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歴史的組積造建物及び遺跡の塩類風化メカニズム解明と予防的保存対策の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01596
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分23020:建築環境および建築設備関連
研究機関京都大学

研究代表者

小椋 大輔  京都大学, 工学研究科, 教授 (60283868)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード文化財 / 塩類風化 / メカニズム / 温湿度 / 歴史的煉瓦造建造物 / 磨崖仏 / 煉瓦造 / 脱塩 / 文化財保存 / 環境制御 / 歴史的組積造建物 / 遺跡 / 予防的保存対策
研究成果の概要

本研究は、屋外文化財を対象に、塩類風化メカニズムを明らかにし予防的保存対策を提案することを目的として検討を行い、以下の主な結果を得た。1)既存の熱水分塩同時移動方程式を、材料表面で電荷を有する場合を考慮した式に拡張した。2)塩水を含んだ煉瓦の乾燥過程のX線CT撮影を行い、塩析出過程を明らかにした。3)凝灰岩の塩溶液の飽和時透塩水係数を測定し、ある濃度以下では材料表面の電気二重層が影響を与えハーゲンポアズイユ式の適用が難しいことを明らかにした。4)ハギア・ソフィア大聖堂を対象に数値解析モデルを用いて、吹き降り雨等が壁体含水率に及ぼす影響と、保存対策となる外装材の物理特性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、屋外文化財を長期的に塩類風化進行から守るための理論と技術の開発であり、特に水分供給を絶つことが難しい屋外文化財では、非常に困難な技術と言われていたものである。塩類風化を抑制するメカニズムの解明に必須と考えられる熱水分塩移動理論の拡張、その物性値の測定、またそのメカニズムの定量的な評価方法の構築、また具体的な文化財を対象とした検討結果については、本研究で得られた知見は学術上、実際上は少なくないと考えられる。この成果を元に継続的に研究が行われることで、世界中の塩類風化の被害を受けている屋外文化財へ適応が考えられ、その利用価値は非常に高いと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Influence of wall composition on moisture related degradation of the wall surfaces in Hagia Sophia, Istanbul2021

    • 著者名/発表者名
      Etsuko Mizutani, Daisuke Ogura, Takeshi Ishizaki, Masaru Abuku, Juni Sasaki
    • 雑誌名

      Journal of Building Physics

      巻: - 号: 3 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1177/1744259121996017

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 覆屋の改修が石仏の塩類風化に与える影響の熱水分移動解析による評価2020

    • 著者名/発表者名
      TAKATORI Nobumitsu、OGURA Daisuke、WAKIYA Soichiro、ABUKU Masaru、KIRIYAMA Kyoko
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 85 号: 768 ページ: 137-147

    • DOI

      10.3130/aije.85.137

    • NAID

      130007803338

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      髙取伸光、酒井紘太郎、脇谷草一郎、小椋大輔
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子、小椋大輔、安福勝
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      采潤之介、小椋大輔、脇谷草一郎、水谷悦子
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      酒井紘太郎、髙取伸光、小椋大輔
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      箭野早耶華、安福勝、佐々木淑美、小椋大輔
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      箭野早耶華、安福勝、佐々木淑美、小椋大輔
    • 学会等名
      日本文化財科学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子、小椋大輔、安福勝
    • 学会等名
      日本文化財科学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      酒井紘太郎、髙取伸光、脇谷草一郎、小椋大輔
    • 学会等名
      日本文化財科学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      采潤之介、小椋大輔、脇谷草一郎、水谷悦子
    • 学会等名
      日本文化財科学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MEASUREMENT OF SODIUM CHLORIDE SOLUTION PERMEABILITY AND SORPTIVITY IN TUFF STONE2021

    • 著者名/発表者名
      Nobumitsu Takatori, Kotaro Sakai, Daisuke Ogura, Soichiro Wakiya, and Masaru Abu
    • 学会等名
      Proceedings of Fifth International Conference on Salt Weathering of Buildings and Stone Sculptures
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EVALUATION OF CHANGE IN PORE NETWORK STRUCTURE CAUSED BY HALITE CRYSTALLISATION2021

    • 著者名/発表者名
      Etsuko Mizutani, Daisuke Ogura, Masaru Abuku and Hannelore Derluyn
    • 学会等名
      Proceedings of Fifth International Conference on Salt Weathering of Buildings and Stone Sculptures
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NUMERICAL SIMULATION OF SODIUM CHLORIDE CRYSTALIZATION IN MOSAIC WALL2021

