レンガ
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一枚のレンガ
さまざまな色合いと長さの、ガラス張りのフランドル積みレンガ模様で造られた壁

レンガは、石造建築において壁、舗装、その他の要素を建設するために使用される建築材料の一種です。厳密には、レンガという用語は主に粘土で構成された単位を指しますが、現在では非公式には、他の材料で作られた建築単位や化学的に硬化した他の建築ブロックを指すためにも使用されています。

レンガはモルタルや接着剤、インターロッキングを使って接合することができます。 [ 1 ] [ 2 ]レンガは通常、地域によって異なる多くのクラス、タイプ、材料、サイズでレンガ工場で生産され、大量に生産されます。[ 3 ]

ブロックは、粘土またはコンクリートで作られた長方形の建築単位を指す類似の用語ですが、通常はレンガよりも大きいです。軽量レンガ（軽量ブロックとも呼ばれます）は、膨張粘土骨材から作られています。

ホスロー・アバド・ゲラス・モスク、イランのレンガ造り

焼成レンガは、最も耐久性と強度に優れた建築材料の一つであり、人造石とも呼ばれ、紀元前4000年頃から使用されています。 風乾レンガ（泥レンガとも呼ばれます）は焼成レンガよりも歴史が古く、藁などの機械的結合材が添加されています。

レンガは、結合部として知られる層と多数のパターンで敷かれ、総称してレンガ積みと呼ばれ、耐久性のある構造を作るためにレンガをまとめるためにさまざまな種類のモルタルで敷かれることがあります。

歴史

中東および南アジア

スリランカのアヌラーダプラにある古代ジェータヴァナラーマヤ仏塔は、世界最大のレンガ造りの建造物の一つです。

最古のレンガは乾燥した日干しレンガで、粘土質の土や泥から作られ、（通常は天日干しで）使用に耐える強度になるまで乾燥させたものです。発見された最古のレンガは、もともと成形された泥から作られ、紀元前7500年以前のもので、ティグリス川上流域のテル・アスワドと、ディヤルバクルに近いアナトリア地方南東部で発見されました。[ 4 ]

チャタル・ヒュユクでは紀元前7400年頃から泥レンガ造りの建築様式が用いられていた。 [ 5 ]

紀元前7200年頃の泥レンガ造りの建造物がヨルダン渓谷のエリコで発見されました。[ 6 ]これらの建造物は400mm×150mm×100mm（16インチ×6インチ×4インチ）の大きさの最初のレンガで作られていました。[ 7 ]

紀元前5000年から4500年の間に、メソポタミアでは焼成レンガが発見されていました。[ 7 ]メソポタミアにおける標準的なレンガのサイズは、乾燥または焼成されたレンガの幅が厚さの2倍、長さが幅の2倍という一般的な規則に従っていました。[ 8 ]

メヘルガルの南アジア人住民も紀元前7000年から3300年の間に風乾式日干しレンガの建造物を建設し[ 9 ] 、後にモヘンジョダロ、ハラッパー、[ 10 ] 、メヘルガルなどの古代インダス文明の都市を建設した[ 11 ]。陶器、つまり焼成レンガは紀元前3000年頃にはすでにカリバンガンなどの初期のインダス文明の都市で使用されていた[ 12 ]。

紀元前3千年紀半ば、インダス文明の都市では焼成レンガ造りの記念碑的建築が興隆した。モヘンジョダロの大浴場、カーリバンガンの火祭壇、ハラッパーの穀倉などがその例である。インダス文明全域でレンガの大きさは均一で、厚さ、幅、長さの比率は1:2:4であった。紀元前2千年紀初頭にインダス文明が衰退し始めると、ハラッパー人は東へ移住し、レンガ製造技術の知識を広めた。その結果、パタリプトラ、カウサンビ、ウッジャインといった都市が興隆し、窯焼きレンガの需要が急増した。[ 13 ]

紀元前604年までに、レンガはバビロンの空中庭園などの建築物の建設材料となり、釉薬をかけた焼成レンガが実用化されました。[ 7 ]

イランのシェベリタワーのレンガ造りは12世紀の職人技を物語る

中国

最古の焼成レンガは、紀元前4400年頃、中国の新石器時代、大溪文化の城頭山で発見されました。[ 14 ]これらのレンガは赤土で作られ、四面を600℃以上で焼成され、住宅の床材として使用されました。曲家嶺期（紀元前3300年）には、焼成レンガは道路の舗装や城頭山の建物の基礎として使用されるようになりました。[ 15 ]

