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*平成 23 年度臨時研究員
図-1 曲げ試験条件
2,160mm
720mm 720mm720mm
時間 乾球温度 湿球温度 備考
(h) (℃) (℃)10 95 95 昇温・蒸煮18 120 90 高温セット168 90 60 中温乾燥
表-1 推奨乾燥スケジュール
時間 乾球温度 湿球温度 備考
(h) (℃) (℃)10 95 95 昇温・蒸煮24 120 90 高温セット24 110 80 高温乾燥240 90 60 中温乾燥
表-2 非推奨乾燥スケジュール
安全・安心な乾燥材生産技術の開発（Ⅲ） －カラマツ推奨・非推奨乾燥材の強度特性（２）曲げ強度性能－
今井信・柴田直明・吉田孝久・山内仁人・守口海＊
カラマツ心持ち正角材の蒸気式高温セット乾燥では，熱劣化等による強度性能の低下が指摘されている。
そのため，乾燥スケジュールの違いによる曲げ強度性能を比較した。
カラマツ120mm心持ち正角材100本を2グループに仕分け，推奨・非推奨スケジュールで乾燥を行った。その
結果，真の曲げヤング係数，曲げ強さの平均値に違いは見られなかったが，曲げ強さの信頼水準75％におけ
る5％下限値は，「推奨乾燥材」で27.5 N/mm2，「非推奨乾燥材」で24.9 N/mm2となり「推奨乾燥材」はカラ
マツ無等級材の基準強度26.7N/mm2を上回った。
キーワード：カラマツ，心持ち正角，高温セット乾燥，乾燥スケジュール，強度低下
1 目的
カラマツ正角材では，材面割れ，内部割れとも
に高温セット時間による影響は少なかった。しか
し，高温による材質劣化への影響が懸念されるた
め，乾燥スケジュールの違いによる曲げ強度性能
試験を実施した。
なお，本研究は 2009～2011 年度の新たな農林
水産政策を推進する実用技術開発事業の研究課題
「安全・安心な乾燥材生産技術の開発」（中核機関
は石川県林業試験場）で実施した。
2 試験の方法
2.1 試験体
試験体の調整についての詳細は，本報「安全・
安心な乾燥材生産技術の開発（Ⅲ）カラマツ推奨・
非推奨乾燥材の強度特性（１）試験体の調整－」
（57p～62p）に記載した。
推奨乾燥スケジュール（表-1）によって乾燥し
た「推奨乾燥材」40 体と，非推奨乾燥スケジュー
ル（表-2）で乾燥した「非推奨乾燥材」40 体を試
験体とした。
2.2 曲げ強度試験方法
曲げ試験の方法は，下部支点間距離 2,160mm，
上部荷重点間距離 720mm の 3 等分点 4 点荷重方式
とした（図-1）。曲げヤング係数は，全スパンのた
わみから求める「見かけの曲げヤング係数」のほ
か，ヨークを用いてモーメント一定区間（スパン
720mm）のたわみから求める「真の曲げヤング係数」
も計測した。載加速度は 10mm／分とした。
曲げ強度試験実施後，非破壊部から含水率試片
2 枚を切り出し，全乾法により試験直後の含水率
を求めた。
3 試験の結果
試験結果の概要を表-3 に示す。
安全・安心な乾燥材生産技術の開発（Ⅲ） 強度特性（2）
－ 63 －
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表-3 曲げ試験結果の概要
図-2 乾燥スケジュールごとの全乾法含水率
見かけの曲げヤング係数
真の曲げヤング係数 曲げ強さ 最大荷重時変位 仕事量 密度
試験直後の含水率
（kN/mm2) （kN/mm2) （N/mm2) (mm) (N･m) （kg/m3） （％）
平均値 9.65 10.58 37.9 44.3 806 534 14.8
最大値 12.31 14.35 52.2 84.6 2197 643 19.8
最小値 7.56 8.59 26.2 26.5 323 446 9.7
標準偏差 1.17 1.42 5.7 12.5 406 60 1.9
変動係数 12.0% 13.4% 15.0% 28.2% 50.4% 11.1% 12.8%
5％下限値 － － 27.5 － － － －
平均値 10.36 10.8 37.5 35.9 614 516 11.7
最大値 13.81 14.48 52.3 60.5 1503 612 16.5
最小値 8.17 8.16 23.2 21.1 220 405 8.5
