ペーパークリート

ペーパークリートは、再パルプ化された紙繊維とポートランドセメントまたは粘土、その他の土を混ぜた建築材料です。1928年にエリック・パターソンとマイク・マッケイン^[1]によって初めて特許が取得され（当初は「パドベ」と「繊維セメント」と名付けられました）、1980年代に復活しました。リサイクル成分を多く含むことから、一般的に環境に優しい材料と認識されていますが、製造時にCO2を排出するセメントの存在によって相殺されます。また、この材料は標準化されておらず、適切な使用には注意と経験が必要です。しかし、発明者2人は、この材料の製造に必要な機械の開発や、建設に使用する方法の研究に大きく貢献しました。

ペーパークリートに使用される紙は、新聞、ジャンクメール、雑誌、本など、さまざまなソースから入手できます。ミキサーを使用して混合物をパルプ化し、その後セメントまたは粘土と組み合わせます。ミキサーの種類によっては、事前に紙を水に浸す必要がある場合があります。

ペーパークリートという名前は、ほとんどの配合で水とセメント、セルロース繊維の混合物が使用されていることに由来しています。この混合物はオートミールのような外観と質感をしており、型に流し込んで天日乾燥します。これはアドビの製造工程とよく似ています。

乾燥したペーパークリートは強度が非常に低いですが、脆くならずにゆっくりと圧縮されて破損します (空気含有量が多く、圧縮性が高いため) 。コンクリートや木材 (乾燥した軟材は 1 インチあたり R-2 まで高くなることがありますが、水分含有量が多いとこの値は大幅に低下します) は断熱性が高いことでは知られていませんが、ペーパークリートも優れた断熱性があります。

ペーパークリートのR値は1インチ（2.54 cm）あたり2.0～3.0と報告されています。^[2]ペーパークリートの壁は通常250～300 mm（10～12インチ）の厚さです。コンクリートやアドベとは異なり、ペーパークリートブロックは軽量で、同サイズのアドベレンガの3分の1以下の重さです。ペーパークリートは一般にカビに強く、防音材として有用ですが、材料が長時間暖かく湿ったままになるとカビが発生することがあります。^[1]

乾燥してすぐに使用できるペーパークリートは表面が粗くなっています。これにより表面積が大きくなり、ブロック同士の結合が非常に強くなります。さらに、ペーパークリートは成形が容易なため、構造物の形状を設計する際にかなりの柔軟性が得られます。たとえば、この材料を使用してドーム型の天井や屋根を簡単に構築できます。ペーパークリート壁は、適切に混合して乾燥させると、風雨にさらされたままにすることができます。自然な状態では、灰色の繊維質の壁です。より一般的な外観にするには、直接スタッコを塗ることができます。

ペーパークリート工法は、材料が安価で入手しやすいため、比較的低コストであるという利点があります。さらに、小規模な建設に適した機械は、設計と構築が簡単です。

2007年現在、ペーパークリートは国際規格協議会の承認を受けていない。このため、建築基準法が適用される米国の都市での使用が制限されており、たとえばこの地域では耐力壁として使用できない。しかし、模型構造物での強度は実証されており、いくつかの住宅や小規模な商業ビルがペーパークリートを使用して建設されている。^{[1]これらの小規模な建築プロジェクトでは、ペーパークリートは}構造用鋼梁やその他の耐力要素と組み合わせて充填壁として使用されている。しかし、長期的な耐久性に関する証拠はほとんど、あるいは全くない。

ペーパークリートの研究テストは、アリゾナ州のバリー・フラー氏とテキサス州のザック・ラボン氏によって実施されました。フラー氏は、アリゾナ州立大学 アイラ・A・フルトン工学部を通じて、ペーパークリートに関する政府資金による研究を指揮しています。また、米国材料試験協会の小委員会の委員長も務めており、建築業界内での製品の受け入れと、特に低価格住宅向けの製品の商品化につながる基準を設定することが彼の目標です。

