キリ材の研究(5) : 福島県産天然生キリ材の材質特に新潟県産材との比較において

概要

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福島県喜多方営林署内天然生キリ材について圧縮強さ, 曲げ強さ, 及び比重等を調べた。その結果を前に調べた新潟県産人工植栽林の材と比較しながらまとめると次の如くになる。1)圧縮及び曲げ試片より求められた平均年輪幅をみると福島は平均7.58mm, 新潟19.1mmで新潟は福島の2.5倍に及ぶ。更に辺材部と心材部がどのような年輪幅で構成されているかをみると, 両地方の材共に心材部の方が年輪幅が広い。つまり, 幼令の時に大きな年輪幅を形成し壮老令になるに従い狭い年輪幅を造るが, 新潟県産の場合は生長のよい時に平均18〜19mm以上の年輪を, 福島産の場合は7〜8mm以上の年輪を多く造つている。2)各試片の平均年輪幅とその試片の比重との関係をみると年輪幅の増大と共に比重は低下する。一般環孔材と逆の関係であるが柔細胞が多いための影響と考えられるが今後明らかにしたいまた前報した新潟産のものと合わせてみると平均年輪幅17〜19mm付近に最小の比重を与えるものと推定され, それ以上年輪幅が広くなると比重は逆に上昇する(第5,6図参照)。3)福島産材の気乾比重は0.30,新潟産材のそれは0.25で福島の方が高い。これは福島の年輪幅が狭いことおよび同一年輪幅でも福島の方が比重が高いことに原因がある。辺心材間比重の大小は福島産材と新潟産材とで少しく異なるが両者同一程度か, あるいは心材の方が高い。心材部は年輪幅広いものを多く持つているが(広いものは比重が小さい), 同一年輪幅でも心材の方が辺材より比重が高いために広い年輪を持つ心材が高い比重を示す結果となる(第7図参照)。4)圧縮強さを求めた福島産材は大約250kg/cm^2,新潟産材は200kg/cm^2で福島の方が強い平均年輪幅が大きくなると圧縮強さは減少してくる。これは比重と関係のあることで福島産材のように年輪幅割合狭くその増加と共に単純に比重が減少してくる場合は圧縮強さも単純に減少してくるといえるが, 新潟産材のように年輪幅が極端に広くなり, 比重が年輪幅に対し複雑に変化する場合は, 圧縮強さの変化も複雑となり, 平均年輪幅17mm付近で一旦圧縮強さの谷を出現し, 以後年輪幅の増加と共に強さの上昇をみる(第9図参照)。5)比重と圧縮強さの関係はσ_<12-15>=9・γー25で表現した。ここにσ_<12-15>は含水率12〜15%の時の圧縮強さ(kg/cm^2)γは試験時の比重の1O0倍値である。6)辺材と心材の圧縮強さを比較してみると, 心材は辺材と同程度或いはそれ以上の強さを持つている。心材の年輪幅は広いものが多いが同一年輪幅でも心材の方が比重高く圧縮強さが高いためである(第8図参照)。7)曲げ試験の結果は, 福島産材曲げ破壊係数450kg/cm^2曲げ弾性係数560×10^2kg/cm^2新潟産材曲げ破壊係数370kg/cm^2,曲げ弾性係数530×10^2kg/cm^2であり(第3表参照)福島の方が強い。8)比重と曲げ強さの関係は直線式を適用しσ_<11-17>=20・γ-156とした。ここにσ_<11-17>は含水率11〜17%の曲げ破壊係数kg/cm^2,γはその時の比重の100倍値である。9)年輪幅により曲げ強さが変化するが年輪幅の増加と共に直線的に強さが低下するとみられる(第17図参照)。新潟産材の場合は比重あるいは圧縮強さの時と同様に年輪幅17mm, 付近で一旦曲げ破壊係数の下降をみて以後再び上昇をみる。10)辺材と心材で曲げ強さの差はない。このことは新潟産材についてもいえたことである。比重あるいは圧縮強さと同様に同一年輪幅でも心材の方が曲げ強さが高いことが関係している。11)曲げ弾性係数σ_Bと比重γの関係式は, σ_E=210000γ-7900と与えられた。
日本森林学会の論文
1956-10-25

著者

北村博嗣
新潟大学農学部

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