標準偏差 1.35 1.44 6.9 8.8 278 52 2
変動係数 13.1% 13.3% 18.3% 24.5% 45.4% 10.2% 17.1%
5％下限値 － － 24.9 － － － －
乾燥スケジュールによる区分 n
推奨乾燥材 39
非推奨乾燥材 40
14.8
11.6
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
推奨乾燥材 非推奨乾燥材
含水
率（％
）
図-3 乾燥スケジュールごとの曲げ試験直後
の全乾法含水率の順位化
01
01
45
9
13
23
1 1
0
2
4
6
8
10
12
14
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
試験
体数
含水率（％）
推奨乾燥材
含水率10％以下
1/40体
3
87
4
7
54
1 10 0 0
0
2
4
6
8
10
12
14
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
試験
体数
含水率（％）
非推奨乾燥材
含水率10％以下
11/40体
図-4 曲げ試験直後の全乾法含水率の度数分布
3.1 試験体含水率
図-2 に試験体の全乾法による平均含水率と最
大・最小を示し，図-3 に順位化した含水率を示し
た。また，図-4 にその度数分布を示した。
各スケジュールで人工乾燥したのち，約 5 か月
間屋根付天乾場に桟積みして養生した試験体は，
「推奨乾燥材」の仕上がり含水率は，平均 14.8%，
（最大～最小：19.8～9.7％，変動係数 12.8％），
「非推奨乾燥材」は平均 11.6%，（最大～最小：
16.5～8.5％，変動係数 17.2％）となりどちらも
JAS乾燥材の基準 SD20をクリアしていた。また，
含水率 10％以下の試験体は，「奨乾燥材」で 40
体中 1 体であったが，「非推奨乾燥材」では 11 体
であり過乾燥と思われた。
なお，今回の曲げ試験体は人工乾燥後約 5 か月
間養生したので，平衡含水率に近づいているもの
とみなし，ヤング係数，曲げ強さ等の試験結果に
対して含水率補正はしていない。
長野県林総セ研報第28号 （2014）
－ 64 －
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図-5 乾燥スケジュールごとの真の曲げヤング係数
図-6 乾燥スケジュールごとの真の曲
げヤング係数の順位化
10.58 10.80
0.0
5.0
10.0
15.0
推奨乾燥材 非推奨乾燥材
真の
ヤン
グ係
数（k
N/m
m2)
20
25
30
35
40
45
50
55
60
7 8 9 10 11 12 13 14 15
見かけの曲げヤング係数（kN/mm2)
曲げ強
さ(N/mm
2 )
無等級材の基準強度（26.7N/mm2）
非推奨乾燥材
▲、破線の近似直線
y=2.47x+11.92R2=0.237
推奨乾燥材○、実線の近似直線
y=2.30x+15.74
R2=0.225
（機械等級区分の基準強度）
図-7 見かけのヤング係数と曲げ強さの関係
3.2 曲げヤング係数
図-5 に試験体の真のヤング係数の平均値と最
大・最小を示し，図-6 に順位化した真のヤング係
数を示した。
「推奨乾燥材」の真のヤング係数は，平均
10.58kN/mm2，（最大～最小：14.35～8.59kN/mm2，
変動係数 13.4％），「非推奨乾燥材」は平均
10.80kN/mm2，（最大～最小：14.48～8.16kN/mm2，
変動係数 13.3％）となった。
見かけのヤング係数，真のヤング係数は，スケ
ジュールによる違いはなかった。
3.3 曲げ強さ
見かけのヤング係数と曲げ強さの関係を図-7
に示す。また，図-8 に曲げ強さの平均値と最大・
最小を示し，図-9 に曲げ強さを順位化して示した。
また，図-10 にその度数分布を示し，試験時気乾
密度との関係を図-11 に示した。
なお，「推奨乾燥材」の試験体 1 体は目回りで
せん断破壊したので，本試験の結果からは除外し
た。
曲げ強さは，「推奨乾燥材」で平均 37.9N/mm2，
（最大～最小：52.2～26.2N/mm2，変動係数15.0％），
「非推奨乾燥材」では平均 37.5N/mm2，（最大～最
