比表面積とは？1分でわかる意味、公式と計算、粒子径との関係、セメントの一覧

この記事の要点

比表面積とは単位質量（または単位体積）あたりの表面積で、粒子が細かいほど比表面積は大きくなります。

セメントの比表面積（ブレーン比表面積）が大きいほど水和反応が早く、強度発現が早くなります。

比表面積（ひひょうめんせき）とは、単位質量当たりの表面積（又は単位体積当たりの表面積）です。

比表面積が大きいほど「粒子が細かい」ことを意味します。セメントの比表面積が規定されており、比表面積の大きなセメントは「硬化が早い」と言えます。

今回は比表面積の意味、公式と計算、粒子径との関係、セメントの一覧について説明します。比表面積の単位は下記が参考になります。

比表面積とは？公式と計算、粒子径との関係

比表面積（ひひょうめんせき）とは、単位質量当たりの表面積（又は単位体積当たりの表面積）です。比表面積の値が大きいほど、単位質量あたりの表面積が大きいことを意味します。

比表面積の公式を下記に示します。２つの公式を示しました。計算式を見ての通り「単位質量当たり」と「単位体積当たり」で単位や値が変わります（※質量＝体積×密度なので、分母に密度を掛けるかどうかの違い）。

・比表面積(cm²/g)＝表面積(cm²)÷質量(g)

・比表面積(1/cm)＝表面積(cm²)÷体積(cm³)

比表面積の単位は下記が参考になります。

実際に比表面積を計算しましょう。ある粒子の表面積が10cm²、体積が20cm³、密度が10g/cm³とします。公式に当てはめれば簡単ですね。

比表面積＝10÷（20×10）＝0.50 cm²/g

です。

建築ではセメント粒子の比表面積を表すことがあります。セメントは水と反応（水和反応）することで硬化する材料です。

下図をみてください。Aは粒径の小さな粒子の集まり、Bは大きな粒径が1つだけです。両者の「質量は同じ（Aは合計の質量）」とします。

比表面積と粒径の関係

このとき「どちらの方が表面積（Aの場合は合計した値）」が大きいでしょうか。答えは「A」です。※球の表面積と質量を計算してみましょう。

つまり「粒径の細かい方が表面積が大きい＝比表面積が大きい」ということです。

セメントの粒子は水と反応することで硬化します。よってセメントの粒子が細かいほど（比表面積が大きいほど）、

より多くの範囲（面積）でセメントと水が接触し水和反応が促進されるのです。

前述より、比表面積の大きいセメントの方が硬化が早くなります。下表に比表面積とセメントの値の一覧を示します。