JPH1025175A - 石造物の修復方法 - Google Patents

石造物の修復方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 石造物の修復及び劣化防止を確実に行えるよ
うにすること。 【解決手段】 珪酸塩を主成分とする溶液中に、テトラ
ニトリル系、ピリジン・ハルアルキルチオ系、有機ヨウ
ド系抗菌材及びチアゾール系抗菌材を有効成分として含
有する組成物を1〜12%加えた長期的抗菌機能を有す
る浸透硬化剤を、石材の風化、劣化により生じた脆弱表
層2に含浸させて強化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石造文化財の石造
物を修復する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】石造文化財の石造物は、一般に屋外に置
かれており、長期間にわたって直接天日や風雨に曝され
るために、ひび割れ、欠落、表面の脆弱化、各種の劣化
が生じる。また、微生物や植物の生殖作用による劣化も
ある。特に、近年酸性雨による表面の劣化が激しく、そ
のまま放置すれば、貴重な文化財が失われてしまう。
【0003】そこで従来から、劣化した石造物を修復し
たり、劣化を防止するための各種の対策が施されてきて
いる。
【0004】例えば、セメントモルタル、エポキシモル
タル等を使用してひび割れした箇所を接合したり、欠落
箇所を補填したりすることが行われている。しかしなが
ら、これらの材料は、いずれも変色したり、剥離しやす
いという問題があり、石造物を修復するための材料とし
ては不適当である。
【0005】また、近年、原石砕粉を珪酸エチルエステ
ルで固める方法も採用されているが、付着強度、耐水性
に問題があり耐久性に欠けるため長期保存には不適当で
ある。
【0006】また更に、風化脆弱層を、エポキシ、シリ
コン、珪酸エチルなどを使用して強化することも知られ
ているが、エポキシ、シリコンは、変色や造膜する欠点
があり、珪酸エチルは水分を嫌うので含水率の高い部位
の施工が不可能であったり、施工後1週間程度は水との
接触を防止する必要があるという不都合がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】文化財修復には半永久
的な対応が求められる。石材は、耐久性が優れていると
一般に思われているが、石質によっては、大谷石、砂
岩、軟質凝灰岩などのように、軟質でポーラスなものも
多く、酸性雨などの浸食によって風化欠落したり、微生
物や苔植物の繁殖作用によって石層が泥化現象を起こし
て劣化が進行するため、その修復保存対策が必要とされ
ている。
【0008】従来のエポキシ系の注入接着剤及び整形材
は、石材とは全く異質であり、経時変色、経時変化が激
しく抗菌性もないため、石造文化財などの永久保存物の
修復には適さない。
【0009】本発明は、石造物の修復及び劣化防止を確
実に行えるようにすることを課題とする。具体的には、
貴重な石造文化財などの石造物の割裂部の接合、風化欠
落部の整形復元、脆弱層表層の強化、風化劣化防止用保
護材の塗布等の一連の修復保存技術を確立することを課
題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】割裂部の接合は、ブレー
ン比表面積が12,000cm2/gの高炉水砕スラグ
超微粒子を主材料とした注入剤を割れ目に注入すること
により行う。
【0011】欠落部修復は、原石を粉砕し無機質固化剤
で固化整形することにより行う。
【0012】脆弱層表層の強化は、珪酸リチウムまたは
珪酸エチルエステルを条件に合わせて含浸固化させるこ
とにより行う。
【0013】風化劣化防止は、シラン系吸水防止剤また
はシリカ系透明クリヤー及びシリコン・アクリル・ハイ
ブリッド形含浸造膜クリヤーなどを塗布し耐久保護膜を
形成することにより行う。
【0014】シリカゾルを主原料とした透明クリヤーは
紫外線反射機能と、無機質抗菌剤の添加による微生物、
苔類植物の生殖防止機能を有する保護膜を形成し、シリ
コンとシラン化合物を主原料とした透明クリヤーは、含
浸性と造膜性の二重構造による防水保護膜を形成する。
【0015】本発明においては、修復に使用する修復材
の材質を、可能な限り石材が含有する物質に近づける。
【0016】文化財は永久的に保存する必要があるが、
一度の修復作業で永久的な耐久性を付与することは不可
能である。本発明においては、5年〜30年の耐久性を
有する実現可能な修復材を使用し、修復を定期的に繰り
返すことにより、文化財を恒久的に維持保存する。
【0017】この修復の際に重要なことは、過去の修復
作業の際に使用された修復材が、次に修復作業を行う際
の邪魔になってはならないということである。そこで、
本発明においては、自然風化によって消滅し、次期修復
に悪影響を及ぼさない様な素材によって修復材が構成さ
れている。
【0018】修復材は、たとえば、原石粉50〜90%
に、SiO2+CaO+その他を10〜50%加えたも
のを原料としている。また、強化剤、保護材の場合に
