揃林技研報１８２００５

鵬

富山県における治山木杭の耐久性（第２報）
皮付きと皮剥ぎ‑塗布防腐処理スギ小丸太の耐用年数
長谷川益夫

DurabiIityofRoundWoodPoStSfo『層rosionControiProjectsimToyamaPrefectureⅡ．＊
ＳｅｗｉｃｅＬｉｖｅｓｏｆＳｕｇｉｗｉｔｈＢａｒｋａｎｄＰｅｅＩｅｄ＆ＣｏａｔｍｇＰ『eｓｅｒｖｅｄＳｍａＩＩＬｏｇ
MasuoHAsEGAwA*＊

スギは，富山県において民有林造林而積の約93％を占める。そのため，スギ造林地付近で治山施工を行うことがある。施工には木杭がしばしば用いられるが，この低コスト材料.として，支障木などを皮付きのままあるいは剥皮して簡易に防腐処理しての使用が合理的である。

このためには，耐久設計の観点から，これらの耐朽性を調べておく必要がある。そこで，富山県産ボカスギ小丸太（直径約１０cm）を，皮付き，皮剥ぎ‑塗布防腐処理，および皮剥ぎの３つの処理区に分け，野外接地暴露試験によって被害度の経年変化を調べた。被害度と暴露期間の関係は，成長関数回帰を行い，被害度２．５および折損率10％を耐用限界とした耐用年数を求めた。その結果，それぞれの耐用限界について地際部では，皮付き小丸太は４．９年および６．０年，皮剥ぎ‑塗布防腐処理小丸太は６．５年および６．７年，皮剥ぎ小丸太は６．２年および7.6年の耐用年数が得られた。皮付きのまま接地使用すると皮剥ぎに比べておよそ１年あまり耐用年数が短くなることがわかった。

１。はじめに

ここで，耐用限界として，一般的な被害度２．５，さら富111県において，スギ（Cxy〆o"29"αｊ o"ｊｃａＤ・に地際部では折損率10％および折損率10％に相当すDon）は太宗を占める植栽樹種であり，民有人工林る被害度３．４（第１報')）の３つの基準を採った。

でも約９３％がこれで造林されている。このため，端山施工を行う場合，施工地や隣接地にスギ造林地が存在する。したがって，運材や加工の手間を省き，施正に必要な木杭材料として，手近から得られる榊
端材を含むスギ小丸太材を現場で加工利用することは，省コストな材料調達法といえる。県内でも，柵I：（写真−１）だけでなく伏工，流路工のごく一部にその例がすでに見られる。
このようにして加工された木杭を耐久設計に組込むには，接地条件下での耐用年数が必要である。しかし，この資料や文献が見あたらないので，野外接地暴露試験を行い，被害度の経年変化から耐用年数を推定した結果を報告する。

写真−１スギ皮付き小丸太を使用した施工例(柵工）＊木材保存，１９(1)，13‑22(1993)を節ｌ報とする。部は，１１本木材学会鰯５０同大会（2000）において発表した。
*＊木材試験場

2４

２．試験方法

２．２暴露条件

２．１供試材料と塗布防腐処理

小丸太試片は，木材試験場構内の杭試験地の一区供試したスギ小丸太は，富山県産ボカスギの梢端画（広さ：２×１８ｍ，土壊：一部粘土混じりの褐色材（小矢部市城山地内ボカスギ間伐展示林，1987年

森林土，位置:東経137.102.,北緯36.703.,標高７月伐採，長さ３ｍ）である。これらを１ｍの長さ14ｍ）において，1987年９月２９日から2003年10月に切断し，ランダマイズしながら皮付き，皮剥ぎ‑塗１７日まで野外接地暴露した。ただし暴露地は，１９９０

布防腐処理および皮剥ぎの３処理区用に分けた。各年８月の試験地移設に伴い同標高，西約200ｍの地点

処理区の小丸太試片本数は12本とした。皮付き区以から移動した。小丸太試片は，処理区をランダマイ外の小丸太を皮剥ぎし，皮付き小丸太とともに合成ズして，間隔１ｍで，長さの半分50cmまで地中に埋樹脂シート下で２週間天然乾燥した。処理区別の材めて設置した。試験地の様子を写真−２に示す。