小：52.3～23.2N/mm2，変動係数 18.3％）となっ
た。
カラマツ無等級材基準強度 26.7N/mm2 を下回っ
た試験体は，「推奨乾燥材」で 1体，「非推奨乾燥
材」で 2体であった。また，機械等級区分材の基
準強度に関しては，「推奨乾燥材」で 11 体，「非推
奨乾燥材」で 16 体が満たさなかった。
スケジュールの違いによる曲げ強さの統計的
な有意差は見られなかった（ｔ検定，p＞0.05）が，
曲げ強さの信頼水準 75％における 5％下限値は，
「推奨乾燥材」で 27.5 N/mm2，「非推奨乾燥材」
で 24.9 N/mm2 となり，「推奨乾燥材」はカラマツ
無等級材の基準強度を上回ったが，「非推奨乾燥
材」は基準強度を下回った。
また，曲げ強さが 30 N/mm2以下の試験体が「推
奨乾燥材」では 1 体，「非推奨乾燥材」では 5体と
なり，高温時間が長い「非推奨乾燥材」では，強
度の低下した材が多かった。また，密度との関係
では，「非推奨乾燥材」で相関が低くなった。
なお，曲げ破壊箇所は，ほとんどがモーメント
一定区間の引張側の節からであり，チョーク折れ
したものはなかった。せん断破壊したものは，「推
奨乾燥材」において 1本のみ認められた。
安全・安心な乾燥材生産技術の開発（Ⅲ） 強度特性（2）
－ 65 －
�†��㈳���
37.9 37.5
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
推奨乾燥材 非推奨乾燥材
曲げ
強さ
（N
/m
m2)
01
14
12
7
32
00
2
4
6
8
10
12
14
16
20‐25 25‐30 30‐35 35‐40 40‐45 45‐50 50‐55 55‐60
試験
体数
曲げ強さ（N/mm2）
推奨乾燥材30N/mm2以下
1/39体
23
10 1011
2 2
00
2
4
6
8
10
12
14
16
20‐25 25‐30 30‐35 35‐40 40‐45 45‐50 50‐55 55‐60
試験
体数
曲げ強さ（N/mm2）
非推奨乾燥材30N/mm2以下
5/40体
図-10 曲げ強さの度数分布
図-9 曲げ強さの順位化
図-8 乾燥スケジュールごとの曲げ強さ
図-11 曲げ強さと気乾密度の関係
図-12 仕事量の順位化
3.4 仕事量
図-12 に順位化した仕事量を示した。
仕事量では，「非推奨乾燥材」は「推奨乾燥材」
より低い傾向を示し，平均値でも 76％となり，ね
ばり強さが低下していた。
3.5 まとめ
カラマツ 120mm 正角材では，材面割れ，内部割
れともに高温セット時間による影響は少なかった。
ここでは，高温による材質劣化への影響を検討す
るため，乾燥スケジュールの違いによる曲げ強度
性能を比較した。
その結果，高温セット時間がより長く，かつ
100℃以上の高温乾燥を継続した「非推奨乾燥材」
では，曲げヤング係数への影響は見られなかった
が，曲げ強さが低下した試験体が増加し，気乾密
度との相関も低くなった。また，仕事量も小さく
なり，熱劣化によりねばり強さも低下していた。
一方，高温セット時間がより短い「推奨乾燥材」
では，曲げ強さの 5％下限値で無等級材の基準強
度を満たしており，乾燥スケジュールを工夫する
ことにより，熱劣化の影響の少ないカラマツ人工
乾燥材の生産が可能であった。
長野県林総セ研報第28号 （2014）
－ 66 －
�†��㈳���
引用文献・参考文献
1) 吉田孝久・柴田直明・今井信・山内仁人・松
元浩(2013):安全安心な乾燥材生産技術の開発
(Ⅰ)－材面割れ及び内部割れの少ない乾燥ス
ケジュールの開発－，長野県林業総合センター
研究報告，No．27 p.107－122
2) 吉田孝久・山内仁人(2010):安全安心な乾燥材
生産技術の開発－高温セット時間の違いによ
る材面割れ・内部割れの発生量－，長野県林業
総合センター平成 21年度業務報告，p.114－115
3) 柴田直明・伊東嘉文・吉田孝久・山内仁人
(2011):安全安心な乾燥材生産技術の開発－乾
燥条件と曲げ強度性能とに関係－，長野県林業
総合センター平成 22年度業務報告，p.114－115
4) 吉田孝久・今井信・柴田直明(2012):安全安心
な乾燥材生産技術の開発(１)－乾燥スケジュ
ールの違いによる内部割れの発生量－，長野県