は、SiO2・Li2Oを主成分の無機質の組成体から構
成される。
【0019】従って、本発明においては、石造物に悪影
響を与えることなく、数10回にわたる修復が可能とな
る。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、石造物の劣化の種類に応じ
た修復について説明する。
【0021】(1)欠損部修復の方法 石材の経年風化浸蝕及び欠落部の修復技術で確立された
ものは見当たらない。石材には、硬質から軟質まで多く
の品種が存在し、物件別に各々品質、質、色調が違うた
めに、量産できない難点がある。文化財は、間違いが許
されない。従って、施工技術と配合技術管理によって高
い品位の工法を提供するものである。
【0022】本発明においては、修復すべき石造物と同
材質の石材を現地採集し、粉砕したものを主原料とし、
これに硬化結合剤として高炉スラグ系微粉末と珪酸塩類
を添加して整形材を調製する。そして、この整形材を使
用して石造物の欠損部を整形する。
【0023】この整形材を使用した場合には、硬化の初
期においては、彫刻も安易に施せるため、石仏等の立体
整形も可能である。また、有機質を含まない、石材の成
分に近い素材によって組成されているため、長期安定性
が得られる。
【0024】(2)割裂部、破断部の接合方法 割裂部の接合材となる主原料である高炉水砕スラグ超微
粒子と、反応剤としてのポルトランドセメント及び珪酸
塩を混合して接合材を調製する。高炉水砕スラグ超微粒
子としては、特公平2−44269号公報に記載されて
いるようなスラグ系超微粒子組成物を使用することがで
きる。そして、この接合材を割裂部や破断部に充填す
る。この接合材は、石造物の素石細孔中に浸入し一体化
結合して半永久的接合を呈する。また、その接合材は、
基材の色と同色に無機顔料調色したものを使用する。な
お且つ、露出部は同質石粉を主原料とする充填材で修復
することにより、原石に近い表情となるため、接合部の
違和感がない。
【0025】本発明において使用される接合材は、補修
すべき石造物と同質であり、また、含浸機能を有するの
で、亀裂内の水分量が多い場合でも、確実に接着するこ
とができる。また、従来、接合材として使用されている
エポキシのように黄変することがないので、文化財の質
感低下を来たすことがない。
【0026】
【実施例】図1を参照して、石造遺跡像の修復作業を例
に挙げて説明する。
【0027】ここでは、修復作業の対象となる石造遺跡
像1が以下のような状況にあるものとする。
【0028】石造遺跡像1の表面が風化等により脆弱化
して、脆弱層表層2が形成されている。
【0029】石造遺跡像1の一部が欠落している。図1
の例では、石造遺跡像1の右上の耳状部分が欠落部3と
なっている。
【0030】石造遺跡像1に割裂部4が存在しているも
のとする。
【0031】以下、各部分の修復作業について説明す
る。
【0032】[A]風化脆弱層表層の強化 まず、石造遺跡像1の表層の苔や微生物を殺菌剤で殺し
た後、塵埃を刷毛、ブラシ等で水洗浄清掃を行い、乾燥
後、含浸強化剤として、珪酸塩を主成分とする溶液中、
たとえば、珪酸リチウムシリケート6〜20%水溶液、
または、珪酸エチルエステル25〜80%溶液中に、テ
トラニトリル系、ピリジン・ハルアルキルチオ系、有機
ヨウド系抗菌材及びチアゾール系抗菌材を有効成分とし
て含有する組成物を1〜12%加え、長期的抗菌機能を
有する浸透硬化剤を脆弱層表層2に含浸塗布する。含浸
強化剤の使用量は600g/m2であったが、石質によ
って異なり、200〜2000g/m2となる。これに
より、地衣類、藻苔類、及び真菌、細菌などの石材の組
成を分解する菌類を寄せ付けず、石材の劣化を長期間に
渡って防止して石材を保存保護することができた。
【0033】[B]欠落部の修復 (B1)欠落部3の修復材としては、対象物と同質の石
材を採集し粉砕した石粉100部に対し、高炉水砕スラ
グ微粒子を3〜20部、ポルトランドセメント2〜20
部、石膏1〜10部を主体とした組成物を使用し、適量
の清水を加え混練して試験体を作成する。色合いを検査
し無機顔料で微調整したものを本施工材とする。この本
施工材を修復材Pと呼ぶ。造型は塑像技術の応用で大ま
かな下付けを行う。
【0034】(B2)下付け材5が硬化後、同一材料で
原形よりも大きめに塗りつける。符号6は、塗りつけ部
を示す。
【0035】(B3)彫刻刀7或いはその他の工具で塗
りつけ部6を切削して、原形に忠実に彫刻整形し、霧吹
きで散水して表面のセメント質等の結合材を洗い落と
し、石粉を露出させる洗い出しの技法によって、肌合い
と色調を既存の石に近い条件とする。
【0036】(B4)珪酸リチウム等の含浸強化剤に無
機顔料で調色し、経年の風合を描き、修復箇所の違和感
調整を行う。符号8は、表面調整後の塗りつけ部を示
す。
【0037】[C]割裂部の修復 (C1)割裂部4の表面整形は、欠落部3の修復の際に
使用した修復材と同じ材料、すなわち、修復材Pを割裂
部4に充填し、石表と同面に押さえ塗りし、未硬化時に
洗い出し技法で石粉層を露出させ表面整形を行う。この