ルーカス・ニッケルによると、床や壁を保護し装飾するための陶器の使用は、紀元前3000～2000年、あるいはそれ以前にまで遡るが、これらの要素はむしろタイルと呼ぶべきだろう。長い間、建築業者は木材、泥、版築に頼っており、焼成レンガや日干しレンガは建築において構造的な役割を果たしていなかった。壁や地下室を建設するための適切なレンガ構造は、規則的な形状の焼成レンガが地下墓の丸天井に使用され始めた紀元前3世紀にようやく現れた。容易に入手できる木材や石の不足により建築業者が適応せざるを得なかったため、中空のレンガ造りの墓室が人気を博した。[ 16 ]地上に現存する最古のレンガ造りの建物は、おそらく西暦523年に建てられた松岳塔である。

紀元前3世紀末までに、中国では壁や天井の建築に中空レンガと小型レンガの両方が使用できるようになりました。焼成レンガが初めて大量生産されたのは、中国最初の皇帝である秦の始皇帝の陵墓の建設時でした。兵馬俑の3つの坑の床は推定23万個のレンガで舗装されており、その大部分は28x14x7cmの大きさで、4:2:1の比率でした。中国の都市の壁に焼成レンガが初めて使用されるようになったのは、後漢時代（西暦25年～220年）です。[ 17 ]中世まで、中央アジアの建物は一般的に焼成されていないレンガで建てられていました。建物全体が焼成レンガで建設されるようになったのは、西暦9世紀に入ってからのことでした。[ 16 ]

宋代1103年に出版された 大工の手引書『営造法師』には、当時のレンガ製造工程と施釉技術が記されています。歴史家ティモシー・ブルックは、17世紀の百科事典『天宮開物』を用いて、明代中国におけるレンガ製造工程を概説しています。

...窯監督は、窯内の温度が粘土が溶けた金や銀の色にきらめく温度に保たれるようにしなければなりませんでした。また、表面に釉薬をかけるために、いつ窯を水で急冷するかも把握していなければなりませんでした。レンガ製造の熟練度の低い工程は、名も知らぬ労働者たちに委ねられました。粘土と水を混ぜ、牛にその上を走らせて踏み固めて濃厚なペースト状にし、そのペーストを規格化された木枠にすくい入れ（長さ約42cm、幅20cm、厚さ約10cmのレンガを作る）、針金を張った弓で表面を滑らかにし、枠から外し、レンガの産地と製造者を示す刻印を前面と背面に押し付け、窯に燃料（石炭よりも木材が多い可能性が高い）を詰め、窯にレンガを積み上げ、窯がまだ熱いうちに取り出して冷まし、運搬用にパレットに詰めるといった作業です。暑くて汚い仕事でした。

ヨーロッパ

ウォルター・リッチーによるレンガのレリーフ彫刻
ドイツのトリーアにあるローマ時代のバシリカ、アウラ・パラティーナは、4世紀にコンスタンティヌス1世の謁見の間として焼成レンガで建てられました。

古代ギリシャ・ローマを含む地中海沿岸の初期文明では、焼成レンガが使用されていました。紀元1世紀初頭までに、標準化された焼成レンガがローマで大量に生産されていました。[ 18 ]ローマ軍団は移動式窯を運用し、[ 19 ]ローマ帝国全土に大規模なレンガ造りの建造物を建設し、レンガには軍団の印章が押印されていました。[ 20 ]ローマ人は壁、アーチ、砦、水道橋などにレンガを使用していました。ローマ時代のレンガ造りの建造物で有名なものとしては、ポンペイのヘルクラネウム門とカラカラ浴場が挙げられます。[ 21 ]

中世初期には、北西イタリアからもたらされたレンガが建築に利用されるようになり、北欧ではその人気を高めました。ゴシック建築に類似したレンガゴシック様式として知られる独自のレンガ建築様式は、岩石資源の乏しい地域で栄えました。この建築様式の例は、現代のデンマーク、ドイツ、ポーランド、カリーニングラード（旧東プロイセン）に見られます。[ 22 ]

ポーランドのドイツ騎士団のマルボルク城– 世界最大のレンガ造りの城

この様式は、イタリア・ルネサンスに関連する様式的変化が北ヨーロッパに広がり、レンガ造りの建築にルネサンスの要素が取り入れられるにつれて、レンガ・ルネサンスへと発展しました。その特徴としては、低い勾配の寄棟屋根または平屋根、左右対称のファサード、丸いアーチ型の入口と窓、柱とピラスターなどが挙げられます。[ 23 ]

二つの様式の明確な区別は、バロック建築への移行期に初めて確立されました。例えばリューベックでは、シュヴェリーン（シュヴェリーン城）やヴィスマール（フュルステンホーフ）でも活躍した芸術家スタティウス・フォン・デューレンによるテラコッタのレリーフが施された建物に、レンガ・ルネサンス様式が明確に認められます。[ 24 ]

