レンガの地質
レンガとモルタルは、2 つの非常に異なる種類の人造石です。
メモバスケス/ゲッティイメージズ
一般的なレンガは、私たちの最大の発明の 1 つである人造石です。レンガ造りは、強度の低い泥を、適切に手入れすれば何世紀にもわたって耐えることができる強力な材料に変えます.
粘土レンガ
れんがの主成分は粘土です。 表面ミネラル 火成岩が風化してできたもの。粘土自体は役に立たないわけではありません。無地の粘土でレンガを作り、天日に干すと、頑丈な建物の「石」になります。混合物に砂を入れると、これらのレンガが割れないようにするのに役立ちます。
日干し粘土は柔らかいものとは少し違います 頁岩 .
中東初期の最も古い建物の多くは、日干しレンガでできていました。これらは一般的に、無視、地震、または天候によってレンガが劣化するまでの約 1 世代続きました。古い建物が溶けて粘土の山になり、古代都市は定期的に平準化され、その上に新しい都市が建設されました。何世紀にもわたって、テルと呼ばれるこれらの都市のマウンドは、かなりのサイズに成長しました。
少量のわらや糞で日干しレンガを作ると、粘土が結合しやすくなり、アドビと呼ばれる同様に古い製品が得られます。
焼成レンガ
古代ペルシア人とアッシリア人は、窯で焼いてより強いレンガを作りました。このプロセスには数日かかり、約 1 日で 1000 °C を超える温度に上げ、その後徐々に冷却します。 （これは、ドレッシングを作るために使用される穏やかなローストまたは焼成よりもはるかに熱いです.野球場.) ローマ人は、コンクリートや冶金で行ったように技術を進歩させ、焼成レンガを帝国のあらゆる場所に広めました.
それ以来、レンガ造りは基本的に同じです。 19 世紀までは、輸送費が非常に高かったため、粘土鉱床のあるすべての地域で独自のレンガ工場が建設されていました。化学の台頭と産業革命により、レンガが加わりました 鋼 、ガラスとコンクリート洗練された建材として。今日のレンガは、要求の厳しいさまざまな構造用途や化粧品用途向けに、さまざまな配合や色で作られています。
レンガ焼成の化学
焼成期間中、レンガ粘土は変成岩になります。粘土鉱物は分解され、化学的に結合した水を放出し、石英とムライトの 2 つの鉱物の混合物に変化します。この間、水晶はほとんど結晶化せず、ガラス状態のままです。
重要な鉱物はムライト (3AlO3 · 2SiO2）、自然界では非常にまれなシリカとアルミナの混合化合物です。スコットランドのマル島に産することから名付けられました。ムライトは固く丈夫であるだけでなく、日干しレンガのストローのように機能する細長い結晶で成長し、組み合わせたグリップで混合物を結合します.
鉄はヘマタイトに酸化するより少ない成分であり、ほとんどのレンガの赤い色を占めています.ナトリウム、カルシウム、カリウムなどの他の元素は、シリカがより簡単に溶けるのを助けます。つまり、それらはフラックスとして機能します。これらはすべて、多くの粘土堆積物の自然な部分です。
自然のレンガはありますか？
地球は驚きに満ちています。 天然原子炉 かつてアフリカに存在していたものですが、それは自然に本物のレンガを生み出すことができるでしょうか?コンタクトには2種類あります 変成作用 考慮する。
まず、非常に熱いマグマや噴出した溶岩が乾燥した粘土の塊を飲み込み、湿気を逃がした場合はどうなるでしょうか?これを除外する3つの理由を挙げます。
- 1. 溶岩の温度が 1100 °C に達することはめったにありません。
- 2. 溶岩は、表面の岩石を飲み込むとすぐに冷えます。
- 3. 天然の粘土と埋もれた頁岩は湿っているため、溶岩からさらに多くの熱を奪います。
適切なレンガを発火させるのに十分なエネルギーを持つ唯一の火成岩は、コマチアイトとして知られる超高温の溶岩であり、1600 °C に達したと考えられています。しかし、地球の内部は、20 億年以上前の原生代前期以来、その温度に達していません。当時は空気中に酸素がなく、化学反応はさらに起こりそうにありませんでした。
マル島では、溶岩流で焼かれた泥岩にムライトが現れます。 （これも発見されました。 シュードタキライト 、断層の摩擦が乾燥した岩石を加熱して溶かします。) これらはおそらく本物のレンガとはかけ離れていますが、確認するために自分でそこに行く必要があります.
第二に、実際の火事で適切な種類の砂頁岩を焼き上げることができたらどうなるでしょうか?実際、それは石炭の国で起こります。森林火災は炭層の燃焼を開始する可能性があり、これらの炭層火災が発生すると、何世紀にもわたって続く可能性があります.案の定、石炭火の上にある頁岩は、真のレンガに十分近い赤いクリンカーの岩に変わる可能性があります.
残念なことに、炭鉱や稈の山で人為的な火災が発生するにつれて、このような事態が一般的になってきました。世界の温室効果ガス排出量のかなりの部分が石炭火事によるものです。今日、私たちはこのあいまいな地球化学的スタントで自然を凌駕しています。