夕張産アオダモ材の生長と基礎材質

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夕張産アオダモ材の生長と基礎材質
宮島, 寛; 上田, 恒司; 山崎, 亨史
北海道大學農學部 演習林研究報告 = RESEARCH
BULLETINS OF THE COLLEGE EXPERIMENT FORESTS
HOKKAIDO UNIVERSITY, 42(3): 609-624
1985-09
DOI
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http://hdl.handle.net/2115/21146
Right
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bulletin
Additional
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42(3)_P609-624.pdf
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Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers : HUSCAP
夕張産アオダモ材の生長と基礎材質*
寛**上田恒司仲山崎亨史**
宮島
Growth Rate and Wood QuaHty of Aodamo (Japanese
,HO
地 aido*
Ash Tree) Grown i
n Yubari District
By
Hiroshi MIYAJIMA材 , KojiUEDA
料
and MichifumiYAMAZAKI
料
目 次
1.緒言...・ ・
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. 材料および方法…...・ ・
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3
. 結果および考察・ ・・
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3
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1 供試木の生長経過 …
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2 平均年輪幅,容積密度数および生材含水率 …
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3 収 縮 率 ・ ・ ・・
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4 力学的性質 …
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1 ヤング係数およびせん断弾性係数 ・・・
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2 静的曲げ性能・ ・・
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3 縦圧縮強さ .
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4 衝撃曲げ性能 .
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5 せん断強さ
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3
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.6 硬 さ … ・ … ・・
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3
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5 材質指標と諸性質との関係
4
. 結
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3
Summary …
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2
3
文
献 .
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1.緒言
最近,プロ野球選手のパットがよく折れるとし、う苦情が聞かれ,またその供給資源につい
ても,
関心が高まっている。
プロ野球コミッショナ一事務局の調査では昨年 5~7 月の 3 カ月
間の公式戦で, 5
4
6件の折損例があり,このうち折損部分が飛び散るなどの分離例が 1
3
2件に
のぼった,と報告している。当研究室においては,このパット材としてのアオダモの生長と材
ホ
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8
5年 2月 2
8日受理
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榊北海道大学農学部木材加工学講座
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.
