モルタルの強度はどれくらい?素材の配合によって変化する?

建物の基礎工事などで使われる、モルタルやセメント、コンクリートですが、その違いについてご存知ですか?
その違いは配合にあるようです。

今回は、そのなかでも「モルタル」にしぼって、強度や特徴についてご紹介していきます。

セメントやコンクリートとの違いや、モルタルだからこそできる使い方について見ていきましょう。

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モルタルとセメントとコンクリートの違いは素材の配合の違い

モルタルとセメントとコンクリートは、似て非なるものですが、その違いは何なのでしょうか。

それぞれの特徴を見ていきましょう。

【モルタル】

・セメントに砂と水を入れて混ぜたもの

・主に建築材料として使われている

・レンガやブロックを積むときに接着剤として使える

・仕上げ材として下地の上に塗られることが多い

・いろいろな仕上げ方ができるのでDIY向き

【セメント】

・石灰石、粘土、石膏などを細かく砕いて混ぜたもの

・モルタルやコンクリートの素材として使われている

・ペースト状のセメントは、モルタルの補修やタイル目地材として使える

【コンクリート】

・モルタルに砂利を加えたもの

・モルタルよりも強度に優れている

・強度があるので、建築基礎、ブロック塀の土台など外構に使える

以上が、それぞれの特徴です。

このように、セメントにそれぞれの素材を配合することで、モルタルになったり、コンクリートになったりするのです。

モルタルとセメントとコンクリートの強度について

次にそれぞれの強度について見ていきましょう。

基本的に、セメント<モルタル<コンクリートの順で強度が増していくと言われています。

しかし、実はセメントと水の配合比率が同じであれば、セメントをペースト状にしたものが最も圧縮強度が高いのです。

モルタルやコンクリートは、骨材を配合しているために圧縮強度は低くなります。

ところが、固まった時の収縮はセメントが最も大きく、モルタルやコンクリートは収縮が小さいという特徴があります。

このことから、強度は高いが収縮が大きいセメントペーストは、建物を作るのには向いていません。

反対に、強度はセメントペーストほど高くありませんが、収縮が小さいコンクリートは、配合する骨材を工夫することで強度を上げ、建築基礎に使われているのです。

また、セメントペーストとコンクリートの中間であるモルタルは、その特徴を生かし、プロの施工にもDIYにも広く使われています。

次項からは、モルタルについてさらに掘り下げていきます。

モルタルの強度は配合によって高められる?

