Technological affinities between qinghui and carbonaceous mortars from Baocheng and Yaotai walls at Xianling Mausoleum
本研究は、仙嶺陵の宝城および瑶台の壁に見られる暗灰色モルタルが、無秩序な炭素質物質を特徴とする独自の石灰・炭素組成を有していることを示すことで、それらが目地詰めや仕上げという、敷きモルタルとは異なる特定の用途のために意図的に組み込まれたものであることを実証し、中国伝統の青灰（チンフイ）材料との技術的な親和性を特定するものである。
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歴史的保存の分野において、古代の煉瓦を繋ぎ止めているモルタルは、単なる接着剤、つまり構造物を立たせておくだけの静かな背景素材として見なされることが多い。しかし、材料科学者にとって、このモルタルはタイムカプセルである。それは、造り手が何を混ぜ、どのように混ぜ、どこに使うことにしたかという、特定の選択を記録している。研究者がこれらの混合物を調査するとき、彼らは単に土や石を見ているのではなく、建物の物理的な組織に書かれた技術マニュアルを読んでいるのである。中国の古代建築を理解するための鍵となる概念は、「青灰（チンフイ）」と呼ばれる伝統的な材料の考え方である。これは濃いグレーのペーストのように見える物質である。歴史的な記録では、これは石灰と炭素ベースの物質を混ぜ合わせたものとされており、壁の仕上げや隙間を埋めるなどの特定の作業に使用される、煉瓦を積む際に使われる明るい色のモルタルとは異なるものである。歴史家を長年悩ませてきた疑問は、これらの記述された記録が、古代の構造物に見られる実際の物理的な現実と一致しているのかどうかという点であった。造り手たちは本当に石灰に炭素を混ぜたのだろうか。もしそうなら、どのようにしてそれを行ったのだろうか。
湖北省にある咸寧陵（カンネイレイ）において、1527年から1541年にかけて明代に建設された大規模な皇帝陵墓の遺跡で、研究チームはこの問いに答えるべく調査を開始した。嘉靖帝の両親の安息の地であるこの陵墓には、5世紀近く生存してきた厚い煉瓦の壁がある。詳細な観察を行うと、これらの壁には顕著な視覚的コントラストが現れている。壁の深部で煉瓦を支えているモルタルは、淡い黄白色をしている。しかし、煉瓦の間の目地を埋め、壁の外表面を仕上げるために使用されているモルタルは、独特の濃いグレー、あるいはほぼ黒色である。この違いは、造り手が壁全体に対して単一のレシピを使用していたわけではないことを研究者に示唆した。むしろ、彼らは構造の異なる部分に対して異なる材料を用い、人々が実際に目にすることができる部分のために、この特別な暗い混合物を取っておいた可能性が高い。
これらの暗いモルタルが何によって異なっているのかを理解するために、チームは咸寧陵の3つの特定のセクション（前壁、後壁、および連結プラットフォーム）からサンプルを収集した。彼らは、暗い色の目地用および仕上げ用のモルタルを、淡い色の敷きモルタルから慎重に分離した。研究所において、彼らはこれらのサンプルに対し一連の厳格な試験を行った。まず、酸を用いて石灰の結合材を溶解させ、溶解しない固体粒子のみを残した。結果は即座に、かつ明確であった。淡い色の敷きモルタルは、主に砂や石の破片からなる大量の残留物を残した。しかし、暗い色のモルタルは、より少ない量の残留物しか残さなかったが、その残留物は微細な黒い粒子で満たされていた。研究者が強力な顕微鏡でこれらの黒い斑点を観察し、光を用いた装置で分析したところ、それらは不完全な燃焼または加工を経た煤や炭のような、秩序の低い炭素で構成されていることが判明した。
研究者たちは、この炭素が単に長年の煙や汚れによるものではなく、壁の表面に載っているだけではないことを発見した。炭素は、硬化したモルタルの奥深く、石灰のマトリックスの中に閉じ込められていたのである。ある場所では、それは微細に分散した斑点として現れ、別の場所では、複合凝集塊のように見えるミリメートル単位の小さな塊を形成していた。これらの塊には、炭素、方解石、そして微細な赤い酸化鉄の粒子が含まれていた。硬化したモルタルの中に依然として目視できるこれらの塊の存在は、その材料がどのように作られたかについて、具体的な物語を伝えていた。それは、炭素が硬化する前に石灰の混合物に加えられたものの、造り手たちがそれを完全に粉砕しなかったことを示唆している。混合物は攪拌されたが、すべての炭素の粒子がバラバラになるほど徹底的には行われなかった。その結果、最終的な製品は、石灰、砂、および炭素からなる複雑で不均質なブレンドとなり、炭素は微細な塵から小さな塊まで様々なサイズで存在することとなった。
これらの物理的な知見を歴史的な文献と比較することで、チームは強い関連性を見出した。宋代の『営造法式』などの中国の古代建築マニュアルには、「軟炭」あるいは、もし石炭が利用できない場合は粗い墨を石灰に混ぜ合わせた「合青灰（ホー・チンフイ）」と呼ばれる材料について記述されている。研究者たちは、咸寧陵のモルタルに見られる炭素が、これらの歴史的な材料の記述と一致していることに注目した。暗い色のモルタルが、目に見える目地や表面に対して選択的に使用され、一方で淡い色のモルタルが隠れた構造層に使用されていたという事実は、これが意図的な技術的選択であったことを裏付けている。造り手たちは単に壁に色を塗っていたのではなく、元素にさらされ、人の目に触れる建物の部分に対して、炭素を強化した特定の材料を塗布していたのである。
この研究はまた、この技術が一度限りの実験ではなく、陵墓全体にわたる体系的な慣習であったことも明らかにした。暗い炭素含有モルタルは前壁、後壁、および連結プラットフォームで見つかり、異なる建設段階にわたってこの技法が一貫して適用されていたことを示している。化学分析のみでは、炭素の正確な供給源（石炭、木炭、あるいは墨のいずれか）を断定することはできないが、これらの証拠は、これらのモルタルが歴史的記録に記された伝統的な「青灰」の物理的な具現化であるという考えを強く支持している。研究者たちは、咸寧陵の造り手たちが高度な材料の使い分けに関する理解を備えており、中国の職人技として世代を超えて受け継がれてきた石灰・炭素複合体を用いて、露出した壁の耐久性と外観を高める選択をしたのだと結論付けた。この発見は、過去の記述された指示と現在の物理的な現実との間に稀有で具体的な繋がりを提供しており、これらの古代の壁にある濃いグレーの線が単なる汚れではなく、意図的で永続的な技術的署名であることを証明している。
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