北海道大学農学部演習林研究報告第 4
2巻 第 3号
6
1
0
質に関し,
その中心的産地である浦河営林署管内から昭和 5
2年 4月に供試木を選び,
同一地
域のヤチダモとの比較試験を行っている 1)。 このアオダモ資源をさらに広い区域から求めるべ
く,今回は浦河営林署管内から比較的離れた夕張営林署管内のものについて,ほぼ同様の研究
を行った。
アオダモの材質は非常に強靭で,スポーツ用具,天秤棒,各種器具の柄などとして賞用さ
れており,貴重な資源である。特に野球のパットとしては金属パットを禁止しているプロ野球,
大学野球にとって重要な資源である。プラスチックを加圧注入した圧縮パットが使用禁止にな
っている現在では,わが国におけるパット材として最適の樹種である。ヤチダモは孔圏の道管
がアオダモより大きく,かつ密に多列に並ぶので,この部分の強度が弱く,プロ野球の打撃練
0
7
0打で年輪界から剥離が始まるといわれている。 これに対しアオダモでは道管が
習では 5
小さく,かつ数も少いので,
ヤチダモよりかなり耐久性がある。
このような意味でパット材
としてアオダモが最適の樹種となっている。プロ野球選手 1人当りの年聞のパット使用本数
は平均 5
0本,多い選手では 7
0本といわれているので,プロ野球のみでも相当量のアオダモ資
源を毎年消費している。最近はこれに大学野球も加わり,使用量は急速に増加しているもの
と思われる。
この研究の目的はつぎの 3つである。 (
1
)供試木採取地域のアオダモの材質評価を行い,パ
2
)パット材としての材質適性を推定しうる材質指標を選定す
ット材としての適性を判定する。 (
る
。 (
3
)パット適材資源の育成方法を提案する。これらの目的により今回の研究を進めた。また
現在使用されているパ v トの材質についても明かにするために,北海道大学硬式野球部から折
れたパット 2
0本,未使用のもの 2本および w
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h製 1本を提供してもらい,材質試験を
行った。
この研究を行うに当たり,現地調査,供試木の伐倒,造材,運搬などにご協力いただいた
北海道営林局渡辺惇技官はじめ夕張営林署の方々に感謝の意を表する。また,供試材としてパ
ットを提供された北海道大学硬式野球部長今宮明男教授にお礼を申し上げる。
この研究は昭和 5
9年度文部省科学研究費補助金(特定研究) I
森林の生態系維持と森林資
源の高度の有効利用に関する研究」の「木材の高度利用のための木材材質評価」研究班の分担
課題として行われたものである。
2
. 材料および方法
材料採取方法: 北海道営林局夕張事業区 5
1
3林班 L、小班(栗山町滝の下)内に 25mx25m
の標準地を設け,胸高直径 4cm以上のものについて毎木調査を行い(表1および 2
)
, この中
から胸高直径 20cm程度のアオダモ供試木 3本を選んだ。しかし,このうち 1本には欠点が多
かったので,代りの供試木を標準地内から選ぼうとしたが,適切な立木がなく,隣接地から 1
本選び,
これに代えた。これら供試木は表一3に示すように,胸高直径2O2
2
c
mで,いずれ
夕張産アオダモ材の生長と基礎材質
(宮島・上回・山崎)
611
もパット原木が採取できる品質のものである。供試木の伐採を昭和 5
9年 6月 4日に行い,
翌
日材料を実験室に搬入した。
試験方法: 供試木の周辺の立木状況を調査の後,地上高約 25cmの位置で伐倒し, 0.3m,
1
.3m,3
.
3m,5
.
3m……と一般的な樹幹解析の方法に従い,厚さ約 5cmの円盤を採取し, 4半
径方向における生長量測定後,
その 4半径方向から年輸に対する接線方向 3cm, 半径方向は
辺・心材別に年輪幅の変化を考慮に入れて, 1~2.5cm に分割,繊維方向を 3cm とする試片
を作製し,これらについて平均年輪幅,容積密度数および生材含水率を測定した。また, 1
.3m
付近の材から収縮率測定用の試片を採取した。
これら円盤採取後の丸太については長さ約 1mに分け,強度試験用材を製材し,これを約
4ヵ月天然乾燥後
4日間の人工乾燥により含水率を約 12%とし,
断面 2cmx2cmおよび
2
.
5cmx2
.
5cmの試験体を作製し,つぎのような力学的性能の試験を行った。すなわち,曲げ
剛性試験によりヤング係数,ねじり剛性試験によりせん断弾性係数,静的曲げ試験によりヤン
グ係数,曲げ比例限度および曲げ強さ,縦圧縮試験により縦圧縮強さ,ブロッグせん断試験に
よりまさ目面および板目面のせん断強さ,硬さ試験によりまさ目面および板目面の硬さ,衝撃
曲げ試験により吸収エネルギーを求めた。
0本の破
以上の材料のほか北海道大学硬式野球部から提供された使用中に折れたバット 2
壊状況の観察後,未使用のもの 2本および
w
h
i
t
ea
s
h製 1本の計 23本について,各 1本から
断面 2cmx2cmの試験体を 2本ずつ採取し,上述の各種力学的性能試験を行った。その結果
は各表に (
B
)として示されている。
3
. 結集および考察
3
.
1 供賦木の生畏経過
標準地における毎木調査の結果を表1に 示 す 。 胸 高 直 径 4cm以上は 9
1本
(
h
a当たり
1
,
4
5
6本)であるが, 全数の約 1
/
2は 10cm以下, 80%は 18cm以下である。 アオダモは最も
本数が多く, 32%を占める。これも 80%は 18cm以下である。この標準地内の幹材積は表-2
に示すように, 1
2
.
