グレーの裏側：あなたが支払った色を、セメントがどう変えるか

要するに： 顔料はセメントペースト内部に存在するため、ペースト自体が色の一部となります。同じ顔料添加量・同一製品を使用していても、異なる工場で赤いプレキャスト舗装ブロックとマロングレーのブロックがそれぞれ生産されることがあります——どちらも添加ミスではありません。本稿では、セメントの明度、スラグおよびフライアッシュの含有、現地採集の砂の影響によって最終色がどう変化するか、問題を解決する優先順位、および基盤材の色が静かにズレないよう承認書に明記すべき内容について詳しく解説します。

ある県の工場が赤いブロックを出荷し、別の県のバイヤーが同じ製品の写真を送り返してくるが、その色はやや暗くなっている。工場からの返答は「変更点はない」である。実際、これはしばしば事実である。ただし、変化したのはブロックの材質である。

色は二つの要素から成るシステムである

着色されたコンクリート製品は、セメントペーストのマトリックス中に分散した顔料粒子で構成される。このマトリックスは透明ではなく、中立でもない。 viewer に光を散乱させ、その散乱光が顔料が反射する光と混ざり合う。

つまり、同じ顔料を同じ量だけ使用しても、異なるペーストでは挙動が異なる。明るいマトリックスでは、色を通じてより多くの光が戻ってくるため、淡色（顔料を薄めて作られた色調）はより鮮やかに見える。一方、暗いマトリックスでは、同じ量の顔料が影の中に位置づけられるため、色はより深みがあり、くすんで見える。どちらの結果も間違いではなく、また顔料のせいでもない。

実際の結果として生じるのは、「当社の標準添加量」という考え方をする人にとっては不快な状況です。すべてのセメントで同一の色を再現できるような万能の添加量は存在しません。

グレーセメントは、単一の灰色ではありません。

普通ポルトランドセメント（OPC）の明度は、多くの購入者が予想するよりも大きく変動します。クリンカーの化学組成、粉砕程度、および微量成分がすべて影響を与えます。異なる2社から納入されたOPCであっても、明度に十分な差が生じるため、同一の赤色顔料添加量を用いても、目視で明らかに異なる色調の製品が得られることがあります。

白色セメントは、この明度範囲の反対側に位置します。白色またはほぼ白色のペーストでは、マトリックスが顔料と競合しなくなるため、トーンがより純粋に表現され、グレーセメント上で濁って見えた赤色顔料が、明るく鮮やかに見えるようになります。高級ライン向けに白色セメントへの切り替えを実施した工場では、従来の添加量が今や過剰であることに気づくことが多く、これは顔料がもはや暗い背景と対抗する必要がなくなったためです。

この両極端の間には、工場が実際に使用しているその他のすべてのセメントが位置しています。

スラグおよびフライアッシュの役割

混合セメントや補助材料の添加は、バッチカード上では見落とされがちな方法でペーストの色を変化させます。

スラグ（鉄鋼製造の副産物であるガラス質の物質で、粉砕してセメントに混ぜられる）は通常、ペーストを濃くし、色調をクールな方向へとシフトさせます。赤系の色はマロングレーやマロウンに傾きやすく、暖かみのあるレンガ色もその魅力的な温かみを失ってしまうことがあります。フライアッシュの影響は予測が難しく、一般的にはペーストを濃く・くすませる傾向があります。特に未燃炭素を含むフライアッシュでは、その効果がさらに強く、バッチごとに不均一になりやすくなります。

この最後の点こそ、多くの人が見過ごしてしまうポイントです。フライアッシュ中の炭素含有量は一定ではなく、配合設計を一切変更しなくても、工場で色調の変化が観察されることがあります。たとえば赤色が1週間ほど平板になった後に元に戻った場合、まずは顔料ではなくフライアッシュの状態を確認してください。

砂にも色があります

シリカ砂は、白い粉を袋に入れたような無色透明ではありません。地域ごとの砂には鉄分、粘土、有機物が含まれており、鉄分による着色がある砂を使うと、コンクリートの配合全体が明らかに温かみのある色調になります。コスト削減のために採石場を変更した場合、生産ライン上のすべての着色製品の色合いが変わってしまうことがあります。

細骨材の種類によって、仕上げ後の表面に露出するマトリックス（セメントペースト）の量も変わります。表面に多くのペーストを残す砂を使うと、セメント本来の色調がより強く表れ、結果として色合いは顔料よりもペーストの色に引き寄せられ、顔料の影響は弱まります。

淡いトーンでは、色の変化が2倍になります。

マストーン（顔料を純度100％で使用した状態）は、比較的許容範囲が広いケースです。高濃度で使用すれば、顔料の影響が支配的になり、ペーストの影響は小さくなります。しかし、淡いトーンにすると、このバランスが逆転します。

