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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of salt weathering mechanism of historical masonry building and ruins and development of preventive preservation measure against it

Research Project

Project/Area Number 18H01596
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

小椋 大輔  京都大学, 工学研究科, 教授 (60283868)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊庭 千恵美  京都大学, 工学研究科, 准教授 (10462342)
安福 勝  近畿大学, 建築学部, 准教授 (20581739)
佐々木 淑美  東北芸術工科大学, 文化財保存修復研究センター, 研究員 (60637883)
石崎 武志  東北芸術工科大学, 文化財保存修復研究センター, 教授 (80212877)
脇谷 草一郎  独立行政法人国立文化財機構奈良文化財研究所, 埋蔵文化財センター, 室長 (80416411)
水谷 悦子  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 研究員 (90849796)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords文化財 / 塩類風化 / メカニズム / 温湿度 / 歴史的煉瓦造建造物 / 磨崖仏
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、水分供給を絶つことが難しく塩類風化が生じている屋外文化財を対象に、塩類風化メカニズムを明らかにし、それを抑制する方法論を構築し、予防的保存対策を開発することを目的としている。
(1)ハギア・ソフィア大聖堂の第2コーニスの壁では、建物形状の凹部となる部位で含水率の高く、方位による違いもあること、また含水率と劣化の程度に高い相関関係があることがわかった。2次元数値解析モデルを作成し、大きな屋根に降った雨の壁面流下や吹き降り雨が壁体含水率に及ぼす影響を定量的に検討し、水蒸気の透過を変えずに液水の浸入を抑制できる材料が最も適切な対策となることを提案した。
(2)多孔質材料中における塩溶液の透水係数の塩濃度依存性を明らかにすることを目的として、変水位透水実験により凝灰岩の飽和時におけるNaCl 溶液の透塩水係数を測定し、塩濃度が飽和度に対し10%以上の領域ではハーゲンポアズイユ則に基づき塩溶液の密度および粘性係数を考慮することで透塩水係数を十分に再現出来ること、また塩濃度0%、つまり純水と10%溶液の比較では,この予測式では再現できないことを明らかにした。後者の要因として,粘土粒子のような表面電荷を有する材料の表面に形成される電気二重層が透塩水係数に影響を与えている可能性を考察した。
(3)多孔質材料中の塩濃度分布を非接触・非破壊で測定する手法として、蛍光X 線を用いた手法の適用可能性を明らかにすることを目的とし、異なる濃度の塩溶液およびそれらを含侵させた凝灰岩表面の蛍光X 線分析を行い、蛍光X 線強度と塩濃度の関係について検討を行い、この手法の有用性を確認した。
(4)煉瓦造建築の脱塩を目的としてイオンの電気泳動を利用した電気的脱塩の基礎的な検討を行った。通電していないものと比べて、通電したものの方が塩の減少割合が大きく通電による脱塩効果を確認した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Influence of wall composition on moisture related degradation of the wall surfaces in Hagia Sophia2021

    • Author(s)
      Etsuko Mizutani, Daisuke Ogura, Takeshi Ishizaki, Masaru Abuku, Juni Sasaki
    • Journal Title

      Journal of Building Physics

      Volume: 45 Pages: 271-301

    • DOI

      10.1177/1744259121996017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 蛍光X線を用いた多孔質材料表面近傍の塩濃度分析手法に関する検討2022

    • Author(s)
      髙取伸光、酒井紘太郎、脇谷草一郎、小椋大輔
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
  • [Presentation] 放射光X線CTを用いた焼成レンガにおける硫酸ナトリウム塩の析出性状の定量化と飽和透水係数に対する影響2022

    • Author(s)
      水谷悦子、小椋大輔、安福勝
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
  • [Presentation] 歴史的煉瓦造建築物の塩類風化対策に関する研究 塩を含む材料中の含水率、塩濃度の測定方法と電気的脱塩方法に関する基礎的検討2022

    • Author(s)
      采潤之介、小椋大輔、脇谷草一郎、水谷悦子
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
  • [Presentation] 多孔質材料中における塩溶液の移動メカニズムに関する研究 ―低塩濃度領域における透塩水係数の塩濃度依存性について―2022