8m3 (
h
a当たり 204m3) であるが,このうち 1
/
2は胸高直径 29cm以上の
7
本によるものである。特に胸高直径 54cmのアサダは 2
.
3
4m あり,これ 1本で全体の 18%を
3
占めている。このように,この標準地は小径木を主とする広葉樹二次林である。
3に示すように,
供試木は表-
胸高直径はいずれも 20~22cm で,樹齢は 100 年前後であ
る。浦河産材の 22cmのものは 8
8年であったので,夕張産材の方がさらに生長が悪いといえ
1および 2に示すように,幼齢時に被圧されていたため,胸高直径は 40年
る。生長経過は図 で 5~6cm である。以後の約 60 年間の生長で2O ~22cm に達している。育成する場合には幼
齢時から開放し生長を促進し, 3O ~40 年で胸高直径 20cm 以上になるような育林技術を確立
すべきである。特に留意すべきことは植栽する場合の密植を避けることである。広葉樹の植栽
6
1
2
北海道大学長学部演習林研究報告
2巻
第4
第 3号
には樹幹を通直にするという理由で, 1万本 /haもの苗木を植えるべきであるという考え方が
あるが,以後の除・間伐の作業が大変で, かつ一般に広葉樹の場合は幼齢樹の伐採後の萌芽を
.
.
.
.
.
.
どのように処理するか,という大きな問題が出て来るであろう。 したがって,植栽本数は 500,
700本/haが考えられるが,
できるだけ少い方がよいのは当然である。 そして幼齢時に下刈り
と枝打ちを充分に行うことが重要である。 この方が密植後の除・間伐より作業がしやすいと思
われる。 アオダモの場合,枝打ちは樹高 4 mに達したとき 2 mまで, 6 mで 3 mまで, 8 mで
4 mまで行うのが適切であろう。 アオダモは針葉樹より枝の数が遥かに少いので,枝打ちは比
較的楽であると思われる。 そして 4 mまで枝打ちした段階で,約 300本/haとすれば生長は促
進されるものと予想される。 ここの供試木では樹高 8 mに達するのに約 40年を要しているが,
育成木では植栽後 10年以内にこの樹高に達し,以後平均年輪幅 3 m m (年平均直径生長 6mm)
表-1 標準地 (25mx25m)内毎木調査表
Table1
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夕張産アオダモ材の生長と基礎材質
613
(宮島・上回・山崎)
で生長を続け, 植栽後 30年で, 胸高直径 20cm以上に達するのが理想であり,
これを可能に
する育種と育林技術の確立が望まれる。
3.2 平均年輪幅,容積密度数および生材含水率
4に示す。 平均年輪幅の平
樹幹解析用円盤から採取した試片について測定した結果を表表-2 標準地内樹幹材積
o
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8
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S
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6
3
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. Treest
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.
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北海道大学農学部演習林研究報告第 42巻 第 3号
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図-1
Fig. 1
.
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5
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Basic stem-growth diagrams.
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胸 高 直 径 D.B.
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図-2 生 長 曲 線
Fig. 2
.
Growth curves.
40
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6
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0
1
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(年)
夕張産アオダ毛材の生長と基礎材質 (宮島・上回・山崎)
6
1
5
表-4 平均年輪幅,容積筏度数および生材含水率
fannualr
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.
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.
4
No.o
fspecimens:No.1=80
,No.2=71,No.3=剖.
均値は1.2
-1
.4m m, 最大値 3.8mmで
,
生
長経過で述べたように肥大生長がよくないた
表-5 辺材および心材の生材含水率
Tables
. Moisturecontentofsapwoodand
heartwoodi
ngreenc
o
n
d
i
t
i
o
n
め,一般に狭い。浦河産材の平均値が1.3 m m
であったので,ほぼ同じといえる。アオダモ
材における年輪幅と材密度または力学的性質
との関係はヤチダモ材ほど明瞭ではないが,
それでも年輪幅の極めて狭いもののこれらの
性質は劣るので,このように年輪幅の狭い材
部を多く含む原木から,パット材を採材する
供試木
Tree
No.