質を表−１に示す。含水率の測定には，ポータブル暴露期間中の気候環境条件を，年平均気温，年降型電気抵抗式含水率計（ケット科学製）を用いた。

水量，日降水量１mm以上の年降水日数，および修正
クライメート・インデックス（C１，；式(1)）３)を試

表−１供試スギ小丸太の材質
末口
直径
処理区

（c、）

皮付き

含水率に、/、）（%）

木，八尾，砺波）のデータをもとに求めた。

密度F両胃圃

ＣＩ

２月ｄ'(t‑2）＝２…式（１）
１月１６．７

最小値

最小値

陣英爾１

斥胃厨１

最大値

最大値

最大値

６．
２

＞３００．６４

２．３被害度評価と解析の方法

画

小丸太試片の被害（腐朽あるいは虫害）は，ほぼ回

回

1１．７

瀧布防腐

回

処 理

1２．
３

６．
３

回
1２．５

０．５５

ここで，ｄ'：日降水量１mm以上の月降水日数
ｔ：月平均気温

１年毎に頂部，地際部，底部について森林総合研究所の評価体系（表−２）４)に準拠して評価した。評価

皿は，目視によって行ったが，内部の被害状態が判然＞３００．７２としない場合は，千枚通しを使用し劣化部分を判別

躯圃6.8１．
０３型画皮剥ぎ一皮剥ぎ

容積困却,
嘉祭
ｈ細り率

験地近傍のＡＭｅＤＡＳ気象観測点４箇所（富山，伏０．４７回回した。評価に迷う場合，劣化部分の断面に対する比厄国＞３００．８０

率により０．５（10%）刻みの被害度（断面欠損率）を与えた。そして，各処理区12本の平均被害度を算出した。

暴露期間（オ；年）と平均被害度（Ｄ）について
途布処理用防腐剤には，ナフテン酸銅系油剤防腐Richardsの成長関数回帰分析5.6)を行った。回帰に使防蟻剤（山陽木材防腐㈱現㈱ザイエンス製，サンプ用したRichardsの成長関数を式（２）に示す。分析

レザーＯＧＲグリーン）を用いた。塗布法は，刷毛は，統計解析ソフトSTATISTICAPmO3Jの非線形を用いた１回塗りで，木口面は十分に吸収させるよ回帰分析を用いた。回帰にあたって一段7)では寄与率うにした。塗布前後の秤量によって求めた塗布量は，がやや低かったので，前段と後段の２段階に分け，最小1639/㎡〜平均2219/㎡〜最大2839/㎡となり，両回帰式を結合した。また，地際部では，被害度５ほぼ塗布仕様（2009/㎡以上）２)に沿った値となった。に達した本数割合を折損率（Ｂ；％）として，そのただし，容積密度がやや大きかったことから，油剤経時変化について成長関数回帰（一段）を行った。

途布前としてはまだ乾燥が不十分で，試片中央部（地際部）の塗布量に不足があったことが窺える。

噺林枝研蝿１８２００５

2５

得られた回帰式に一般的な耐用限界とされる平均被害度2.54)，折損率１０％および折損率１０％に相当する平均被害度３．４１)を代入して暴露期間を求めた。
これらをそれぞれ，耐用年数Ｌ"2.5,ＬＢ１０鵜，Ｌ"3.4とした。

Ｄ＝Ａ（１−ｅ−ＡＩ） /(１−" ）…式（２）ここで，、：平均被害度

Ａ：最終到達被害度（理論的には５）ｅ：自然対数の底（＝2.718）
ル：被害度進行速度／：暴露期間〃２：被害度進行速度の変化パラメータ

表−２被害度の表し方4）

０１２３４５被害度

観 察 状 態
健全

部分的に軽度の虫害または腐朽
全而的に軽度の虫害または腐朽２の状態のうえに部分的に激しい腐朽
全面的に激しい虫害または腐朽虫害または腐朽により形がくずれる

３．結果と考察３．１試験地の環境

試験地の生物環境は，小丸太の被害状況から間接的に推定できる。ヤマトシロアリの生物被害が一時期一部にみられた。すなわち，調査時で１年３ヶ月後には皮付き区に，２年後には皮付き区と皮剥ぎ区に，３年後には３処理区ともにシロアリが認められた。その後の調査時点ではシロアリは認められなかった。