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Yano, Masaru Abuku, Juni Sasaki and Daisuke Ogura
    • 学会等名
      Proceedings of Fifth International Conference on Salt Weathering of Buildings and Stone Sculptures
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      酒井紘太郎、髙取伸光、小椋大輔、脇谷草一郎、安福勝
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      箭野早耶華、安福勝、佐々木淑美、小椋大輔
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      酒井紘太郎、髙取伸光、小椋大輔、脇谷草一郎、安福勝
    • 学会等名
      日本文化財科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      佐々木淑美、箭野早耶華、安福勝、小椋大輔
    • 学会等名
      日本文化財科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      箭野早耶華、佐々木淑美、安福勝、小椋大輔
    • 学会等名
      日本文化財科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的煉瓦造建築物の塩類風化に関する研究 -温湿度条件と塩の析出状況の関係について-2019

    • 著者名/発表者名
      西村奏香、小椋大輔、水谷悦子
    • 学会等名
      日本文化財科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マイクロフォーカスX線CTによるレンガの乾燥過程における塩析出性状に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子、小椋大輔、安福勝
    • 学会等名
      日本文化財科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 元町石仏における脱塩を用いた塩類風化抑制手法に関する研究 ―セロファンで遮られたNaCl溶液の半透性と浸透圧の測定―2019

    • 著者名/発表者名
      高取伸光、小椋大輔、脇谷草一郎、安福勝、桐山京子、髙妻洋成
    • 学会等名
      日本文化財科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的煉瓦造建築物の塩類風化に関する研究 -現地建物のレンガ及びモルタルのX線撮影による吸水実験-2019

    • 著者名/発表者名
      西村奏香、小椋大輔、水谷悦子
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的組積造建築物の塩類風化による劣化メカニズムとその予測 -(その2)NaCl塩溶液を含ませたレンガの乾燥過程のマイクロフォースX線CTによる非定常塩析出性状の分析-2019

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子、小椋大輔、安福勝
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 元町石仏における脱塩を用いた塩類風化抑制手法に関する研究 ―セロファンで遮られたNaCl溶液の半透性と浸透圧の測定―2019

    • 著者名/発表者名
      高取伸光、小椋大輔、脇谷草一郎、安福勝、桐山京子
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的組積造建築物の塩類風化による劣化メカニズムとその予測(その2)ボルツマン変換による焼成煉瓦の塩溶液拡散係数の同定とその低下要因の考察2019

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子,小椋大輔,安福勝
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的組積造建築物の塩類風化による劣化メカニズムとその予測(その2)NaCl塩溶液を含ませたレンガの乾燥過程のマイクロフォースX線CTによる非定常塩析出性状の分析2019

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子,小椋大輔,安福勝
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的煉瓦造建築物の塩類風化に関する研究 -塩析出環境条件についての検討および現地材料の吸水実験-2019

    • 著者名/発表者名
      西村奏香, 小椋大輔, 水谷悦子
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 浸透現象の物理的メカニズムと建築材料中の溶液移動に及ぼす影響に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      高取伸光, 小椋大輔, 脇谷草一郎
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大分市高瀬石仏の保存環境分析と対策の評価 その3)X線照射による凝灰岩の吸水速度の測定2019

    • 著者名/発表者名
      平沼柊哉, 安福 勝, 麓 隆行, 脇谷草一郎, 小椋大輔
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的煉瓦造建築物の塩類風化に関する研究 -現地建物のレンガ及びモルタルのX線撮影による吸水実験-2019

    • 著者名/発表者名
      西村奏香, 小椋大輔, 水谷悦子
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 元町石仏における脱塩を用いた塩類風化抑制手法に関する研究 ―セロファンで遮られたNaCl溶液の半透性と浸透圧の測定―2019

    • 著者名/発表者名
      高取伸光, 小椋大輔, 脇谷草一郎, 安福勝, 桐山京子
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大分市高瀬石仏の保存環境に関する研究 その4)X線照射による凝灰岩の水分拡散係数の測定2019

    • 著者名/発表者名
      平沼柊哉, 安福 勝, 麓 隆行, 脇谷草一郎, 小椋大輔
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロフォーカスX線CTによるレンガの乾燥過程における塩析出性状に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      水谷悦子,小椋大輔,安福勝
    • 学会等名
      日本文化財科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] X線照射による大分市高瀬石仏で採取された凝灰岩の水分拡散係数の測定2019

    • 著者名/発表者名
      平沼柊哉, 安福 勝, 麓 隆行, 脇谷草一郎, 小椋大輔
    • 学会等名
      日本文化財科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的煉瓦建築物の塩類風化に関する研究 ‐温湿度条件と塩の析出状況の関係について‐2019

    • 著者名/発表者名
      西村奏香, 小椋大輔, 水谷悦子
    • 学会等名
      日本文化財科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 元町石仏における脱塩を用いた塩類風化抑制手法に関する研究 ―セロファンで遮られたNaCl溶液の半透性と 浸透圧の測定―2019

    • 著者名/発表者名
      高取伸光, 小椋大輔, 脇谷草一郎, 安福勝, 桐山京子, 高妻洋成
    • 学会等名
      日本文化財科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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