石造文化財に使用されている溶結凝灰岩の初期風化の化学指標

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概要

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石造文化財の保護に対する関心が近年抵界中に強まっている。その背景に、本文は鹿児島市にある歴史的に有名なアーチ石橋(武之橋)を研究に取り上げ、アーチ石(溶結凝灰岩)の接触面付近の風化状況を鉱物学的、地球化学的手法で調べた。その結果、建築されてから150年間に化学的風化は水稲反応と酸化反応の形式で進んでいることが分かった。主要な組成鉱物とその量はほとんど変化がなく、圭な組成元素も溶脱されていない。これに対して、チタン磁鉄鉱がある程度酸化され、マグヘマイトに変質した。とくに接触面の付近では相対的に高い酸化度が示された。化学的風化は接触面より約10cmまで進んで、接触面での強熱減量と帯磁率から示される風化度は約15%に達している。アーチ石の接触面付近の劣化はこの水和作用と酸化作用が一つの原因で生じたものと考えられる。また、工学的性質との関係を検討して石材の初期風化を評価するには強熱減量試験と帯磁率測定が有効な手法であることが示された。
1997-10-10

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