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pwood
心材 Heartwood
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.
c
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.
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.
c
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1
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.
9
ことは避けるべきである。
容積密度数の平均値は 576---601kg/m3,総平均 588kg/m3で,浦河産材の 608kg/m3 より
若干小さい。この値のばらつきは少し標準偏差で約 20kg/m3,変化係数では全体で 3.5%で
ある。また最小値が 505kg/m3であるので,特に低密度材を含んでいない。
生材含水率の全平均値は 54.2%で,範囲は 41---108%である。このようにアオダモは生材
5に示すようになり,平均値
含水率の低い樹種である。辺・心材別に生材含水率を見ると,表,
は辺材部 48%,心材部 58%で
浦河産材の場合と同じく心材部の方が辺材部より高く,いわ
ゆる多湿心材樹に入る樹種である。このアオダモの場合, 0.3mの位置における含水率が高く,
全供試木の平均値は,辺材部 56.2%,心材部 83.6%で,特に着色心材部の値は高く, 10OZ前
6
1
6
北 海 道 大 学 農 学 部 演 習 林 研 究 報 告 第 42巻 第 3号
後であった。1.3 m以上の位置における平均値は辺・心材部ともに 4
0%台であった。浦河産材
もほぼ同様な値で,このような生材時の低含水率材は生材状態でもよく燃えるため,アオダモ
を林内作業中に薪として利用することとなり,その中径木以上が極めて少い原因の一つになっ
ていると思われる。
3.3 収 縮 率
測定結果の平均値を表ー6に示す。浦河産材と比べ,
まさ目および板目方向はやや小さい
が,繊維方向はやや大きく,体積収縮率がほぼ同じという結果となった。このことは繊維の通
直性が夕張産材の方がやや悪いという想定もできる。
3.4 力学的性質
3
.4
.1 曲げヤング係数およびせん断弾性係数
試験体全数について行った曲げおよびねじり剛性試験の結果を表一7に示す。総平均はヤ
,せん断弾性係数 11.8t/cm2で,ともに浦河産材の 126および 10.6t/cm2よ
ング係数 135t/cm2
り大であった。使用バットの値はそれぞれ 141および 10.8t/cm2であった。繊維の通直性が良
表-6 収 縮 率 ( 平 均 値 )
a
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r
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Table6
. Shrinkage(
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3
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3
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.
表-7 曲 げ ヤ ン グ 係 数
(
E
)
,せ ん 断 弾 性 係 数 (
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)
:
および E
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Table7
. Moduluso
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c m 2 ) E / G
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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1
.
9
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4
1 1829022.1 1
5
.
7 10.812.5
9
.
3 0
.
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9 8
.
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.
6 2
.
7
[Remarks] (
B
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: Testr
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especimenstakenfromusedb
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.
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.
0
夕張産アオダモ材の生長と基礎材質
6
1
7
(富島・上回・山崎)
表-8 強 度 試 験 結 果
Table8
. R
e
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t
r
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0
0
.
8
0
.
4
9
3
4
.
9
1
2
.
5
1
5
.
7
1
0
.
9
1
.2
2
9
.
8
1
.8
2
.
9
1
.0
0
.
5
7
3
1
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1
2
.
4
1
3
.
1
9
.
6
0
.
8
4
6
.
8
試験時比重 S
p
e
c
i
f
i
cg
r
a
v
i
t
y
印
変 係C υ
Av. Max. Min.
2)
曲げヤング係数 M.O
.E
.(
t
/
c
m
化数V H叫
平均最大最小
平均最大
最小
Av.
Max.
Min
標準
変化
係数
S
.
D
. cv
盟]
偏差
0
.
7
2
0
.
7
6 0
.
6
6 0
.
0
2
3
3
.
3
1
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9
1
6
2
1
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0
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0
.
8
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.
7
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.
7
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.
7
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.
0
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.
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1
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1.