    • Author(s)
      酒井紘太郎、髙取伸光、小椋大輔
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
  • [Presentation] モザイク装飾の物理的劣化に関する研究 その1)ビザンティン建築に残る壁面モザイクを対象とした塩類風化の数値解析2022

    • Author(s)
      箭野早耶華、安福勝、佐々木淑美、小椋大輔
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
  • [Presentation] モザイク装飾の物理的劣化に関する研究 その1)ビザンティン建築に残る壁面モザイクを対象とした塩類風化の数値解析2022

    • Author(s)
      箭野早耶華、安福勝、佐々木淑美、小椋大輔
    • Organizer
      日本文化財科学会第39回大会
  • [Presentation] 多孔質材料中の硫酸ナトリウムの塩析出の定量評価と飽和透水係数の推定におけるCTの利用可能性2022

    • Author(s)
      水谷悦子、小椋大輔、安福勝
    • Organizer
      日本文化財科学会第39回大会
  • [Presentation] 蛍光X線を用いた多孔質材料表面近傍の塩濃度分析手法の検討2022

    • Author(s)
      酒井紘太郎、髙取伸光、脇谷草一郎、小椋大輔
    • Organizer
      日本文化財科学会第39回大会
  • [Presentation] 歴史的煉瓦造建築物の塩類風化対策に関する研究 ―塩を含む材料中の含水率、塩濃度の測定方法と電気的脱塩方法に関する基礎的検討―2022

    • Author(s)
      采潤之介、小椋大輔、脇谷草一郎、水谷悦子
    • Organizer
      日本文化財科学会第39回大会
  • [Presentation] MEASUREMENT OF SODIUM CHLORIDE SOLUTION PERMEABILITY AND SORPTIVITY IN TUFF STONE2021

    • Author(s)
      Nobumitsu Takatori, Kotaro Sakai, Daisuke Ogura, Soichiro Wakiya, and Masaru Abu
    • Organizer
      Proceedings of Fifth International Conference on Salt Weathering of Buildings and Stone Sculptures
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EVALUATION OF CHANGE IN PORE NETWORK STRUCTURE CAUSED BY HALITE CRYSTALLISATION2021

    • Author(s)
      Etsuko Mizutani, Daisuke Ogura, Masaru Abuku and Hannelore Derluyn
    • Organizer
      Proceedings of Fifth International Conference on Salt Weathering of Buildings and Stone Sculptures
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NUMERICAL SIMULATION OF SODIUM CHLORIDE CRYSTALIZATION IN MOSAIC WALL2021

    • Author(s)
      Sayaka Yano, Masaru Abuku, Juni Sasaki and Daisuke Ogura
    • Organizer
      Proceedings of Fifth International Conference on Salt Weathering of Buildings and Stone Sculptures
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地盤に接する文化財の脱塩に関する研究 ―多孔質材料中における塩溶液の移動特性の検討―2021

    • Author(s)
      酒井紘太郎、髙取伸光、小椋大輔、脇谷草一郎、安福勝
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
  • [Presentation] コーラ修道院聖堂の建築的特徴と保存上の問題に関する考察2021

    • Author(s)
      箭野早耶華、安福勝、佐々木淑美、小椋大輔
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
  • [Presentation] 地盤に接する文化財の脱塩に関する研究 ―多孔質材料中における塩溶液の移動特性の検討―2021

    • Author(s)
      酒井紘太郎、髙取伸光、小椋大輔、脇谷草一郎、安福勝
    • Organizer
      日本文化財科学会第38回大会
  • [Presentation] コーラ修道院聖堂と壁画・モザイクの保存 その1)劣化と保存修理事業2021

    • Author(s)
      佐々木淑美、箭野早耶華、安福勝、小椋大輔
    • Organizer
      日本文化財科学会第38回大会
  • [Presentation] コーラ修道院聖堂と壁画・モザイクの保存 その2)建築的特徴と保存上の問題に関する考察2021

    • Author(s)
      箭野早耶華、佐々木淑美、安福勝、小椋大輔
    • Organizer
      日本文化財科学会第38回大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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