運河、道路、鉄道の建設による近代的な交通インフラが整備されるまで、レンガやその他の建設資材の長距離大量輸送は依然として非常に高価でした。[ 25 ]

産業革命

スペインのメリダにある国立ローマ美術館（ラファエル・モネオ設計、1980年代建設）では、焼成粘土レンガのコーティングが、非鉄筋コンクリートの充填物とともに圧縮耐性要素を形成しています。[ 26 ]

レンガの生産量は、産業革命の勃興とイギリスにおける工場建設の増加に伴い、飛躍的に増加しました。スピードと経済性の観点から、石材が容易に入手できる地域においてさえ、レンガは建築材料として石材よりも好まれるようになりました。この頃、ロンドンでは、濃霧の中でも建物を視認しやすくし、交通事故を防ぐため、鮮やかな赤レンガが建築材料として選ばれました。[ 27 ]

19世紀前半には、手作業による成形という伝統的な製造方法から機械化された大量生産方式への移行がゆっくりと進みました。最初のレンガ製造機は、1852年にニューヨーク州ハバーストローのリチャード・A・バー・ヴァレンによって特許を取得しました。 [ 28 ]ブラッドリー・アンド・クレイブン社の「硬質プラスチック製レンガ製造機」は1853年に特許を取得しました。ブラッドリー・アンド・クレイブン社はその後、レンガ製造機械の主要メーカーとなりました。 [ 29 ]イギリスのミドルセックスにあるアトラス工場に勤務していたヘンリー・クレイトンは、1855年に、最小限の監視で1日最大25,000個のレンガを製造できるレンガ製造機の特許を取得しました。[ 30 ]彼の機械装置は、サウス・イースタン鉄道会社がフォークストン近郊の工場でレンガ製造に採用したことで、すぐに広く注目を集めました。[ 31 ]

19世紀末には、ニューヨーク州のハドソン川流域は世界最大のレンガ製造地域となり、メカニクスビルからハバーストローに至るハドソン川沿いに130のレンガ工場が立ち並び、8,000人の雇用を生み出しました。最盛期には年間約10億個のレンガが生産され、その多くはニューヨーク市に送られ、建設業界で使用されました。[ 32 ]

20世紀初頭の高層オフィスビル建設の需要の高まりにより、鋳鉄や錬鉄、そして後に鋼鉄やコンクリートの使用が大幅に増加しました。超高層ビル建設におけるレンガの使用は、建物の規模を著しく制限しました。例えば、 1896年にシカゴで建設されたモナドノックビルは、17階建ての構造的完全性を維持するために、非常に厚い壁を必要としました。[ 33 ]

1950年代、スイス連邦工科大学と英国ワトフォードの建築研究所における先駆的な研究により、18階建てまでの高層建築物に改良された石積み技術を用いることが可能になりました。しかし、高層建築には依然として鉄骨とコンクリートが優れた材料であるため、レンガの使用は主に中小規模の建物に限られています。[ 34 ]

製造方法

20世紀初頭のレンガ作り

レンガには、未焼成レンガ、焼成レンガ、化学硬化レンガ、そして圧縮土ブロックの4つの基本的な種類があります。それぞれの種類は、様々な用途に合わせて製造方法が異なります。

焼成レンガと非焼成レンガの製造工程

マッドブリック

焼成されていないレンガは、泥レンガとも呼ばれ、シルト、粘土、砂、砂利や石などの他の土壌材料と、刻んだわら、草、樹皮、または糞などの結合剤と組み合わせた混合物から作られています。[ 35 ] [ 36 ]これらのレンガは天然素材でできており、焼くのに太陽の熱のみを必要とするため、泥レンガは比較的低いエネルギーと二酸化炭素排出量を持っています。

まず、粘土含有量が30%から70%の材料を収穫し、混ぜ合わせます。[ 37 ]混合物を鍬や手斧で砕き、水を加えて均一になるまでかき混ぜます。次に、レンガの重量を軽減し、収縮を抑えることで強度を高めるため、わら1に対して土5の割合でテンパーと結合剤を加えます。[ 38 ]しかし、粘土を追加することでわらの必要性を減らすことも可能です。そうすれば、昆虫がレンガの有機質を劣化させ、構造を弱める可能性を防ぐことができます。これらの材料は、手作業または踏み固めによって十分に混ぜ合わせ、約1日間発酵させます。[ 35 ]

混合物を水で練り、所定の大きさの直方体状に成形します。レンガを並べ、両面を3日間天日干しします。6日後、レンガは使用時まで乾燥を続けます。通常はより長い乾燥時間が好まれますが、初期段階から構造物への適用までの平均期間は8～9日です。未焼成レンガは春に製造し、夏の間乾燥させて秋に使用します。日干しレンガは、乾燥した環境では十分な空気乾燥を可能にするため、一般的に使用されます。[ 35 ]