8
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1
0
.
7
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0
.
7
6 0
.
6
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.
0
3
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.
4
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0
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0
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0
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8
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.
0
1
5
.
7
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)一化数V め一 0.ιM
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W一叩 9 u m u
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限
一
例一大四朗乃花田似
刊一最 M44446
旬
g
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5
2
化数V
C
副一変係
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-33S23
パ叫
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一5 4 5 5
g 一 準 差l s e A
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ZU
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内
4
m
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1 - A宅 内
&一一様偏剖氾お初却制
晶
日必
C一・
一 lrJE0000
M 一 段M g
さ一
一辺制限問問問
1
句
A1
90qoaaτAuno
F(
1231uB
強一大低回
MW 開 侃
醐一最 M56567
縦一
2
2
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S
.
D
.
変化
係数
1
.
6
試片数
No.of
0
.
3
8
標準
偏差
1
.4
曲一刊飢錨似期制制
No.of
.,.--;~・
No
・
,
C
σ
唱
1231uB
P(
.
変係
凸汐
d
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1 1nu2
5
2
試片数
1
.9
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2
2
Z
1
.
2
準差 nμ
標偏 Q
野
f
z
NOj227
供試木
最小
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x
. Min.
山
。
。
GFDη6
Anwd
1231uB
F(
供試木
唱
円
No・
ngnud
A
A
唱
唱
1231uB
F(
供
試
木
l
r
e
e
平均最大
化数V
供試木
準差 nu
標偏 q
詩
f
喜
一
NO;227
平均年輪個 A
v.r
i
n
gwidth(mm)
7
.
7
2)
曲げ強さ M.O
.R
.(
kg/cm
平均
Av.
1
1
9
6
最大
Max.
最小
Min.
標準
変化
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.
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.
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.
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.
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3
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.
4
1
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0
1
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1
1
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.0
9
.
2
2)
衝 撃 吸 収 エ ネ ル ギ -T
ough.(kgm/cm
平均
Av.
最大
最小
Max. -Min.
0
.
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1
.
1
7
0
.
2
6
1
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1
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0
.
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1
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標準
偏差
S
.
D
.
変化
係数
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(
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.
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1
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.
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0
.
2
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2
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.
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.
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.
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.
2
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6
.
7
1
.0
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1
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1
0
.
5
3
0
.
3
1
29
.
4
北 海 道 大 学 農 学 部 演 習 林 研 究 報 告 第 42巻 第 3号
6
1
8
表 -8
強度試験結果{続)
Table8
. R
e
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u
l
t
so
fs
t
r
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n
g
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ht
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t
i
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u
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d
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T試
r
e
木
e
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)
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No
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f
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p
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c
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大
.
x
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最小
Av. M
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.
D
.
せん断強き
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)
変化
c
v
係数
標準
平
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.
v
.
M
最a
大
x
.
M
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小
n
.
c
v
係
変数
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偏
S.
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D
.
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1
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.
6
6
.
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0
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.
2
1
0
.
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3
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.
1
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.
1
1
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1
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.
7
1
0
.
0
All
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1
6
2
1
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1
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1
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.
1
7
.
5
1
6
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.
6
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0
.
7
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B
)
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1
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.
0
9
.
8
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6
6
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0
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0
1
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.
8
2
まさ目かたき H
r
a
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.(kgJmm
)
供
T試
r
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木
e
No.
試片数
o
f
No.
s
p
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c
l・
mens
平均
標準
M
最小
Av. Max. Min. S
偏.
差
D
.
最大
変化
係数
CV
(%)
2
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t
a
n
g
.(kgJmm
)
変化
平
A均
.
v
.
M
最a
大
x
.
M
最i
小
n
.
標偏準
差
S
.
D
.
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数
(%)
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1
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.
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2
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5
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0
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0
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0
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2
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1
1
.
2
2
.
4
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3
.
3
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1
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0
.
3
3
1
3
.
3
All
40
2
.
4
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.
2
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0
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.
