お子さんとテレビで砂漠の映像を見ているときに、「こんなに砂があるなら、ビルも家も作れるんじゃない？」と聞かれて、返事に困ったことはありませんか？
確かに、砂漠には数えきれないほどの砂がありますよね。それなのに、砂漠の砂はコンクリートにほとんど使えないといわれています。なんだか不思議で、ちょっとモヤモヤしてしまいますよね。
実はこの謎には、砂つぶの形という意外な理由がかくれています。ドバイのような砂漠の国が、わざわざ海外から砂を買っているという話も、ここでつながってきます。
この記事では、砂漠の砂がコンクリートに使えない理由を、小学生にも伝わるやさしい言葉で解説します。お子さんと一緒に試せる砂あそびのヒントも紹介しますので、夏休みの自由研究やおうちでの会話のネタにもぴったりです。
読み終えるころには、「砂ってすごいんだよ」とお子さんに自信をもって話せるようになりますよ。さっそく、砂漠の砂の謎をいっしょに解いていきましょう！
砂漠の砂はコンクリートに使えない？その理由を先にお伝えします！
まずは結論からお話しします。砂漠の砂が使えない大きな理由は、砂つぶの形と大きさにあります。ここでは、そもそもコンクリートが何でできているのかから、順番に見ていきましょう。
コンクリートは何でできているの？
コンクリートは、セメントと水、そして砂と砂利を混ぜて固めたものです。ケーキにたとえると、セメントがつなぎ役で、砂や砂利が中身の材料にあたります。
じつは、コンクリートの大部分を占めているのは砂と砂利です。つまり、砂の質がコンクリートの強さに大きく関わってくるのです。
砂漠の砂がコンクリートに使えない一番の理由は？
結論からいうと、砂漠の砂はつぶが丸くてつるつるしているため、コンクリートに向いていません。つぶ同士がしっかり引っかかり合えず、固まっても強度が出にくいのです。
反対に、建設で使う砂は角ばっていて、ざらざらしています。この差が、使える砂と使えない砂の分かれ道になっています。
砂ならなんでも同じではないの？
見た目だけだと、砂はどれも同じに見えますよね。でも、川の砂、海の砂、砂漠の砂では、できた場所も、つぶの形も、大きさもまったく違います。
お米にも、粒の形で向き不向きがありますよね。それと同じで、砂にも使い道に合った種類があるのです。
見た目はそっくりなのに？砂漠の砂と建設用の砂のちがい！
ここからは、砂漠の砂がなぜ丸くなったのか、そして建設に向く砂はどんな砂なのかを比べてみます。ちがいが分かると、砂漠の砂がコンクリートに使えない理由がすっきり理解できます。
風にみがかれて丸くなった砂漠の砂
砂漠の砂は、とても長い年月のあいだ、風に運ばれながらつぶ同士がぶつかり合い、角がけずれてきました。川原の石が丸くなるのと、よく似ています。
その結果、つぶがまんまるに近くなり、ビー玉のようにころころ転がりやすい性質になったのです。
建設に向いているのは角ばった砂
川の砂や山の砂、岩を砕いて作る砂は、角がとがっていて、表面もざらざらしています。このでこぼこが、コンクリートの強さのかぎになります。
角があると、つぶ同士がパズルのようにかみ合います。さらに、セメントもしっかりくっつきやすくなるのです。
砂つぶの大きさがそろいすぎているのも問題
砂漠の砂は、風でふるいにかけられるように運ばれるため、つぶの大きさがかなりそろっていることが多いです。コンクリートには、大小さまざまな大きさがまざった砂のほうが向いています。
大きなつぶのすき間に小さなつぶが入ると、すき間が減って、ぎっしりつまった強い材料になります。
砂のつぶを観察できる便利アイテム
砂のつぶの形は、ルーペで拡大すると、お子さんにもよく分かります。公園の砂と見比べると、角ばった砂とまるい砂の違いを発見できて、とても盛り上がりますよ。
手のひらサイズで持ち運びしやすく、光学機器メーカーとして知られるビクセンのルーペは、のぞきやすさを重視したい方におすすめです。外へ持ち出して、砂や石をじっくり観察できます。
とにかく手軽に始めたい場合は、子ども向けの拡大鏡がぴったりです。リーズナブルなものが多く、お出かけ用とおうち用に2つ用意しても負担になりにくいですよ。
砂漠の国ドバイが砂を輸入しているって本当？
