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木材の基礎知識 「木材の含水率」 2

密度は単位体積当たりの重さですが、似た言葉で比重があります。比重は同体積の水(4℃)の重量との比で、単位の有無の違いで数値は同じと考えてよいでしょう。
また、ひとことに木材の場合、密度といってもいろいろあります。通常使われるのは気乾状態での気乾密度が使われます。

生材密度生状態の密度
気乾密度(気乾比重)気乾状態での密度
全乾密度(全乾比重)含水率0%での密度
真密度(真比重) 木材の空隙を一切取り除いた実質の密度で、細胞壁の密度と考えればよい。樹種によらず約1.5g/cm で一定。
容積密度未乾燥時の体積で全乾状態の重量を除したもの

密度は下表のように樹種ごとに違いがあります。この違いは、含水率と空隙率によります。
表の数値は平均値で実際には同じ樹種でも密度には幅があります。
木材全て均一ではなく、ご存知のとおり心材もあれば辺材もあり、年輪ひとつにしても早材部、晩材部があり、年輪幅も異なり、それぞれ密度にも幅があります。

■同一樹種内の密度の違い

早材と晩材
晩材のほうが早材より密度は大きく、スギでは約10倍の差があります。
スギやヒノキの特徴としては、未成熟材である1年~15年生までは晩材の密度は年々大きくなり、成熟材では一定となります。早材では逆に未成熟材では密度が大きく年々小さくなり、成熟材では一定になります。

年輪幅と密度
針葉樹の場合、成熟材では年輪幅が広いほど密度が低下するといわれています。しかし、スギではカラマツやアカマツほど明瞭ではないようです。これは、年輪に対する晩材の割合が影響するためです。

■密度と強度

一般に密度が大きいほうが強度が強く、右上表の樹種別の密度と強度(ヤング係数)を見ればよくわかると思います。
ただし、前述のとおり針葉樹の場合、未成熟材では密度が大きいが強度は低くなります。

初出: 林産だより Vol.55 木材の基礎知識 「木材の含水率」 へのリンク