2
3
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.
5
2
.
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2
3
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4
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0
1
1
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(
B
)
23
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.
3
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1
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4
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2
.
6
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8
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0
2
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1
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.
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-LR:Shearstrengthf
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.
表-9 浦河産材と夕張産材の比較
Table9
. Comparisono
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ewoodgrown
唱r
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U
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島
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1
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2
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盟
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町前:1
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2
2
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2
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1
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6
2 1
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4
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2
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1
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2
.
3
2
.
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(B)
1
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(
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tt
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ft
e
s
t
.
Remarks: ( )showss
p
e
c
i
6
1
9
夕張産アオダモ材の生長と基礎材質 (宮島・上回・山崎)
いとヤング係数が大となり,せん断弾性係数は小となるので,使用バットは繊維が比較的通直
このことは(ヤング係数)/(せん断弾性係数)である E/Gにも明瞭に現わ
であったと思われる。
れ,夕張産材が 1
1
.
5であるのに対し,パット材は 1
3
.
3と高くなっている。また,浦河産材も
3
.
1であった。
ほぼ同じく 1
3
.
4
.
2 静的曲げ性能
強度試験結果をまとめて表8に示す。また,先に行った浦河産材との比較を表-9に 示
す。まず試験体の基礎材質として,平均年輪幅は前述の円盤についての値と同じく,平均値で
1
.4m m(範囲 0.8~3.0 mm),試験時含水率は 10.9~15.7% の範囲で,平均 12.5%,同比重は
0.64~0.77 の範囲で,
(1.0~2.9
平均 0
.
7
2であった。使用パットからの試験体の値はそれぞれ1.8mm
mm),1
2.
4
%(9.6~13.1%)
および 0.72
(
0
.
6
7~0.82)
で,年輪幅がやや広く.比重はほ
ぼ同じである。
一般的な使用条件において重要な性質となる静的曲げ性能についてはつぎのように評価で
2
9t
/
c
m2,全平均
きる。まず曲げヤング係数は 3供試木のうち No.3のみがやや小で,平均 1
2
3
6t
/
c
m
4
0t
/
c
m2であった。曲げ
が1
であり,使用パットの値は No.1および 2とほぼ同じく 1
比例限度および曲げ強さは供試木別およびパット材の間にあまり差がなく,平均値はそれぞれ
∞
∞
2
2
2
4 kg/cm
および 1
,
2 kg/cm
前後であった。曲げ強さの最小値が 938kg/cm
で,一般的な
木材の曲げ強さとして,
かなり高い値であるといえる。変化係数が 1
0%以下であることも材
質が比較的安定していることを示すものである。しかし,これも平均年輪輔が 1mm以下のも
のが入らないように育成すれば,
強さはさらに高い範囲に安定するであろう。
ash 類の含水率 12% 材の曲げ強さの平均値は 886~ 1
0
8
3kg/cm であるので
2
なお,
米国産
に この点に関し
3
ては道産アオダモ材の方が優れているといえる。
3
.
4
.
3 縦圧縮強さ
平均値が 540~550
2
kg/cm
という高い範囲にあり,変化係数は 5%程度で安定している。
2
パット材はやや小で,平均値は 524kg/cm
であった。
3
.
4
.
4 衝撃曲げ性能
ISにはこれを適切に評価できる試
パットの材料としては衝撃曲げ性能が重要であるが, ]
験方法がなく,不充分であるが,衝撃曲げ試験により吸収エネルギーを測定した。この値は変
化係数が 30%を越すものがあるように,ぱらつきが非常に大きく,この結果からアオダモ材の
衝撃曲げ性能を評価することはむずかしいが,その特に低いものがあるか,どうかで性能を判
2
2
断するのが妥当であろう。平均値 0
.
9
9kg.m/cm
.
9
1kg.m/cm
は浦河産材の 0
とほぼ同じ値で
ある。
2
.
2
6,0
.
3
3,0
.