砂漠の砂が使えない話で、いちばん有名なのがドバイの例です。まわりが砂漠なのに、なぜ砂を買うことになるのか、そこにはちゃんと理由があります。
世界一高いビルの砂はオーストラリア産？
世界一高いビルとして知られるブルジュ・ハリファの建設では、オーストラリアから砂が運ばれたといわれています。まわりは砂漠なのに、不思議ですよね。
ドバイの砂漠の砂はコンクリートに向かないため、建設用の砂は海外から手に入れることがあるのです。
海の砂や川の砂が重宝される理由
建設用の砂は、川や海の底からすくい上げたものがよく使われます。砂漠の砂ほど長く風でけずられていないため、角が残りやすく、大きさもほどよくまざっているからです。
ただし、海の砂は塩分をふくみます。塩分が残ったままだと、中の鉄筋がさびやすくなるため、しっかり洗ってから使う必要があります。
砂は水の次に使われている資源！
砂は、水に次いでたくさん使われている天然資源だといわれています。ビルや道路、橋のほか、スマホのガラスにも砂の成分が使われています。
私たちの暮らしは、砂に支えられているといっても言い過ぎではありません。足もとの砂が、急に特別なものに見えてきませんか？
砂漠の砂が使える日は来る？世界の砂不足と研究のはなし！
使えない理由が分かると、次は「どうにかして使えないの？」と気になりますよね。ここでは、世界で起きている砂不足と、砂漠の砂を活用するための研究についてご紹介します。
世界で建設用の砂が足りなくなってきている？
ビルや道路を作るために、世界中で大量の砂が使われています。川や海の砂をとりすぎて、環境への影響が心配されている地域もあるようです。
砂は無限にあるように感じますが、コンクリートに使える砂はかぎられています。だからこそ、別の砂を活用する研究が注目されているのです。
砂漠の砂をコンクリートに使う研究
砂漠の砂を材料として生かそうと、大学や研究機関でさまざまな実験が行われています。細かくしたり、ほかの材料と組み合わせたりして、強度を高める工夫が試されています。
ただ、費用や安全性の確認など、課題もあります。まだどこでも広く使われる段階ではないようです。
お子さんにはどう説明する？かんたんな伝え方
小さなお子さんには、丸いビー玉を積んだ山と、ごつごつした石を積んだ山で説明すると伝わりやすいです。ビー玉の山はすぐくずれますが、石の山はくずれにくいですよね。
ブロック遊びで「でこぼこがあるからくっつくんだよ」と話すのもおすすめです。身近なおもちゃが、そのまま説明のヒントになります。
もっと知りたい気持ちを広げる図鑑
お子さんが「もっと知りたい！」と言い出したときに、図鑑が一冊あると心強いです。石や砂の種類、できかたが写真つきで分かるので、読み聞かせにも使えます。
小学館や学研は、岩石や鉱物をあつかった図鑑を出しています。写真が大きく、ふりがなつきで読みやすいものが多いので、小学生のお子さんにもぴったりです。
もう少し気軽に楽しみたい場合は、学研の図鑑シリーズも人気です。コンパクトなサイズだと、お出かけ先にも持っていきやすいですよ。
親子で楽しめる！砂あそびで「砂のふしぎ」を体験しよう！
読むだけでなく、体験すると「なるほど！」がぐっと深まります。ここでは、公園やおうちでできる、砂とコンクリートの不思議を感じられる遊びを紹介します。
砂場で「かたまる砂」と「かたまらない砂」を比べよう
砂場で、水をまぜた砂とかわいた砂を使って、それぞれ山を作ってみましょう。水でしめらせた砂は形を作りやすく、かわいた砂はさらさらとくずれてしまいます。
コンクリートも、水がとても大切な役目をしています。「水がつなぎ役になるんだね」と話すと、お子さんの興味がさらに広がりますよ。
砂あそびを楽しくするアイテム
砂場でしっかり遊びたいときは、バケツやスコップがそろったセットがあると便利です。型抜きつきのものなら、固まる砂の違いも楽しく比べられます。
ボーネルンドは、遊びを通して学べる知育玩具を扱っていることで知られています。丈夫で扱いやすいものを選びたい方には、おすすめです。
とにかく価格をおさえたい場合は、バケツやスコップが入った砂遊びセットがぴったりです。お友だちと一緒に遊ぶときの予備にもなります。
