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石工術（石細工、石細工とも呼ばれる）とは、石を主材料として建物、構造物、彫刻などを制作する技術である。石工術は、石を成形・配置し、しばしばモルタル、さらには古代の石灰モルタルを用いて、壁や構造物を覆う技術である。
石工の基本的な道具、方法、技術は、何千年もの間、職業として存在してきました。これは人類の歴史上最も古い活動と職業の1つです。長持ちする古代の住居、寺院、記念碑、工芸品、要塞、道路、橋、そして都市全体の多くは石で造られています。有名な石工の作品には、ギョベクリ・テペ、エジプトのピラミッド、タージ・マハル、クスコのインカの壁、タクウェサン、イースター島の石像、アンコール・ワット、ボロブドゥール、ティワナク、テノチティトラン、ペルセポリス、パルテノン神殿、ストーンヘンジ、万里の長城、メソアメリカのピラミッド、シャルトル大聖堂、スタリ・モストなどがあります。
石は伝統的に重要な建材であったが、近代ではレンガや鉄筋コンクリートに取って代わられ、使用されなくなった。これは、石がコンクリートよりも優れている点があるにもかかわらずである。その利点には以下のようなものがある。
現代の石工技術は、自動化、現代的な耐荷重石造建築、革新的な補強技術、そして集成材などの他の持続可能な材料との統合に向けて、自らを改革する過程にある。
石は数千年にわたり、様々な用途で建築に用いられてきました。以下に、古典的な石工技術を6種類挙げます。これらの技術の中には、現在でも広く用いられているものもあります。
現代では、石は主に建物の装飾的な要素として扱われ、鉄筋コンクリートの装飾的な外装材として使われることが多い。これは、ローマ時代の50メートルの橋やコロッセオ、中世以来の高さ約65メートルの大聖堂、1690年代に建てられた12階建てのアパートなど、大規模な圧縮構造物に歴史的に広く使用されてきたにもかかわらずである。[ 5 ]
巨大なプレカット石は「プレハブ」または「プレサイズ」石とも呼ばれ、耐力石を使用した現代的な建築方法です。[ 22 ]プレカット石は、DFMA建設方法であり、正確に定義された寸法の大きな機械切断石ブロックを使用して、石を主要なまたは主要な耐力材料として使用する建物を迅速に組み立てます。
大規模なプレカット石造建築は、戦後フェルナン・プイヨンによって開発されました。彼はこの方法を「ピエール・ド・タイユ」または「プレタイユ」石と呼んでいました。プイヨンとフォンヴィエイユの採石場の石工技師ポール・マルセルーによる革新により、木材産業の高精度鋸を採石と石材切断に応用することが可能になりました。 [ 23 ]
大量プレカット（MP）石材の主要な技術は、建築家の設計図に合うように石材を正確な寸法にカットし、クレーンで所定の位置に落として迅速な建設を可能にすることです。[ 22 ]ブロックには番号が付けられている場合があり、石工は手順に沿って設計図に従うことができます。大量ブロックを使用することで、切断と固定石工のコストを最小限に抑え、コストを削減できます。クレーンを使用することで、労働力が削減され、建設が加速し、石工がブロックを正確かつ迅速に配置できるようになります。
MPストーンは、4つのデザイン特性によって定義されます。
MP工法による石造建築は、従来の石積みやコンクリート建築に比べて多くの利点がある。
フェルナン・プイヨンは、近代建築における巨大なプレカット石材の使用を先駆的に開拓しました。戦後、彼の革新的な石造建築手法は、特に住宅建築において数々の注目すべきプロジェクトを生み出しました。長きにわたるキャリアを通して、プイヨンは巨大なプレカット石材を用いた建築技術の開発と普及に重要な役割を果たしました。彼の先駆的な業績は、後世の建築家たちがそれを基盤として発展させ、革新していくための土台を築き、低炭素で耐久性のある建築への関心の高まりとともに、2020年代にはこの建築手法が再び注目を集め、拡大するに至りました。
ポストテンション工法（PT工法）は、高性能な複合建築材料であり、引張部材によって圧縮された石材で構成されています。引張部材は石材の外側に取り付けることもできますが、一般的には、整列した穴から形成されたダクトに内部から通された腱を使用します。
プレストレストコンクリート（PT）は、単一の部材で構成される場合もありますが、掘削の制限やその他の要因により、通常は複数の部材をモルタルで接合して組み立てられます。PTコンクリートは、垂直柱（支柱）と水平梁（まぐさ）の両方に使用されてきました。また、アーチの安定化、柔軟な歩道橋、片持ち梁の彫刻など、より特殊な工学用途にも使用されています。