5
0kg・m/cm
この値が,0
と特に低かったのは,髄近くの着色心材部から採
t
った試験体であった。したがってノミット材料としては着色心材部は欠点と見るべきであろう。
3
.
4
.
5 せん断強さ
まさ目面と板目函のせん断強さにはほとんど差が見られない。しかし,変化係数を見ると
北海道大学農学部演習林研究報告第 42巻 第 3号
620
板目面の方がばらつきが大きいことがわかる。これはせん断面に大きな道管が並ぶ孔闘が来る
か,否かということによる。孔圏にアオダモより大きな道管が数多く並ぶヤチダそでは,板目
面のせん断強さはまさ白面のそれより
20%程度小さいという結果を先に得ている。 アオダモ
2というかなり高い値であり,かつ板目面の最小値も 1
材のせん断強さの平均値が 160kgfcm
2
5
Zあり,これがパット材としてヤチダモより優れている点である。
kgfcm
3
.
4
.
6硬 さ
Zで,板目面の方が若干高かった。浦
2
平均値はまさ目面 2
.
4
5kgfmm
,坂田面 2.72kgfmm
Zで,逆にまさ目面の方が大きいという結果であった
.
9および 2.6kgfmm
河産材ではそれぞれ 2
が,この理由は不明である。浦河産材の値が若干高いのは,材密度が高いことによる。
ここで,パットから採材した試験体についての材質をまとめるとつぎのようになる。
.8mmで夕張産材の l.
4m mよりやや広かったが,比重
平均値については,平均年輪幅が 1
.
7
2で同じであった。力学的性質においてはヤソグ係数がやや優る程度で,顕著な差は見ら
は0
2
以上を示したのは,いずれも平均年輪幅
れなかった。個々の値では,曲げ強さが 1
,
300kgfcm
2.0mm以上のものであった。 Whiteashは平均年輪幅 2.9mmで
ノ
'
¥"yト材の中で最大である
2
2
が,比重は 0
.
7
2で平均値と同じである。しかし,ヤング係数 159t/cm
,曲げ強さ 1
,
3
3
9kg/cm
,
2
2
で比
縦圧縮強さ 725kgfcm
という非常に高い値であった。一方,せん断弾性係数は 9
.
8tfcm
較的低く,繊維がここに試験したアオダモ材より通直であったと思われる。
3.5 材質指標と緒性質との関係
木材の各種強度については破壊試験を行わなければ,正確にわからない。これを予測する
o No.l
A No.2
ロ
目
。 .3
All
6
4
0
1A670
)
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夕張産アオダモ材の生長と基礎材質
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(宮島・上回・山崎)
方法として,年輪幅,比重, ヤング係数など
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いくつかの材質指標があげられている。広葉
樹環孔材の場合, 一般に年輪幅の狭いものは
材密度が小で, 力学的性質が劣るという傾向
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があり, このような樹種では年輪幅による材
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2
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質予測もある程度可能である九
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本研究の試験結果について年輪幅,比重
1
1
0
0
およびヤング係数の 3つを材質指標として,
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最もその正確度の高いものを選び出すよう検
討してみた。
平均年輪帳と容積密度数との関係を図 3
に,平均年輪幅,気乾比重およびヤング係数
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に対する曲げ強さの関係を図 4
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まず,平均年輪幅による容積密度数の予
図-4 平均年輪帳と曲げ強さとの関係
測はこのアオダモ材の場合, ほとんど不可能
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気乾比重
図-5 気乾比重と曲げ強さとの関係
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北海道大学農学部演習林研究報告第 4
2巻 第 3号
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図-6 曲げヤング係数と曲げ強さとの関係
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不明瞭なのは前述のように孔圏の道管がヤチダそなどより小さく,かつ数が少いからである。
つぎに,曲げ強さを予測する指標として,平均年輪幅,比重およびヤング係数の 3つを検
討すれば,
図 -4~6 に示すように,
それぞれの指標と曲げ強さとの関係における相関係数は
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.
3
4
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.
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.
