なぜ木が割れてしまうのでしょうか?

2024-01-21 11:10

木材は天然素材です。樹木は成長過程でさまざまな外的要因の影響を受けることが多く、その結果、木材の構造に異常が生じたり、塗装に悪影響を与える欠陥が生じたりします。病気、昆虫などによって引き起こされる木の材質の変化(寄生欠陥と呼ばれます)、これらは木材の自然な欠陥です。

 

天然木の一般的な欠陥には、節、変色、虫穴、ひび割れなどが含まれます。これらは塗装に損傷を与えるため、塗装前に除去して修復する必要があります。

ひび割れは、木材の外力や温度・湿度の変化の影響により、繊維同士が分離することで発生します。


木材の割れには、表面割れ、内部割れ、端割れ、ホイール割れなど、いくつかの形態があります。これらのタイプの亀裂の原因を簡単に理解しましょう。


1.表面亀裂:

表面の亀裂を指します。表面の亀裂は、丸太本体または完成した木材の表面の亀裂を指します。亀裂は通常、弦面に限定され、半径方向に進展します。木材が乾燥すると、まず表面から水分が蒸発します。表面層の含水率が繊維の飽和点を下回ると、木材の表面が収縮し始めます。しかし、この時点では、隣接する木材の内層の含水率はまだ繊維の飽和点を超えており、収縮しません。表面の木材の収縮は内部の木材によって制限されており、自由には収縮できないため、木材に内部応力が発生します。つまり、表面の木材は張力を受け、内部の木材は圧縮を受けています。乾燥条件が厳しいほど、木材の内層と外層の含水率の差が大きくなり、発生する内部応力は大きくなります。表層の引張応力が木の板目の引張強度を超えると、木組織が裂けてしまいます。木材の条線に沿った組織の引張強度は隣接する木材繊維の強度よりも小さいため、最初に木材の条線に沿って亀裂が発生します。

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2. 内部亀裂:

つまり内部亀裂です。内部亀裂は、ハニカム亀裂とも呼ばれます。内部亀裂は乾燥の後期段階で、場合によっては乾燥した材料の保管中に発生します。通常、木材の外側から見つけるのは簡単ではありませんが、ひどい場合には、木材の表面のくぼみによって判断できます。内部亀裂は、木材の内層の引張応力によって引き起こされます。

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3. エンドクラック:

つまり、端の亀裂です。端部の亀裂は木材の端面に限定される場合もあれば、端部の片側または両側に広がる場合もあり、後者はしばしば割れと呼ばれます。その主な理由は、木材の木目方向の水の伝導率が板目方向のそれよりもはるかに大きいためです。木材が乾燥すると、水は側面からよりも端面からはるかに速く蒸発します。端部の含水率は中央部よりも低く、端部の収縮は中央の木材によって制限され、その結果、端部には引張(伸張)応力が生じます。引張応力が木材の板目引張強さを超えると、端面に亀裂が発生します。

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4. ホイールの亀裂:

この種の亀裂は年輪の方向に沿って発生し、隣接するいくつかの年輪に及ぶことがよくあります。リングクラックは通常、乾燥の初期段階で木材の端面に発生し、乾燥が進むにつれて亀裂は深く長くなります。場合によっては内部で発生することもありますが、乾燥の後期段階で発生し、深刻な内部引張応力によって引き起こされます。

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