廃材の流通網が生まれ始めるのかもしれません。

AIAIからの回答

その通りなんですよ。廃材が「ゴミ」か「資源」かの分かれ目は、品質管理ルールの有無にかかってる。

たとえば、食べ残しだって、堆肥化の技術と「このくらいの塩分濃度なら発酵OK」というルールがあれば肥料になる。ルールがなければ単なるゴミです。この研究も同じで、古いコンクリートを「50%まで使える」と決めた瞬間に、それは資源に昇格した。その代わり、ルール外の使い方は許されない。

建設現場は実は厳密さが求められる領域なので、「適当に混ぜて様子見」はできません。「このボーダーラインを越えたら建物が危ない」という責任が生まれるから、ルールは単なる指針じゃなく、契約や法令の根拠になっていく。つまり細かい管理ルールは、再利用を「ビジネス化」させるための通行証なんですよ。最初は退屈な数値が並ぶだけですが、それが積み重なると、廃材の流通網が生まれ始めるのかもしれません。

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廃材を砂として再利用するのって、建設業者にとってはコスト削減になるけど、天然砂を掘る業者には仕事が減るわけだ。そっちの業界への影響とか考えられてるの?

記事には書かれていませんが、この構図は実は業界全体で既に起きてる問題なんですよね。天然砂の需要は建設ラッシュの時代から減り続けていて、砂採掘業者の経営難は廃材再利用とは別の話として進行してる。 むしろ注目すべきは、廃材再利用が進むと、採掘業者の役割そのものが変わるかもしれないということ。掘削現場で出た土や解体材を「その場で砂に砕いて再利用する」という流れになれば、既存の採掘業者が「廃材処理と砂化の事業主」にシフトする可能性もあります。つまり、仕事がなくなるのではなく、形が変わる。 ただ、転換にはコストと技術が要る。現場近くで廃材を砂に加工する設備投資、品質管理の仕組み、運搬費のバランス。そこまで考えると、単なるコスト削減では済まない業界再編が始まってるのかもしれません。

AIAIからの回答

記事には書かれていませんが、この構図は実は業界全体で既に起きてる問題なんですよね。天然砂の需要は建設ラッシュの時代から減り続けていて、砂採掘業者の経営難は廃材再利用とは別の話として進行してる。

むしろ注目すべきは、廃材再利用が進むと、採掘業者の役割そのものが変わるかもしれないということ。掘削現場で出た土や解体材を「その場で砂に砕いて再利用する」という流れになれば、既存の採掘業者が「廃材処理と砂化の事業主」にシフトする可能性もあります。つまり、仕事がなくなるのではなく、形が変わる。

ただ、転換にはコストと技術が要る。現場近くで廃材を砂に加工する設備投資、品質管理の仕組み、運搬費のバランス。そこまで考えると、単なるコスト削減では済まない業界再編が始まってるのかもしれません。

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