焼きレンガ

焼成前に天日干しされる生レンガ

焼成レンガは窯で焼かれるため、耐久性に優れています。現代の焼成粘土レンガは、軟泥法、乾式プレス法、押し出し法の3つの製法のいずれかで成形されます。国によって異なりますが、押し出し法または軟泥法が最も一般的です。これは、これらの方法が最も経済的なためです。

粘土と頁岩は、焼成レンガの原料です。これらはペグマタイトや花崗岩などの岩石が数千年かけて分解と浸食を受けて生成したものであり、化学的に非常に安定し、不活性な性質を持つ物質です。粘土と頁岩の中には、アルミノケイ酸塩（純粋な粘土）、遊離シリカ（石英）、そして風化岩が含まれています。[ 39 ]

提案されている最適な組み合わせの1つは次のとおりです。[ 40 ]

  1. シリカ（砂） – 重量の50%～60%
  2. アルミナ（粘土） – 重量比20～30%
  3. 石灰– 重量の2～5%
  4. 酸化鉄– 重量比7%以下
  5. マグネシア– 重量の1%未満

成形方法

原材料を焼成用のレンガに成形するには、主に次の 3 つの方法が使用されます。

  • 成形レンガ – これらのレンガは、収縮を抑えるため、できれば25～30%の砂を混ぜた生の粘土から作られます。まず粘土を粉砕し、水を加えて所定の粘度になるまで混ぜます。次に、油圧プレス機で鋼製の型に押し込みます。成形された粘土は、強度を高めるために900～1,000℃（1,650～1,830°F）で焼成されます。
  • 乾式プレス煉瓦 – 乾式プレス法は軟泥成形法に似ていますが、より濃厚な粘土混合物から作られるため、より精密でエッジの鋭い煉瓦が成形されます。プレス時の圧力が高く、焼成時間も長いため、この方法はより高価です。
  • 押し出しレンガ – 押し出しレンガの場合、粘土は混練機で 10～15% の水(硬質押し出し) または 20～25% の水 (軟質押し出し)と混合されます。この混合物は金型に押し込まれ、必要な幅と深さの長いケーブル状の材料が作成されます。次に、この塊はワイヤーの壁によって必要な長さのレンガに切断されます。ほとんどの構造用レンガは、硬くて密度の高いレンガを製造でき、適切な金型で穿孔もできるため、この方法で作られています。このような穴の導入により必要な粘土の量が減り、コストも削減されます。中空レンガは軽くて扱いやすく、中実レンガとは異なる熱特性を持っています。切断されたレンガは、焼成前に 50～150 °C (120～300 °F) で 20～40 時間乾燥させて硬化させます。乾燥のための熱は、多くの場合、窯からの廃熱です。

窯

2007 年、ンコボ近くの窯で働くコサのレンガ職人

多くの現代のレンガ工場では、レンガは通常、連続焼成トンネル窯で焼成されます。この窯では、レンガはコンベア、レール、あるいは窯車に載せられ、窯内をゆっくりと移動しながら焼成されるため、より均一なレンガ製品が得られます。レンガには、焼成を促進するために、石灰、灰、有機物が添加されることがよくあります。

もう一つの主要な窯のタイプは、19 世紀後半に英国の技術者 W. Bull が開発した設計に基づいた Bull's Trench Kiln (BTK) です。

幅6～9メートル（20～30フィート）、深さ2～2.5メートル（6フィート7インチ～8フィート2インチ）、円周100～150メートル（330～490フィート）の楕円形または円形の溝を掘ります。中央には高い排気煙突が建設されます。溝の半分以上は「生レンガ」（焼成していないレンガ）で埋められ、空気の流れを確保するために格子状に積み上げられます。格子の頂上は、焼成済みのレンガで覆われた屋根葺き層で覆われます。

作業中は、新しい生レンガと屋根用レンガがレンガ積みの端に積み上げられます。歴史的には、風雨から守るために覆われた未焼成レンガの山は「ハック」と呼ばれていました。[ 41 ]冷却された完成レンガは、反対側の端から取り出され、目的地へと輸送されます。レンガ積み作業員は、溝の上の屋根に開けられたアクセスホールから燃料（石炭、木材、油、瓦礫など）を投下し、中央で焼成ゾーンを作ります。この燃料源は、森林で栽培されている場合もあります。[ 3 ] : 6

BTK設計の利点は、クランプ窯やスコブ窯に比べてエネルギー効率がはるかに高いことです。板金やボードを用いてレンガ格子を通る空気の流れを誘導することで、新鮮な空気がまず焼成直後のレンガを通り、空気を加熱し、次に燃焼ゾーンを通過します。空気はグリーンレンガゾーン（レンガの予熱と乾燥）を通り、最終的に煙突から排出されます。煙突では上昇するガスが吸引力を生み出し、空気がシステム全体に引き込まれます。加熱された空気を再利用することで、燃料費を節約できます。

