乾湿の繰り返しによるアンコール・ワット西参道におけるラテライト石材の風化

アンコール遺跡は，カンボジア・シェムリアップ周辺に9～15世紀に存在したクメール王朝時代の石造建築遺跡群である．遺跡に使用されているラテライト石材は，遺跡の土台部分や環濠・城壁を中心に多く利用されている．近年，ラテライト石材の劣化は深刻な問題となっており，1952年には，アンコール・ワット西参道が大崩壊した例もある．そこで本研究は，アンコール遺跡群のアンコール・ワット西参道に使用されている建設当時の古いラテライト石材や，近年修復により新たに導入された新しいラテライト石材を対象に，風化プロセスの検討を行なった．アンコール・ワット西参道では，北東部の側壁に近年修復された新しいラテライト石材が，北西部のそれに建設当時の古いラテライト石材がみられる．ラテライト石材の劣化状態を把握するため，北東部3地点，北西部4地点にて，観察およびサンプルの採取を行った．また，石材の風化度および石材表面の水分量を把握するため，エコーチップ硬さ試験機・帯磁率計および赤外線水分計による測定を行った．そして，ラテライトの風化特性を把握するため，室内にて乾湿繰り返し実験を行った．一方サンプリングした石材は，主要構成鉱物を同定するため，X線回折分析を行った．西参道北西部では，側壁基部に顕著な凹みのみられる地点があり，最大で36cmの奥行きを持つ凹みが確認された．そして，北西部の石材表面には，最大直径5cm程の数多くの空隙がみられた．一方北東部では，凹みや空隙はほとんど認められず，稀に最大直径2cm程度の空隙が観察された．環濠の水位変化を基準にすると，側壁上部の石材強度（HLD），帯磁率，含水比（%）の平均値は，それぞれ北西部で312，0.56，14.8，北東部で374，0.82，12.8であった．一方，側壁下部における平均値は，北西部で224，0.48，30.0，北東部で363，0.82，20.2であった．乾湿繰り返し実験により，石材の残留率は17サイクルで90％まで減少した．古いラテライト石材の主な構成鉱物は，ゲータイト・ヘマタイト・石英であった．なお，未風化のラテライト（採石場より採取）からは，カオリナイトも確認されている．西参道の側壁は下部が水に接しており，雨季と乾季の降雨によって最大60cmの水位変化が生じる．測定された含水比は側壁下部で高い値を示していることから，水位変化が石材の風化に影響を与えていることが推定できる．乾湿繰り返し実験からわかるように，湿潤・乾燥が繰り返されると石材に破砕が生じる．西参道北東部と比較して，北西部の石材の強度は約19%低く，帯磁率も約32％低かった．このことから，水位変化に伴う乾湿の繰り返しによって，石材の風化は進行し，強度低下が生じたと考えられる．また，石材表面の空隙の拡大には，水位変化によるカオリナイトの流出が考えられる．