張力石積みは、現代の石工技術における2つの主要な技術である、巨大なプレカット石積みと密接な関係にある。
「プレストレスト工法は、曲げに対する石材の破壊荷重を増加させるだけでなく、目地割れを低減することで構造物の剛性も高めます。この工法はコンクリート構造物に広く用いられていますが、石材に同様の技術を用いることの利点は、ようやく認識され始めたところです。」[ 28 ]
石は圧縮強度が非常に高いため、石造アーチのような圧縮構造には理想的である。 [ 29 ]しかし、曲げ強度は（鋼や木材に比べて）比較的弱いため、単独では広いスパンで張力がかかる用途には安全に使用できない。[ 29 ]
コンクリートに関しては、この問題は既に解決済みです。従来の引張補強に加え、 1888年頃からプレストレストコンクリート工法が開発されました。このような引張補強コンクリートは、圧縮強度とプレストレスによる引張圧縮を組み合わせることで、それぞれの強度をはるかに上回る強度を実現し、数十年にわたり広く用いられてきました。一方、コンクリートの場合、ポストテンション工法は石材を圧縮状態に保つことで強度を高めます。
ポストテンション工法は、鋼製テンドンを石材部材内部のダクトに通すか、あるいは石材表面に沿って通すことで実現されます。石材部材が所定の位置に設置された後、油圧ジャッキを用いてテンドンに張力をかけ、テンドンの両端に設けられたアンカーを通して石材に力を伝達します。この張力調整によって石材に圧縮力が加わり、ひび割れや破損の原因となる引張応力に対する耐性が向上します。
石は「天然のプレキャストコンクリート」なので、建設に使用する前に切断（および強度試験）してポストテンションをかけるだけで済みます。コンクリートや鋼鉄と比較して、ポストテンション石の製造はエネルギーコストが劇的に低く、それに伴い二酸化炭素排出量も少なくなります。[ 30 ]
石工術は、生石灰、漆喰、モルタルなどの熱処理された建築材料の開発とともに、新石器革命の中で出現しました。人々はこれらの材料を組み合わせて家を建て始め、こうして石工術が始まりました。[ 32 ]
古代人は、文明の最も印象的で永続的な建造物を建てるために、石工に大きく依存していました。エジプト人はピラミッドを、中央アメリカの文明は階段ピラミッドを、ペルシャ人は宮殿を、ギリシャ人は神殿を、そしてローマ人は公共事業や驚異的な建造物を建てました（ローマ建築とローマの石工を参照）。ドーラヴィーラなどのインダス文明の人々は、石造りの建築を特徴とする都市全体を建設しました。有名な古代の石工の中には、ソクラテスの父であるソフロニスコスがいます。彼は石工でした。
城郭建築は、中世の石工にとって一大産業でした。西ローマ帝国が崩壊すると、西ヨーロッパの多くの地域で石材を用いた建築は減少し、その結果、木造建築が増加しました。石造建築は9世紀から10世紀にかけてヨーロッパで再び盛んになり、12世紀には宗教的熱狂の高まりを受けて、西ヨーロッパ各地に数千もの壮麗な教会や大聖堂が石造りで建設されました。
中世の石工の技能は需要が高く、ギルドのメンバーは、見習い、職人、親方という3つの階級の石工を生み出しました。見習いは訓練の代償として親方に奉公し、職人は日給で報酬を受け取る熟練した職人であり、親方は自由人と考えられており、パトロンのプロジェクトで働くために自由に旅行することができ、自営業の職人として働き、見習いを訓練することができました。ルネサンス期には、石工ギルドは石工ではないメンバーを受け入れ、最終的にフリーメイソンリー協会へと発展しました。フリーメイソンリーは、石工の伝統的な文化を遵守する友愛団体ですが、現代の建設プロジェクトには通常関与していません。
中世の石工は、自分の作品を他の石工の作品と区別するために、石材に個人的なシンボルを彫り込むことがよくあった。これはまた、簡素な「品質保証」システムとしても機能した。
ルネサンス期には、石工技術が古典時代の理想へと回帰し、人文主義哲学の隆盛が職人たちに古代ギリシャやローマの様式に倣った作品を生み出すよう促した。ルネサンスの中心地はイタリアであり、フィレンツェなどのイタリアの都市国家は、フィレンツェ大聖堂、ネプチューンの噴水、そしてルネサンス期を代表する彫刻家ミケランジェロ・ブオナローティが設計・建設したラウレンツィアーナ図書館など、数々の壮大な建造物を建てた。
ヨーロッパ人がアメリカ大陸に入植した際、彼らはそれぞれの故郷の石工技術を持ち込んだ。入植者たちは入手可能な材料を用い、地域によっては石が主要な材料となった。最初の頃はヨーロッパの建築様式を模倣したが、その後、独自の建築様式へと発展していった。