鉄道工程と同様に、BTK工程は連続的に行われます。6人の労働者が24時間体制で作業すれば、1日に約15,000～25,000個のレンガを焼成できます。鉄道工程とは異なり、BTK工程ではレンガは移動しません。レンガの積み込み、焼成、そして積み下ろしが行われる場所は、溝の中で徐々に回転します。[ 42 ]

色への影響

ウォータールー駅の黄色いロンドンストック

焼成粘土レンガの色は、原料の化学物質や鉱物の含有量、焼成温度、窯内の雰囲気によって左右されます。例えば、ピンク色のレンガは鉄分が多いため、白や黄色のレンガは石灰分が多いためです。[ 43 ]ほとんどのレンガは様々な赤色に焼き上がりますが、温度が上昇するにつれて、色は濃い赤、紫、そして1,300℃（2,370℉）あたりで茶色や灰色へと変化します。レンガの名前は、ロンドンストックレンガやケンブリッジシャーホワイトなど、その産地や色を反映している場合があります。レンガの色を変えることで、周囲の石積みと調和させる目的でレンガの着色が行われることもあります。

レンガの上に、透水性のない装飾的な表面を施すには、焼成中に塩を加える塩釉、またはレンガを浸す釉薬（スリップ）を使用します。その後、窯で再加熱することで、スリップはレンガの素地と一体化した釉薬面を形成します。

化学的に固めたレンガ

化学的に固められたレンガは焼成されませんが、オートクレーブ内で熱と圧力を加えることで硬化プロセスが加速されることがあります。

ケイ酸カルシウムレンガ

スウェーデンのメキシテゲルは、砂石灰または石灰セメントのレンガです。

ケイ酸カルシウムレンガは、その成分によって砂石灰レンガやフリント石灰レンガとも呼ばれる。粘土ではなく、石灰でケイ酸塩を結合させて作られる。ケイ酸カルシウムレンガの原料には、石灰を砂、石英、砕いたフリント、砕いた珪質岩と約1:10の割合で混ぜたものに、鉱物着色料を加えたものが含まれる。材料を混ぜて、石灰が完全に水和するまで放置し、次に混合物を型に押し込んでオートクレーブで3～14時間硬化させ、化学的硬化を早める。[ 44 ]完成したレンガは非常に正確で均一だが、鋭い稜線を持つため、レンガや職人を傷つけないよう注意して取り扱う必要がある。レンガは様々な色で作ることができ、白、黒、バフ、灰青が一般的だが、パステル調の色合いも実現できる。このタイプのレンガは、スウェーデン、ロシア、その他の旧ソ連諸国で一般的であり、特に1970年代に建設または改築された住宅でよく見られます。フライアッシュレンガと呼ばれる、フライアッシュ、石灰、石膏を用いて製造される（FaL-G法として知られる）レンガは、南アジアで一般的です。カルシウムシリケートレンガはカナダとアメリカ合衆国でも製造されており、ASTM C73 – 10「カルシウムシリケートレンガ（砂石灰レンガ）の標準仕様」に定められた基準を満たしています。

コンクリートレンガ

中国海南省桂林陽鎮にあるコンクリートレンガ製造組立ライン。この作業では、約30秒ごとに42個のレンガが入ったパレットが生産されます。

コンクリート製のレンガは、通常ブロックまたはコンクリートブロックと呼ばれ、淡い灰色をしています。乾燥した小骨材コンクリートを鋼製の型枠に入れ、「エッグレイヤー」または静的機械を用いて振動と圧縮によって成形します。完成したブロックは、焼成ではなく低圧蒸気を用いて養生されます。コンクリートレンガとブロックは、様々な形状、サイズ、表面処理で製造されており、その中には粘土レンガの外観を模倣したものもあります。

コンクリートレンガは、様々な色があり、耐硫酸塩性ポルトランドセメントまたは同等のセメントで作られたエンジニアリングレンガとしても入手可能です。適切な量のセメントを使用することで、湿潤環境や擁壁などの過酷な環境にも適しています。BS 6073、EN 771-3、またはASTM C55規格に準拠して製造されています。コンクリートレンガは収縮するため、5～6メートルごとに可動目地が必要ですが、熱、音、耐火性は同程度の密度を持つ他のレンガと同様です。[ 44 ]

圧縮土ブロック

圧縮土ブロックは、主にわずかに湿らせた地元の土を機械式油圧プレスまたは手動レバープレスで圧縮して作られます。少量のセメントバインダーを加えることで、安定した圧縮土ブロックが得られます。