ペーパークリートの配合に関する構造試験はいくつか実施されており、フラーはペーパークリートの圧縮強度は 0.97～1.10 MPa (140～160 psi) の範囲であると主張している一方、ケリー・ハートなどの他の研究者は 1.8 MPa (260 psi) であると主張している。^[3] 比較すると、コンクリートの圧縮強度は用途に応じて 15～70 MPa (2,200～10,200 psi) の範囲である。ペーパークリートの特性を測るより有用な指標は剛性、つまり荷重を受けたときにどの程度圧縮されるかである。剛性はコンクリートの何倍も低いが、低層建築物の一部では屋根の荷重を支えるのに十分である。^[要出典]

ペーパークリートは引張強度もテストされました。フラーは、ペーパークリートのブロックは数百ページの紙に相当し、まるでカタログのようであると指摘しました。ペーパークリートはブロックとして非常に優れたせん断強度を持っています。横方向の荷重には横方向の力、たとえば外壁の全体にかかる風荷重が含まれます。ペーパークリートの壁は通常、最低 300 mm (12 インチ) の厚さがあり、通常は鉄筋で固定されているため、横方向に強い可能性があります。

ザック・ラボンは、商業的に実現可能なペーパークリート ブロックの製造と販売を目的として、テキサス州メイソンに Mason Greenstar を設立しました。彼の製品である Blox Building System は、市場で唯一大量生産されている商業用ペーパークリート ブロックです。彼はこのブロックを使用して、いくつかの住宅を建設しました。

メイソン グリーンスター ブロックは、ラボン氏の父ケント ラボン氏がテキサス州マラソンへ行った旅に端を発しています。父のラボン氏は、イブズ ガーデン オーガニック ベッド & ブレックファストおよびエコロジー リソース センターの経営者クライド T. カリー氏と知り合いました。

カリーはペーパークリートの初期の提唱者であり、マラソンという小さな山岳地帯の町には建築規制がなかったことから恩恵を受けました。カリーは、ベッド＆ブレックファーストの部屋のうち 4 つを部分的にまたは完全にペーパークリートで建て、さらに 2 つの部屋と、図書室および受付エリアを完全にペーパークリートで建てる予定です。アリゾナ州立大学でのフラーの仕事とともに、カリーの施設はペーパークリートに関心のある人々のためのリソース センターとなり、ワークショップが断続的に開催されています。

ラボンズ夫妻は以前、住宅建設の経験があり、メイソンでレディーミックスセメント工場を経営しています。彼らは数年にわたって自社製品の研究とテストに投資してきました。しかし、彼らは自社製品を独自の配合と考えています。ペーパークリートの特許は 1928 年にすでに申請されていましたが、彼らは別の特許を申請しました。メイソン グリーンスターが開発したブロックは、均一な収縮 (すべてのペーパークリート ブロックは、ある程度の収縮を伴う長い乾燥期間を経ます) で知られており、より鋭いエッジを実現しています。

フラー氏は、ラボン ブロックで行ったテストでは、他の配合よりも優れた性能を示したと述べています。

ペーパークリートで作られた研究モデル住宅が、ライル再生研究センターに建設されました。この研究モデルは、カリフォルニア州立工科大学ポモナ校の学生がティファナの持続可能なコミュニティのために建設する住宅のサンプルです。

さまざまな土と紙の混合物は、さまざまな名前で宣伝されています。ポートランドセメントの代わりに粘土を結合剤として使用した混合物は、「ハイブリッドアドビ」、「フィドベ」、「パドベ」と呼ばれることがよくあります。

• アスベストセメント
• パピエマシェ
• ピクレート
• ファイバーセメント
• コンクリートクロス
• ハイパートゥファ
• ヘンプクリート

ウィキメディア・コモンズには、ペーパークリートに関連するメディアがあります。

• ペーパークリートガイド Wiki