1キログラムあたり数グラム程度の添加量では、目で見る大部分は依然としてセメントです。ペーストの明るさが10％変化した場合、薄いベージュや柔らかなピーチ色では目に見える変化として認識されますが、濃い赤色では同じ変化でも気づかれません。購入者が承認したのは暗めの色だけなのに、その後明るい色を発注すると、実質的に一度も見たことのない製品を承認したことになります。

もう一つの影響があります。トーン（淡色）は、満量使用時に見た目が同一に見える顔料の違いを浮き彫りにします。承認済みの顔料よりわずかに冷たい（青みがかった）顔料は、マスストーン（濃色）では目立たず、淡色で使用すると明確に差が出ます。工場から「明るい色合いはまったく一致しない」という報告がある一方で、暗い色合いは問題ないという場合、その原因はしばしば、誤った顔料ロットが承認されたためです。

並んで座る

壁にピン留めする価値があるのは、最後の行です。基材の要因で色がずれた場合、その色を修正するために添加量を増やすと、同じ色調の問題を抱えたままより濃い製品ができあがるだけでなく、1トンあたり追加コストも発生します。

バッグに手を付ける前に、まず基材の問題を解決してください

作業手順の順序を守れば、数週間の工数を節約できます。

まず、セメントを確認します。承認済みロットと同じサプライヤー、同じ種類、同じ納入時期のものである必要があります。工場でセメントの供給元が変更された場合、顔料の調整だけでは元の色を再現できません。なぜなら、その配合においてはもはや元の色が存在しなくなっているからです。

次に、副資材（スラグおよびフライアッシュ）を確認します。ロットごとに、スラグの混合比率とフライアッシュの供給元を明記して記録します。この項目こそが、原因不明の色ムラが最も多く発生する箇所です。

さらに、砂を確認します。採石場が変わっただけで、すべての着色製品の色調が一斉にずれることがあります。これは非常に有用な診断手がかりです。つまり、特定の1色だけがずれた場合は顔料か工程を見直し、すべての色がずれた場合は原材料全体を見直す必要があります。

その時点で初めて投与量を調整します。調整する際は、小さなステップで行い、前回の基準プレート（参照標準として保管された鋳型試験片）を必ず残してください。 投与量および色調管理手順 計算式を網羅していますが、ここで強調したいのは、計算が最初ではなく、最後のステップであるという点です。

基材を承認用プレートに取り付けます。

セメントの情報を記録していない承認プレートは、正式な「承認」ではなく、単なる「色見本」にすぎません。プレートとともに記録すべき項目は以下の6つです。

• セメントの供給元、種類、納入日。
• 使用する場合は、高炉スラグまたはフライアッシュの出所と混合比率。
• 砂の出所。
• 顔料の等級および投与量。
• 誰が、どの機械で鋳造したか。
• 読み取り日時および担当者。

これらの記録があれば、後日の紛争において意味のある比較が可能となる。記録がなければ、保管された色見本は誰にも再現できない色となり、色ムラに関するあらゆる会話は単なる主観的意見に終わってしまう。

自社の材料ではなく、お客様の材料で試験を行う。

ドローダウン（カード上に塗布・硬化させた混合ペーストの薄い膜）では、顔料の特性を確認できるが、実際に施工された舗装材の外観までは予測できない。

新色を開発する際には、可能であれば、お客様が実際に使用するセメント、砂、水および機械を用いて、サンプルを製作してもらうよう依頼すること。鋼製金型による小型実験室鋳込みでは、湿式生産ラインでの製品と一致しない。これは、締固め圧力、振動時間、表面仕上げ方法などにより、表面に残るペーストの量が変化するためである。

実務上の注意点が二つある。まず、少なくとも3個の試験体を鋳込むこと。なぜなら、1個は単なるサンプルであり、3個あれば色のばらつき範囲を把握できるからである。また、出荷前に顧客が実施する養生期間と同じ期間経過後に評価すること。多くの着色製品は水分が抜けるにつれて色調が継続的に変化するためである。

顧客が材料を提供できない場合は、セメント5kgと砂5kgの袋をそれぞれ1袋ご依頼ください。これは少量の発送ですが、この工程全体における最大の不確実要因を取り除くことができます。こうした対応をすべて行った後でも数値に依然として差異がある場合、 色調合およびΔE許容誤差 手順により、主観的な意見ではなく、測定に基づいて結論を導き出すことができます。

サプライヤーについて

河北天匯寶科技有限公司は、26年にわたり合成酸化鉄顔料を製造しており、コンクリート・塗料・プラスチック・セラミックス各工場向けに赤・黄・黒・茶色の各グレードを供給しています。工場でセメントや骨材の仕様変更が行われる際、顔料の変更は通常最後に行われる項目であり、当社の技術チームは、お客様の配合量調整前に、まず基材に関する課題を一緒に検討いたします。最小注文単位は1トン（1,000kg）です。

お問い合わせ先：[email protected] ／ ＋86-13400211655