種類

ボストンのビーコンヒルにあるこの壁には、さまざまな種類のレンガと石の基礎が見られます。

レンガには何千もの種類があり、用途、サイズ、成形方法、原産地、品質、質感、材質などに応じて名前が付けられています。

製造方法による分類:

  • 押し出し成形 – 鋼鉄製の金型の開口部に押し込むことで作られ、サイズと形状が非常に一定です。
    • ワイヤーカット - 押し出し後に張力のあるワイヤーでサイズに合わせて切断するため、引きずり跡が残る場合があります。
  • 成形 – 押し出し成形ではなく金型で成形
    • 機械成形 - 粘土を圧力で型に押し込む
    • 手作り – 粘土を人が型に押し込む
  • 乾式圧縮法 - 軟泥法に似ていますが、より厚い粘土混合物から始めて、大きな力で圧縮します。

用途別に分類:

  • 素朴なレンガの質感
    共通または建物 - 目に見えることを意図していないレンガで、内部構造に使用されます
  • フェイス – 外観をきれいに見せるために外装面に使用されるレンガ
  • 中空 - 中が空洞ではなく、穴がレンガの体積の25%未満である
    • 穴あき – レンガの体積の25%を超える穴
  • キー付き – レンダリングと左官工事で使用するために、少なくとも1つの面と端に刻み目を入れます
  • 舗装 – 歩道や道路として地面に接することを目的としたレンガ
  • 薄いレンガ – 通常の寸法と長さだが、幅が薄く、ベニヤ板として使用される。

特殊用途レンガ：

  • 耐薬品性 – 化学反応に耐性のあるレンガ
  • エンジニアリング- 強度、低透水性、または耐酸性（排ガス性）が求められる用途で使用される、硬くて密度の高いレンガの一種。圧縮強度に基づいて、さらにタイプAとタイプBに分類されます。
  • 耐火レンガ（耐熱性が高いもの）
    • クリンカー– ガラス質レンガ
    • セラミック釉薬 – 装飾釉薬を施した耐火レンガ

産地にちなんで名付けられたレンガ：

最適な寸法、特性、強度

様々な国の典型的なレンガのサイズを等角投影図とミリメートル単位の寸法で比較します。
ヘッダーとストレッチャーを交互に配置したイングリッシュ ボンドの古いレンガ壁。

効率的な取り扱いと敷設のために、レンガは、レンガ職人が片手で持ち上げられる（もう一方の手はこてのために自由にできる）程度に小さくて軽くなければなりません。レンガは通常平らに敷かれるため、レンガの幅の実質的な制限は、片手の親指と他の指の間をうまく広げられる距離で決まり、通常は約 100 mm（4 インチ）です。ほとんどの場合、レンガの長さはレンガの幅の 2 倍にモルタル目地の幅を加えたもので、約 200 mm（8 インチ）かそれ以上です。これにより、レンガを結合して敷き詰める構造が可能になり、安定性と強度が向上します（例として、この記事の冒頭にある、英語の結合で敷かれたレンガの図を参照してください）。壁は、レンガを縦に敷くストレッチャーとレンガを横に敷くヘッダーを交互に重ねて構築されます。ヘッダーは、壁の幅全体を結び付けます。実際、この壁はイングリッシュ・ボンドのバリエーションであるイングリッシュ・クロス・ボンドと呼ばれる方法で造られています。この方法では、連続するストレッチャーの層が互いに水平方向にレンガの半分の長さだけずれています。真のイングリッシュ・ボンドでは、ストレッチャーの列の垂直線は互いに一直線になっています。

レンガが大きければ壁も厚くなり（したがって断熱性も高くなります）、歴史的に見て、寒冷な気候では大きなレンガが必要とされ（例えば、下の表にあるロシアのレンガはやや大きめのサイズです）、温暖な地域では小さなレンガで十分であり、より経済的でした。この相関関係を顕著に示すのが、グダニスクの「緑の門」です。1571年にオランダから輸入したレンガで建てられたこの門は、グダニスクの寒冷な気候には小さすぎたため、寒くて隙間風が入る住居として悪名高かったです。しかし、現代の壁には通常、特殊な断熱材が組み込まれているため、これはもはや問題ではありません。

