木質ボードの開口型モード破壊じん性値(第2報) : 含有水分による木質ボードの破壊じん性値の変動

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  • モクシツ ボード ノ カイコウガタ モード ハカイ ジンセイチ ダイ 2ホウ

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抄録

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3種類のファイバーボード(インシュレーションボード、MDF、ハードボード)について含有水分が破壊じん性値に与える影響を調べた。コンパクト引張試験体の含水率を吸湿、吸水、脱湿、乾燥器による全乾の4通りの方法で変化させ、ASTMのコンパクト引張試験により破壊じん性値を測定した。インシュレーションボードでは破壊じん性値の低下率は吸湿の方が吸水より大きかったが、ハードボードではほとんど差はなかった。これらは、ボードの空隙率の違いで説明できる。吸湿の場合は含有水分が結合水としてすべてファイバーボードの膨潤に寄与しているのに対して、同一含水率における吸水の場合、空隙に自由水として含まれる水分は膨潤に直接関係しないため、吸湿の方が吸水よりも膨潤量が大きく、破壊じん性値の低下が大きかった。したがって、吸湿と吸水における破壊じん性値の低下率の差は空隙率の大きなインシュレーションボードで大きかった。どのボードにおいても気乾時の破壊じん性値が最も大きかった。

The influence of contained water on the fracture toughness was investigated in three kinds of fiberboards (insulationboard, MDF and hardboard). Moisture content of compact tension specimens were varied by four methods; water-adsorption,water-absorption,water-desorption and oven-drying. Fracture toughness of these specimens were measured by ASTM compact tension test. The degree of decline of fracture toughness in water-adsorption were bigger than those in water-absorption in insulationboards, but the differences were not observed in the degree of decline of fracture toughness between in water-adsorption and in water-absorption in hardboards. These can be explained by the differences of void volume of boards. While all moisture contained in fiber-boards as bound water contributed to swelling of fiberboards in water-adsorption, some moisture contained in pores of fiberboards as free water did not contribute to swelling of fiberboards in water-absorption. As swelling of fiberboards in water-adsorption was bigger than that in water-absorption, reductions of frasture toughness of fiberboards in water-adsorption were bigger than those in water-absorption at the same moisture content. Accordingly, the differences of the degree of decline of fracture toughness were the biggest in insulationboards with large void volume. Fracture toughness of fiberboards were the largest in air-dry moisture content.

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