ときに、後工程において注入剤の注入孔として使用され
るプラスチックノズル9を割れ目10に埋め込む。
【0038】(C2)割裂内部の接合は、上記した割裂
部の表面整形の工程の際に埋めこんだプラスチックノズ
ル9を利用し、特公平2−44269号公報に記載され
ているようなスラグ系超微粒子注入材、たとえば、日鐵
セメント社製のハイスタック(商標)に無機質顔料を加
え、原石の近似色としたものを低圧注入し、完全な接合
を行った。所定時間、たとえば、24時間経過して注入
剤が硬化後、前述の修復材Pを注入孔跡に充填、補修し
て作業を完了した。
【0039】[D]風化劣化防止剤の含浸塗布 風化劣化防止剤の含浸塗布は、上述した(B2)、(C
2)の作業後、24〜36時間乾燥後に行った。石質が
吸水性のやや高いものであったため、シリコンアクリ
ル、ハイブリッド型エマルジョン系の防水機能に優れた
ものを下塗材として使用し、上塗材として、シリカゾル
を主原料とする無機質系の透明クリヤーを劣化防止保護
材として使用した。その他、シラン系、シリコン系、ア
クリル系の浸透性吸水防止剤の群があるが、次回の修復
を考えたときに、その施工に際し、非常に邪魔となるも
のが多いため、すべてが使用できるものではない。した
がって石質に合った物質、性能を選択使用する必要があ
る。花こう岩、安山岩等の硬質石にはシラン系が適して
おり、砂岩、凝灰岩等の吸水性の高い石には、シリコン
・アクリル・ハイブリッド・エマルジョンを含浸させて
強力な保護層を形成することが望ましい。また、屋外曝
露物については、シリカ系透明クリヤーを塗布し、紫外
線防御機能及び抗菌性を付与することが重要である。
【0040】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
修復すべき石造物と同質の修復材を使用して修復を行う
ので、修復により違和感が生じることがなく、また、石
材とのなじみが良いので、比較的長期間に渡って劣化を
防止することができる。また、次回の修復作業の際に
は、修復材を取り除く必要がないので、修復作業の際に
石造物を損傷することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 石造遺跡像の修復作業を説明するための模式
図である。
【符号の説明】
1…石造遺跡像、2…脆弱層表層、3…欠落部、4…割
裂部、5…下付け材、6…塗りつけ部、7…彫刻刀、8
…表面調整後の塗りつけ部、9…プラスチックノズル、
10…割れ目
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A01N 43/78 A01N 43/78 C04B 41/52 C04B 41/52 E04G 23/02 E04G 23/02 A

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 珪酸塩を主成分とする溶液中に、テトラ
    ニトリル系、ピリジン・ハルアルキルチオ系、有機ヨウ
    ド系抗菌剤及びチアゾール系抗菌剤を有効成分として含
    有する組成物を1〜12%加えた長期的抗菌機能を有す
    る浸透硬化剤を、石材の風化、劣化により生じた脆弱表
    層に含浸させて強化することを特徴とする石造物の修復
    方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の石造物の修復方法により
    石造物表層を含浸強化した後、石造物の欠損部を、修復
    すべき石造物と同質の粉砕石粉100部に対し、高炉水
    砕スラグ微粒子3〜20部、ポルトランドセメント2〜
    30部、石膏1〜10部を主体とした組成物に無機顔料
    を添加した無機質組成物により修復整形することを特徴
    とする石造物の修復方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の石造物の
    修復方法により石造物のひび割れ部表層を修復整形した
    後に、スラグ系超微粒子組成物注入剤に亜硝酸リチウム
    を添加した無機質組成物に無機顔料を加え原石近似色と
    したものを、石造物の割裂部に低圧注入して含浸させ、
    石造物と一体化接合させることを特徴とする石造物の修
    復方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれか1項
    に記載の石造物の修復方法により石造物を修復整形した
    後に、石造物の表面に、シリカゾルを主原料とした紫外
    線反射型保護膜を形成する透明クリヤーと、シリコンと
    シラン化合物を主原料とした含浸性の二重構造による防
    水保護機能を有する透明クリヤーに、テトラニトリル
    系、ビリジン・ハルアルキルチオ系、有機ヨウド系抗菌
    剤及びチアゾール系抗菌剤を有効成分として含有する組
    成物を1〜12%加えたものを塗布することを特徴とす
    る石造物の修復方法。
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