7
0
7となり,曲げ強さの予測にはヤング係数が最も良い指標となりうるこ
とがわかる。したがって,曲げ強さの大きいバット材料を選ぶ方法としてはヤング係数測定に
より材質評価を行うのが,最も合理的で、あるといえる。
4
. 結 宮
野球のパット材料として貴重な資源であるアオダモについて, (
1
)北海道内の産地による材
質特性を確め,
(
2
)利用適性を推定しうる指標を選び,さらに (
3
)適材育成の方法を提案する,
ということを目的として本研究を行った。材料として北海道営林局夕張事業区内から胸高直径
20~22cm の供試木を 3 本選び,生長経過を調べ,基礎材質試験を行った結果はつぎのように
まとめられる。
1
) 胸高直径 4cm以上を対象とした標準地毎木調査の結果ではアオダモの 1
/
2が 10cm
以下, 80%が 18cm以下であった。さらに, 4cm以下は無数といってよいぐらいあるが, 20cm
以上は極めてまれである。アオダモはこのように更新はよいが,大きくなったものが極めて少
い原因について究明すべきである。
夕張産アオダモ材の生長と基礎材質 (宮島・上回・山崎)
6
2
3
2
) 供試木の樹齢はいずれも 1
0
0年前後であった。特に約 40年までは被圧されていたも
ので,この時点での胸高直径は 5~6cm である。育成にあたっては幼齢時の生長を促進する必
要がある。
3
) 平均年輪幅は直径生長が悪いため狭く,各供試木における平均値は1.2~ 1.4mm で,
最大値 3.8mmであった。平均年輪幅と材質との関係はあまり明瞭ではないが, 年輪幅 1mm
以下のものには材密度および力学的性質の劣るものが多い。
4
) 容積密度数の各供試木における平均値は 576~601 ,全平均が 588 kg/m3で,浦河産材
はそれぞれ 582~623 および 608kg/m 3 であったので,夕張産材の方が若干低い。
5
) 生材含水率は辺材部 48%,心材部 58%で,後者の方が高い。これは浦河産材の 45お
よび 49%に比べ,辺材部がほぼ同じ値で,心材部が若干高い。しかし, 0.3mの位置における
含水率は辺材部 56%,心材部 84%と高く,この部分を除くと,辺・心材部ともに 40%台の値
であった。このようにアオダモは生材含水率の低い樹種である。
6
) 平均収縮率は板目方向 0.27%,まさ目方向 0.14%,繊維方向 0.022%で
, 浦河産材に
比べ,横方向でやや大,縦方向でやや小であった。
7
) ヤング係数 E およびせん断弾性係数 G は 1
3
5および 11
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/cm2で,ともに浦河産材の
2より若干大であった。使用パットの値はそれぞれ 1
2
1
2
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.
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4
0および 1
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.
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1
.
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3
.
1および 1
3
.
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であった。 E/Gは夕張,浦河およびバット材でそれぞれ 1
8
) 曲げ強さの平均値は各供試木およびパット材聞にほとんど差がなく,含水率約 12%で
2
2
という高い債であった。米国産アッシュ類の平
1
,
2
0
0kg/cm
前後であり,最小値も 938kg/cm
,
083kg/cm2であるので,これらより強いといえる。
均値が 886~ 1
9
) 縦圧縮強さ,衝撃曲げ吸収エネルギー,せん断強さおよび硬さの試験結果は浦河産材
に対し顕著な差は見られなかった。衝撃吸収エネルギーの値は着色心材部で低かった。
1
0
) 曲げ強さを予測する指標として,平均年輪幅,容積密度数および曲げヤング係数の 3
つについて検討したが,これらの中では曲げヤング係数が最も信頼度が高かった。
文 献
1
) 宮島 寛: 日高産アオダモ材の生長と茎礎材質. 北大演報, 3
6
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.
2
) 大沢正之・宮島
寛・東山一男: 北海道産ナヲ材の材質に関する研究,1.産地別ナラ材の材質の比較.
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