色、表面の質感、密度、重量、吸収性、細孔構造、熱特性、熱と湿気の移動、耐火性などの選択肢から、作業に適したレンガを選択できます。

レンガの面
表面レンガ（「家のレンガ」）のサイズ（アルファベット順）
標準メートル法（mm）インペリアル（インチ） 比率
 オーストラリア230 × 110 × 76 9.1 × 4.3 × 3.0 3:1.4:1
 中国240 × 155 × 53 9.4 × 6.1 × 2.1 4.5:2.9:1
 デンマーク228 × 108 × 54 9.0 × 4.3 × 2.1 4.3:2:1
 ドイツ240 × 115 × 71 9.4 × 4.5 × 2.8 3.4:1.6:1
 インド228 × 107 × 69 9.0 × 4.2 × 2.7 3.3:1.6:1
 日本210 × 100 × 60 8.3 × 3.9 × 2.4 3.5:1.6:1
 ルーマニア240 × 115 × 63 9.4 × 4.5 × 2.5 3.8:1.8:1
 ロシア250 × 120 × 65 9.8 × 4.7 × 2.6 3.8:1.8:1
 南アフリカ222 × 106 × 73 8.7 × 4.2 × 2.9 3:1.4:1
 スウェーデン250 × 120 × 62 9.8 × 4.7 × 2.4 4.1:2:1
 イギリス215 × 102.5 × 65 8.5 × 4.0 × 2.6 3.3:1.5:1
 アメリカ合衆国194 × 92 × 57 7.6 × 3.6 × 2.2 3.5:1.6:1

イギリスでは、一般的なレンガの長さと幅は、1625年に法令で9× 4に規定されて以来、ほぼ一定のままであった。+1 ⁄ 2 x 3インチ[ 45 ]（ただしレンガ税を参照）ですが、深さは初期の約2インチ（51 mm）以下から約2インチ（51 mm）まで変化しています。+最近では1 ⁄ 2インチ（64 mm）である。イギリスでは、現代のレンガの通常のサイズ（1965年以降） [ 46 ]は215 mm × 102.5 mm × 65 mm（ 8+1 ⁄ 2 インチ × 4インチ ×  2+1 ⁄ 2 インチ）、これは公称10ミリメートル（ 3 ⁄ 8 インチ）のモルタル目地と合わせて、225 x 112.5 x 75ミリメートル（9インチ×  4インチ）のユニットサイズを形成します。+1 ⁄ 2 インチ × 3 インチ、比率は 6:3:2 です。

アメリカ合衆国では、現代の標準レンガは様々な用途に指定されている。[ 47 ]最も一般的に使用されているのは、実際の寸法が7のモジュラーレンガである。+5 ⁄ 8   × 3+5 ⁄ 8   × 2+1 ⁄ 4 インチ（194 × 92 × 57 mm）。標準の3 ⁄ 8インチモルタル目地を使用すると、公称寸法は8 x 4 x 2になります。+2 ⁄ 3インチなので、特定の壁のレンガの数を計算しやすくなります。 [ 48 ]モジュラーレンガの2:1の比率は、角を曲がるときにレンガを切ったり、切ったレンガで隙間を埋めたりすることなく、1/2のランニングボンドが形成されることを意味します。また、モジュラーレンガの高さは、ソルジャーコースが3つのモジュラーランニングコース、または1つの標準的なCMUコースの高さに一致すること。

レンガ職人の中には、建物の内部からは見えない漆喰塗り用のレンガに革新的なサイズや形状を作り出す人もいます。こうした用途では、見た目よりも機械的な特性が重視されるからです。[ 49 ]これらのレンガは通常、ブロックほど大きくはなく、以下のような利点があります。

  • レンガを少し大きくすると、モルタルと取り扱いが少なくなり（レンガの数が少なくなる）、コストが削減されます。
  • リブ付きの外装は漆喰塗りに便利
  • より複雑な内部空洞により、強度を維持しながら断熱性が向上します。

ブロックには幅広いサイズがあります。長さと高さ（単位：mm）の標準寸法は、400×200、450×150、450×200、450×225、450×300、600×150、600×200、600×225です。奥行き（作業寸法、mm）は、60、75、90、100、115、140、150、190、200、225、250です。[ 43 ]ブロックは粘土レンガよりも軽量であるため、この範囲で使用できます。固体粘土レンガの密度は約 2000 kg/m 3です。フロッグレンガや中空レンガなどにより密度は低下しますが、気泡オートクレーブ養生コンクリートは固体レンガでも密度が 450～850 kg/m 3の範囲になります。

レンガは、ソリッド（体積の25%未満の穿孔率。ただし、長辺の片面に窪みがある「フロッグ」状のレンガも存在する）、穿孔（レンガ全体に小さな穴が多数あり、体積の25%以下を貫通）、セルラー（体積の20%以上を貫通する穴が多数あるが、片面は閉じている）、またはホロー（レンガの体積の25%以上を貫通する大きな穴が多数ある）に分類されます。ブロックは、ソリッド、セルラー、またはホローのいずれかです。

「フロッグ」という言葉は、くぼみや、それを作るために使われた道具を指すこともあります。現代のレンガ職人は、通常プラスチック製のフロッグを使用しますが、昔は木製でした。