20世紀、石工の仕事は、作業方法において最も劇的な変化を遂げました。20世紀前半以前は、重労働のほとんどは家畜や人間の力で行われていました。内燃機関の登場により、この仕事の多くの困難な側面が簡素化され、容易になりました。クレーンやフォークリフトのおかげで、石工は重い石を移動したり積み上げたりすることが比較的容易になりました。モーター駆動のモルタルミキサーも、時間とエネルギーの大幅な節約に貢献しています。圧縮空気で動く工具は、石材加工にかかる時間を短縮しました。ガソリンや電気で動く研磨鋸は、鑿だけで切断するよりもはるかに速く、より正確に石材を切断できます。超硬合金製の鑿は、昔の鍛冶屋が作った鋼鉄や鉄の鑿よりもはるかに耐久性があります。
石工は、石の塊（切石）や板を加工して完成品に仕上げるために、多種多様な道具を使用します。石を成形するための基本的な道具は、木槌、鑿、金属製の定規です。これらを使って平らな面を作ることができ、これはすべての石工の基礎となります。
鑿は用途に応じて様々なサイズや形状があり、地域によって呼び名も異なります。加工する材料の種類やサイズ、大量の材料を除去する場合、石材を丁寧に仕上げる場合など、用途に応じて様々な鑿が用いられます。粗く仕上げられた石材を滑らかにするために、ドロー鑿が使用されます。
現在では、モルタルの混合は通常、回転ドラムまたは回転パドルを使用してモルタルを混合するモルタルミキサーで行われる。
左官ごては、石を所定の位置に設置する際に、石と石の間や周囲にモルタルを塗布するために使用されます。隙間（目地）にモルタルを充填する作業は、目地詰めと呼ばれます。小さな目地の目地詰めは、目地詰め用コテ、目地詰め用コテ、縁取り用コテなど、さまざまな道具を使って行うことができます。
石工用のハンマーは、細長いヘッドを持ち、パンチハンマーと呼ばれます。これは、さまざまな用途でノミや薪割り鉋と組み合わせて使用されます。
壁打ちハンマー（キャッチハンマー）は、ハンマーとノミまたはペンチの代わりに、瓦礫や釘、またはスネックを作成するために使用できます。
石工は、建築用の石材を所定の位置に持ち上げるために、クレーンまたは滑車とロープを併用してルイスクローラーを使用する。
今日では、圧縮空気式ノミ、研磨スピナー、アングルグラインダーなどの電動工具が広く使われています。これらは時間と費用を節約できますが、危険を伴い、補助的な手工具と同様に高度な技術を必要とします。しかし、石工の基本的な道具の多くは、何千年にもわたってほとんど変わっていません。例えば、今日購入できるノミとギザのピラミッドで発見されたノミを比較すると、一般的なサイズや形状はほとんど変わっていません。
中世の石工は伝統的に7年間の見習い期間を経て一人前になった。同様の制度は今日でも存続している。
現代の徒弟制度は3年間です。これは、現場での実務経験、職人の経験、そして大学での学習を組み合わせたもので、徒弟は石工の建築、切削、理論に関する総合的な経験を積むことができます。地域によっては、大学が手作業のスキルだけでなく、製図や設計図の読み方、建築物の保存といった関連分野も教えるコースを提供しています。電子的な石工訓練教材は、従来の教育方法を補完するものです。実践的なワークショップも、石工について学ぶ良い方法です。石工を目指す人は、高所作業にほとんど問題がなく、適度な手と目の協調性があり、適度な体力があり、基本的な数学能力を持っている必要があります。これらのほとんどは、学習しながら身につけることができます。
現代の石工は、教室での講義と現場実習の両方で包括的な訓練を受けます。実践的な技術に加え、各石の種類、用途、最適な使用方法、そして石材の加工方法や固定方法に関する深い知識が求められます。石工は、石工技術の様々な分野のうち、一つまたは全てを熟練した技術で遂行できる能力を備えている場合があります。分野によっては専門化が進む傾向があり、また別の分野では適応力が重視される傾向があります。
現代の石工は、作業現場と教室の両方で行われる非常に包括的な訓練を受けています。実践的なスキルだけでは十分ではありません。石の種類とその最適な用途、加工方法、設置方法についての知識も必要です。[ 33 ]
石工は、火成岩、変成岩、堆積岩など、あらゆる種類の天然石を使用しますが、中には人工石を使用する者もいます。
世界で最も有名な建造物の多くは、ダラム大聖堂からローマのサン・ピエトロ大聖堂まで、堆積岩で建てられています。石積み工事に用いられる堆積岩には、主に石灰岩と砂岩の2種類があります。石灰岩の例としては、バース石やポートランド石が挙げられます。ヨークストーンとシドニー砂岩は、最も一般的に使用される砂岩です。
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