林業総合センター平成 23 年度業務報告，p.98
－99
5) 柴田直明・吉田孝久・今井信・守口海 (2012):
安全安心な乾燥材生産技術の開発(２)－カラ
マツ心持ち正角の推奨・非推奨乾燥スケジュー
ルと強度性能－，長野県林業総合センター平成
23 年度業務報告，p.100－101
6) 柴田直明・吉田孝久・今井信・守口海 (2012):
安全安心な乾燥材生産技術の開発(３)－カラ
マツ高温乾燥材の曲げ強度性能改善に向けた
更なる検討－，長野県林業総合センター平成 23
年度業務報告，p.102－103
安全・安心な乾燥材生産技術の開発（Ⅲ） 強度特性（2）
－ 67 －
�†��㈳���
4,14
1
58,0
45
146.
6214
7.41
500
649
11.0
82,
397
18
,445
12
0.06
119.
9853
410
.45
14.8
9.65
10.5
837
.944
.330
.480
617
.30.
568
71
7,42
9
1.
214.
8831
851.
341
2,03
1
0.
460.
3660
1.34
1.9
1.17
1.42
5.7
12.5
4.5
406
3.8
0.06
1
1.7
12
.8
0.8
3.3
6.3
13.1
12.1
0
11
.0
0.4
0.3
11.1
12.8
12.8
12.1
13.4
15.0
28.2
14.8
50.4
21.7
10.8
4,03
1
46,3
05
145
145
437
508
8.71
2,39
5
15,5
07
119
119
446
7.88
9.7
7.56
8.59
26.2
26.5
20.9
323
9.6
0.46
0
4,39
4
71,5
23
150
176
554
826
13.6
42,
400
22
,207
12
112
164
313
.52
19.8
12.3
114
.35
52.2
84.6
41.9
2197
28.7
0.74
9
39
3939
3939
3939
39
3939
3939
3939
3939
3939
3939
3939
64,
106
55,9
54
14
8.00
146.
00
57
1
631
13
.87
2,39
6
18
,203
120.
02
12
0.14
527
12
.96
15.0
12
.86
13.1
7
28
.0
20
.3
22
.4
25
1
12.3
2
0.54
9
目回
りに
よる
せん
断破
壊
74,
105
71,5
23
14
7.00
148.
00
47
8
801
12
.33
2,39
6
22
,165
120.
36
11
9.87
641
10
.86
19.8
10
.07
10.8
7
45
.3
51
.4
36
.3
1,
095
21.3
2
0.58
8
104,
121
60,2
78
14
6.00
148.
00
46
8
677
10
.07
2,39
6
18
,517
120.
19
12
0.06
536
9.
70
14.6
8.
79
8.59
38
.8
44
.6
31
.1
77
5
17.3
6
0.55
8
114,
125
53,2
45
14
8.00
148.
00
53
2
589
11
.35
2,39
7
17
,418
119.
98
12
0.00
505
11
.60
14.5
10
.23
11.7
6
38
.7
45
.4
31
.0
87
0
19.1
6
0.61
9
154,
163
63,3
53
14
7.00
146.
00
45
8
709
10
.31
2,39
7
19
,923
119.
81
11
9.99
578
10
.03
15.2
8.
89
9.93
35
.2
41
.7
28
.1
65
3
15.6
5
0.55
8
164,
191
64,0
49
14
7.00
145.
00
48
0
717
11
.61
2,39
7
19
,959
119.
85
11
9.61
581
10
.76
13.5
10
.08
10.9
0
34
.0
36
.8
27
.0
58
9
16.0
2
0.59
3
174,
155
69,3
75
14
7.00
146.
00
46
6
778
11
.67
2,39
7
22
,007
120.