アメリカ合衆国で生産されるレンガの圧縮強度は、用途によって異なりますが、約7～103  MPa（1,000～15,000  lbf/in 2）の範囲です。イギリスでは、粘土レンガは最大100 MPaの強度を持つこともありますが、一般的な住宅用レンガは20～40 MPa程度です。

用途

ルイジアナ州ナキトシュの歴史的なケイン川沿いのフロント ストリートはレンガで舗装されています。

レンガは多用途の建築材料であり、次のような幅広い用途に使用できます。[ 39 ]

アメリカ合衆国では、レンガは建物と舗装の両方に使われてきました。建物にレンガが使われている例は、植民地時代の建物や全国各地の著名な建造物に見ることができます。レンガは、特に19世紀後半から20世紀初頭にかけて、道路や歩道の舗装に使われてきました。アスファルトとコンクリートの導入により、舗装でのレンガの使用は減少しましたが、交通緩和策として、または歩行者区域の装飾的な表面として、今でも時々設置されています。例えば、 1900年代初頭、ミシガン州グランドラピッズ市のほとんどの道路はレンガで舗装されていました。今日では、レンガ舗装の道路は約20ブロックしか残っていません（市域内のすべての道路の0.5％未満）。[ 50 ]グランドラピッズと同様に、アメリカ合衆国中の自治体は、20世紀半ばまでにレンガの道路を安価なアスファルトコンクリートに置き換え始めました。 [ 51 ]

北西ヨーロッパでは、何世紀にもわたってレンガが建築に使用されてきました。最近まで、ほとんどすべての家はほぼ完全にレンガで建てられていました。現在では多くの家がコンクリートブロックと他の材料を混ぜて建てられていますが、外観を美しくするために、多くの家が外側にレンガの層で覆われています。

冶金産業やガラス産業では、炉の内張りにレンガ、特にシリカ、マグネシア、シャモット、中性（クロモマグネサイト）耐火レンガなどの耐火レンガがしばしば使用されます。これらのタイプのレンガは、優れた耐熱衝撃性、荷重下における耐火性、高い融点、そして十分な多孔性を備えていなければなりません。耐火レンガ産業は大きく、特に英国、日本、米国、ベルギー、オランダで盛んに行われています。

エンジニアリングレンガは、強度、低水多孔性、または耐酸性（排気ガス）性が必要な場合に使用されます。

英国では、赤レンガ大学とは19世紀後半から20世紀初頭に設立された大学を指します。この用語は、オックスブリッジ系の古い大学と区別するために、こうした大学を総称して指す際に用いられ、建物に石ではなくレンガが使用されていることを指します。

コロンビアの建築家ロジェリオ・サルモナは、建物に赤レンガを多用し、螺旋、放射状幾何学、曲線などの自然な形状をデザインに取り入れたことで有名です。[ 52 ]

制限事項

20 世紀に入ると、地震への懸念から、一部の地域でレンガ造りの使用が減少しました。1906年のサンフランシスコ地震や1933 年のロングビーチ地震などの地震により、地震多発地域における無補強レンガ積みの脆弱性が明らかになりました。地震が発生するとモルタルが割れて崩れ、レンガがもはや結合しなくなります。地震の際にレンガを結合するのに役立つ鉄筋入りレンガ積みは、多くの建物で無補強レンガの代替として使用されています。多くの管轄区域では、古い無補強の組積造構造物の改修が義務付けられています。しかし、鉄筋コンクリートにおける鉄の腐食と同様に、鉄筋の錆は鉄筋レンガの構造的完全性を損ない、最終的に想定される耐用年数を制限するため、地震に対する安全性と寿命の間にはある程度のトレードオフがあります。

1906 年のサンフランシスコ地震後のパノラマ。

アクセシビリティ

米国アクセス委員会は、 ADA（アメリカ障害者法）に準拠 するために歩道がどのような材料で作られなければならないかを明記していないが、歩道の表面の凹凸は1インチ（25mm）を超えてはならないと規定している。[ 53 ]レンガのアクセシビリティの問題から、連邦道路局は歩道と横断歩道のアクセシビリティガイドにおいて、レンガだけでなく石畳も使用しないことを推奨している。レンガ産業協会は、障害者にとってレンガをよりアクセスしやすいものにするための基準を維持しており、レンガのアクセシビリティを維持するには適切かつ定期的なメンテナンスが必要である。[ 54 ]

サンフランシスコなど一部の米国の自治体では、アクセシビリティを向上させるためにマーケットストリートなどの特定の地域からレンガの歩道を撤去する措置を講じています。 [ 54 ]

参照

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WikiquoteにBricksに関する引用があります。
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