丸いものとごつごつした石で実験しよう
小さな容器に、ビー玉と小石をそれぞれ入れて、指で軽く押してみましょう。ビー玉は動きやすく、角のある小石はかみ合って動きにくく感じるはずです。
ビー玉などの小さなものは、口に入れてしまうおそれがあります。小さなお子さんと遊ぶときは、必ず目を離さないようにしましょうね。
夏休みの自由研究にもぴったり
砂のつぶをルーペで観察して、スケッチするだけでも、立派な自由研究になります。海の砂、公園の砂、砂場の砂を比べると、色や形の違いがたくさん見つかります。
「なぜ違うのかな？」とお子さんが考えるきっかけにもなります。調べた結果を、ぜひお子さんの言葉でまとめてみてくださいね。
よくある質問
砂漠の砂とコンクリートの話をしていると、いろいろな疑問が出てきますよね。ここでは、お子さんからよく聞かれそうな質問を、やさしい言葉でまとめました。
砂漠の砂はまったくコンクリートに使えないのですか？
そのままの状態では、コンクリートの材料として向いていないといわれています。ただし、細かくしたり、ほかの材料と組み合わせたりする研究も進んでいます。
今のところ、広く実用化されているわけではありません。将来、状況が変わる可能性はありますが、現時点では建設用の砂を別の場所から調達することが多いようです。
海の砂はそのままコンクリートに使えますか？
海の砂には塩分がふくまれているため、そのまま使うのはおすすめできません。塩分が残ると、コンクリートの中の鉄筋がさびやすくなってしまいます。
建設で使う場合は、水でしっかり洗って塩分を取りのぞく必要があります。海の砂ならなんでも使えるわけではないのですね。
なぜ砂漠の国は砂を輸入するのですか？
自分の国にたくさん砂があっても、その砂がコンクリートに向いていないからです。建設に使える形や大きさの砂を、ほかの国から買ったほうが、安全で確実な場合があるのです。
ドバイの高層ビルの話は、その代表的な例として知られています。
セメントとコンクリートは何が違うのですか？
セメントは、灰色の粉のような材料で、水と混ぜると固まる性質があります。コンクリートは、そのセメントに水、砂、砂利を混ぜて固めたものです。
砂だけをまぜたものはモルタルと呼ばれ、ブロックをつなぐときなどに使われます。おうちの外まわりでも、見つけられるかもしれませんね。
砂場の砂でコンクリートは作れますか？
砂場の砂は遊ぶために整えられているため、建物のような強いコンクリートには向いていません。工作として試す場合は、専用の材料を使うほうが安心です。
セメントは肌に触れると刺激になることがあります。お子さんだけで触らず、手袋を使うなど、大人がそばで見守りながら行いましょう。
自由研究で砂を調べるときの注意点はありますか？
砂を触ったあとは、手をしっかり洗いましょう。海岸や公園で砂を持ち帰るときは、その場所のルールに従うことが大切です。
場所によっては、砂や石の持ち出しがきびしく決められていることもあります。事前に確認して、気持ちよく調べ学習を進めてくださいね。
まとめ
砂漠にはたくさんの砂がありますが、砂漠の砂はコンクリートにほとんど使えません。その一番の理由は、風にみがかれてつぶが丸くなり、大きさもそろいすぎているため、セメントとしっかり組み合わさりにくいことでした。
反対に、建設に向いているのは、角ばってざらざらした砂です。川や海の底の砂が選ばれるのも、そのためなのですね。ドバイのような砂漠の国が、海外から砂を運んでくる話にも納得できたのではないでしょうか。
また、世界では建設用の砂が不足しはじめていて、砂漠の砂を活用する研究も進められています。身近な砂が、これからの暮らしを支える大切な資源になっていくかもしれません。
今回の内容は、砂場でもすぐに試せるものばかりです。ルーペで砂を観察したり、ビー玉と小石で違いを比べたりすると、お子さんの「なんで？」がきっと広がっていきますよ。
ぜひ、親子で一緒に砂のふしぎを体験してみてくださいね。毎日の砂あそびが、ちょっとした発見の時間に変わりますよ。
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