石造文化財の劣化機構と保存対策手法の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11694184
• Research Institution: NATIONAL RESEARCH INSTITUTE FOR CULTURAL PROPERTIES, TOKYO
• Principal Investigator: 石崎 武志 独立行政法人文化財研究所東京文化財研究所, 保存科学部・物理研究室, 室長 (80212877)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 溝口 勝 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (00181917) ; 朽津 信明 国際文化財保存修復協力センター, 主任研究官 (50234456) ; 三浦 定俊 独立行政法人文化財研究所東京文化財研究所, 保存科学部, 部長 (50099925) ; 登尾 浩助 岩手大学, 農学部, 講師 (60311544)
• Keywords: 石造文化財 / レンガ建造物 / 塩類風化 / 水分分布 / TDR含水率測定装置 / 有限要素法

Research Abstract

1.本年度は、日本壁の水分分布、水分移動を明らかにするために、モデル土壁を作成し実験を行った。モデル土壁中には、小型TDR水分センサーを設置し、土壁作成時、作成後の土壁中の水分測定を行った。また、水分移動解析を行うために必要な、土試料の水分特性曲線、飽和透水係数、不飽和透水係数の測定を行った。
また、研究代表者の石崎は、9月に独国ドレスデン工科大学に行き、ジョングルネワルド氏らと多孔質体中の水分移動のシミュレーション解析に関する共同研究を行った。本年2月には、ドレスデン工科大学のジョン・グルネワルド氏、ルディー・プラーゲ氏、ハイコ・フェヒナー氏を日本に招聘し、モデル土壁中の水分分布、水分移動に関する共同研究を行った。シミュレーションには、ドレスデン工科大学で開発した熱、水分移動解析プログラムDELPHIN4を用いた。気象データとしては、現在モデル実験を行っている札幌開拓の村での温度、湿度、放射収支等を用いた。シミュレーシヨンの結果は、実測結果と良く対応した。文化財の劣化には、材料中の水分量、水分移動等が大きな影響を与えており、水分状態を非破壊で測定、評価する上で有効であることが分かった。
2.北海道開拓の村の歴史的建造物や、帯広市のレンガ建造物中の水分分布を、電気探査および、TDR表面水分測定装置を用いて比較検討を行った。また、赤外線放射測定装置により、壁表面の赤外画像を求め、劣化状況との比較を行った。これらの方法は、壁面の水分量の非破壊の測定法として有効であることが分かった。ただし、この値を定量的に議論するためには、材料の比抵抗値の水分依存性や、材料表面の放射特性の水分依存性等の基礎データが重要であることが示された。
3.なお、研究成果として、オーストラリアニューカッスルで開催された、材料の劣化に関する国際会議で「Deterioration mechanism of stone, brick and soil building materials」のタイトルの研究発表を行った。また、本年2月には、「Measurement of water flow in porous material and its numerical simulation」という研究会を開催した。また、本年度は、最終年度であるので、報告書の出版を行った。

Research Products

• [Publications] Takeshi Ishizaki: "Deterioration Mechanism of Stone, Brick and Soil Building Materials"Proc.Corrosion & Prevention-01, Durability of Materials. 41. 1-13 (2001)
• [Publications] Takeshi Ishizaki: "Study on the Water Regime of Giant Buddha at Wat Sri Chum"Proc, of 2nd Seminar on Thai-Japanese Cooperation. 2. 32-39 (2001)