それでは、モルタルの強度についてさらに掘り下げてみましょう。

先程もお話ししたように、モルタルは「セメントに砂と水を入れて混ぜたもの」です。

モルタルの強度を高めるためには、単純に強度の高いセメントの配合を増やせば良いのかと言うと、そうではありません。

この配合には細かい計算を必要としますし、現在でもはっきりとした研究結果は出ていないようで、配合による強度は数値化されていません。

そのため、モルタルは特に強度を必要とするものには向きません。

実際に、モルタルは基本的に建築物の仕上げや、ブロックやレンガなどの接着剤として使われています。

そんなモルタルの基本的な配合比率は、セメント1に対して砂が3です。

配合を調整するとしたら、セメント1に対して砂を2~4となります。

この場合、配合する砂の量は最大で4です。

それ以上砂を混ぜてしまうと、モルタルではなくなってしまいます。

このセメントと砂を混ぜたものに水を足して練るとモルタルの完成です。

モルタルは、用途に合わせて砂の配合を変えたり、水の量で硬さを調整してください。

配合の例としては、以下の数値が一般的とされます。

・壁などの仕上げ 1:2

・駐車場、土間など 1:3

・捨てコン、敷石などの固定など 1:4

ただし、そのときの気候などの条件によってこれは変わるため、経験が必要となります。

強度があまり高くないモルタルがDIYに向く理由

前項ではモルタルの強度についてご紹介しましたが、今のところ配合による強度は数値化されていません。

しかし、これまでお話ししてきたように、モルタルはコンクリートほど強度は高くありませんが、ある程度の強度はあります。

また、モルタルが仕上げに使われることが多いのは、厚く塗るとひび割れてしまうからで強度の問題ではありません。

そして、モルタルがDIYに向く理由は、まさにこの仕上げ材として使いやすいからなのです。

コンクリートと違って、砂利を混ぜていないので、塗り方次第で簡単にコンクリートの打ちっぱなし風に仕上げることができます。

また、繊細なデザインを施せることから、モルタル造形としてたくさんの人にDIY素材として使われています。

さらに、一般的なモルタルは灰色をしていますが、白いセメントを使用し、色粉を混ぜることで色を変えることもできます。

このように、セメントペーストやコンクリートにはない、モルタルの特長がDIYに向く理由なのです。

モルタルの配合は重要!DIYの基本を抑える!

では、モルタルを使ってDIYをはじめる前に用意するものを見ていきましょう。

・バケツ
・スコップ
・計量カップ
・コテ
・コテ板
・マスク
・防水手袋

以上が、モルタルでDIYを行うために必要な道具です。

バケツやスコップは、モルタルを作る量に合わせて大きさを調整してください。

また、モルタルの配合比率は重要なので、計量カップできっちり計りましょう。

安全を考えて、マスクや防水手袋は必ず着用するようにしましょう。

《モルタルの作り方》

1.計量したセメントと砂をしっかり混ぜます。

2.1に水を少しずつ入れながら練っていきます。

3.使いやすい硬さになるまで、数回に分けて水を加えていきましょう。

水の分量は、季節や天候によっても変わってきます。

乾燥している時は少しゆるめの方が扱いやすいでしょう。

また、モルタルは作り置きができないので、使い切れる分だけ作ってください。

加えて、モルタルは水を加えて練り始めると徐々に固まりはじめるので、一気に作業を行いましょう。

ちなみに、乾燥期間は最低でも24時間必要です。

また、しっかりした強度を得るには、季節や天候などにもよりますが、3~14日ほどが必要となります。

使い終わった道具は、モルタルが固まる前に落としましょう。

その際、排水口にそのまま流してしまうと、中で固まって配水管を詰まらせてしまうので注意してください。

やり方は簡単!モルタル造形にチャレンジ!

ここからは、モルタルの特長を生かした「モルタル造形」についてご紹介していきます。

モルタル造形と言われてもピンとこない方もいらっしゃると思います。

モルタル造形とは、テーマパークなどでよく見かける、年代物の外壁や、アンティーク風のおしゃれな壁や置物などを作ることです。

アイデア次第では、ウエルカムボードやネームプレートなど、お部屋のインテリアにも応用できます。

《モルタル造形の流れ》

・デザインを決める

・下地のモルタルを塗る

・重ね塗りをしながらデザインを施す

・モルタルが乾いてきたら細かい部分を調整する

・モルタルが乾いたら好みで色を塗る

・乾いたら完成

この場合の配合は、セメント1に対して砂3強くらいが良いでしょう。

立水栓などであれば、レンガやブロックを積んでから、モルタルで全体を塗ってデザインを施せば、オリジナルのものができ上がりますよ。

レンガやブロックを積んだだけよりも、全体をモルタルで塗れば強度も高まるので一石二鳥ですね。

また、少し余ってしまったモルタルは、防水手袋をして形を整えれば、ペーパーウエイトが簡単に作れます。

ぜひ、チャレンジしてみてください。

モルタルを使って楽しくDIY!

ご紹介してきた通り、モルタルは強度もあり扱いやすいのでDIY向きです。

レンガやブロックを積む場合には接着剤にもなりますし、コンクリートの上に塗ればきれいに仕上がります。

また、工夫次第では「モルタル造形」としても使えます。

モルタルを作る際には安全に注意し、後片付けもしっかりしましょう。