19
12
0.25
635
10
.28
15.6
8.
94
10.1
9
32
.2
37
.2
25
.9
47
2
12.6
9
0.49
0
184,
268
49,3
19
14
6.00
147.
00
49
3
538
9.
54
2,39
5
15
,715
120.
82
12
0.76
450
8.
60
12.0
8.
14
9.77
33
.7
48
.9
27
.5
82
7
16.9
0
0.61
4
214,
031
47,4
14
14
7.00
145.
00
52
9
552
10
.04
2,39
9
16
,395
120.
14
12
0.18
473
10
.59
12.6
10
.16
10.8
4
41
.8
37
.2
33
.6
64
8
17.4
3
0.52
0
234,
063
57,7
28
14
6.00
147.
00
54
6
662
13
.03
2,39
6
18
,772
118.
65
12
0.13
550
12
.62
15.5
11
.97
14.3
5
41
.0
39
.2
32
.5
72
1
18.3
8
0.56
6
264,
062
65,4
10
14
7.00
148.
00
52
2
740
13
.31
2,39
7
21
,181
119.
77
11
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19
.53
0.
614
推 奨 乾 燥 材付表
－１
推
奨乾
燥材
試
験結
果
平均
標準偏
差
変動係
数
最小
最大
データ
数
縦振動
ヤング
係数
(kN/mm
2)
長さ
（mm）
重量
（ｇ）
幅（mm）
厚（
mm)
乾燥
前曲げ
試験
時
備考
密度
（kg/m
3）
縦振動
ヤング
係数
(kN/mm
2)
全乾法
含水率
（％）
見かけの
ヤン
グ係数
MOE
(kN/mm
2)
真の
ヤング係数
MOE
(kN
/mm
2)
曲げ強度
MOR
(N/mm
2)
最大荷重時
変位
(mm)
最大荷重
（kN）
仕事
量(N･m)
ヤンカ
比仕事量
（kN）
ﾃﾄﾏ
ｲﾔｰ
係数
Hz
密度
（kg/m
3）
長さ
（mm）
重量
（ｇ）
幅（mm）
厚（mm)
長野県林総セ研報第28号 （2014）
－ 68 －
�†��㈳���
4,13
2
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36
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5014
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911
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.40.
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131.
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.213
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.324
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.57.
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145
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940
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58.
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1623
.221
.118
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149
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12,
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122
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14.2
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4040
4040
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4040
4040
4040
4040
4040
4040
14,
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21
14
8.00
147.
00
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4
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10.5
4
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119.
66
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954,
103
60,4
91
14
7.00
146.
00
50
2
68
7
11.6
6
2,
397
19,3
74
120.
62
11
9.99
558
11
.51
12.2
11
.05
10.8
3
47
.6
48
.6
38
.2
1,
093
22.5
0
0.58
8
964,
116
62,1
91
14
8.00
147.
00
45
8
69
5
9.87
2,
398
20,4
72
120.
20
12
0.11
591
9.
26
11.6
8.
78
9.05
33
.0
34
.0
26
.5
47
9
14.1
0
0.53
2
非 推 奨 乾 燥 材付表
－２
非
推奨
乾燥
材
試験
結果
平均
標準
偏差
変動
係数
最小
最大
デー
タ数
縦振動
ヤング
係数
(kN
/mm
2)
長さ
（mm）
重量
（ｇ
）幅
（mm）
厚（
mm)
乾燥前
曲げ
試験
時
備考
密度
（kg/
m3）
縦振動
ヤング
係数
(kN
/mm
2)
全乾
法含水
率（％
）
見かけ
のヤ
ング
係数
MOE
(kN
/mm
2)
真の
ヤング
係数
MOE
(kN
/mm
2)
曲げ
強度
MOR
(N/mm
2)
最大荷
重時
変位
(mm)
最大
荷重
（kN
）仕
事量
(N･m)
ヤンカ
比仕
事量
（kN
）
ﾃﾄﾏ
ｲﾔｰ
係数
Hz
密度
（kg/
m3）
長さ
（mm）
重量
（ｇ
）幅
（mm）
厚（
mm)
安全・安心な乾燥材生産技術の開発（Ⅲ） 強度特性（2）
－ 69 －
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