腐朽菌害では，子実体が１年３ケ月後の調査時点で皮付き区に認められた。全体としては，褐色腐朽が索であったが，一部には白色腐朽と水はけが悪い

位瞬では軟腐朽もみられた。
気候環境は，表−３に暴露経過１年ごとの年平均
気温，年降水量，降水日数，修正木材腐朽気候指数
CIの値を示す。試験期間をとおしての平均値は，それぞれ13.8°Ｃ，２２９６mm，１８７日，１１２で，これら
写真−２暴露試験地の様子に対応するＡＭｅＤＡＳの国内平均値（1977〜1998，上：1987年９月291｣の埋設直後約900地榊８)はうそれぞれ12.0℃（標準偏差4.0°Ｃ)，ド：1999年１月251｣の巾間調査時1626mｍ（545,1m)，１３９日（３０日)，８５（27）であった。

2６

表−３試験地の気候環境（1987.10〜2003.9）

年
[期間］
1988
['87.
10〜'88.
9］

1989
['88.
10〜'89.
9］

1990
['89.
10〜
'
90.
9］

1991
[
'
90.
10〜
'
9
1.
9］
1992
[
'
91.
1
0
〜
'
92.
9］

1993
[
'
92.
1
0〜
'
93.
9］
1994
['
93.
1
0〜
'
9
4.
9］

1995
[
'
94.
1
0〜
'
9
5.
9］

1996
[
'
95.
1
0〜
'
9
6.
9］

1997

[
'
96.
1
0〜
'
9
7.
9］
1998
[
'
9
7.
1
0〜
'
9
8.
9］
1999
[
'
98.
10〜
'
9
9.
9］
2000
[
'
99.
1
0〜
'
０
０．
９］2001['00.
10〜'01.
9］
2002

['01.
10〜'02.
9］

2003
['02.
10〜'03.
9］

平 均
標準偏差

平均気温 降 水 量
(℃）
(m､）

おいて，皮剥ぎ塗布防腐区は平均被害度２をわずかに下回るところで，皮剥ぎ区と皮付き区では２を越降水
日数

CＩ，

1３．２

2279

193

114

1３．４2478

182

lll

1４．２

1922

177

109

えるところで，緩やかになる時期が認められた。これは，被害が早く進む辺材部，遅く進む心材部や防腐薬剤浸潤部が断面内に混在するためと考えられ，未処理辺材部の腐朽菌とシロアリによる急速な被害進行が収束したためと推定する。
ばらつきを示す±１標準偏差区間を比較すると，1３．９2474

195

1241３．６20571801061３．０2557

198

120

1４．０1550

167

9０1３．８2416

197

1191３．１2059

173

8８1３．８2337

195

122

1４．３

2708

186

127

1４．３2426

195124

皮剥ぎ処理区は他の２処理区と比べて狭くなっており，皮剥ぎに被害度のばらつきを抑制する効果が認められた。

部位別では，いずれの処理区でも地際部で最も速い被害度進行が認められ，ついで頂部，底部の順になった。

表−５には，処理区別に頂部と底部には耐用年数Ｌ､2.5を，地際部にはさらに耐用年数Ｌ810階，Ｌ､3.4を示す。

地際部のＬD2.5では，皮付きと比べて，皮剥ぎが１．３年長く，皮剥ぎ‑塗布防腐処理が１．６年長くなった。
ＬＢ１ｏ喝では，同じく皮付きと比べて，皮剥ぎが０．６年長く，皮剥ぎ‑塗布防腐処理が０．７年長くなった。
ＬD3.4では，皮付きと比べて，皮剥ぎが１．１年長く，1４．１2197

1819６1３．９2238

190

1141４．２2438

188

1171３．３2608

1921141３．８2296

1871120.5292９1２

皮剥ぎ‑塗布防腐処理が１．４年長くなった。このように，皮付きと比べて，皮剥ぎ，皮剥ぎ‑塗布防腐処理の耐用年数は若干長くなり，一定の保存効果が認められた。

折損率10％に到るまでの耐用年数ＬＢ１ｏ卿（図−２）

は，被害度を基準とした折損率10％に到るまでの耐用年数')ＬD3.4と比べて０．５〜１．２年短く計算された。
これは，今回は被害のばらつきが大きく，被害度３．４

これらのことから，試験地は，全国の平均的気候値に到る前に被害度５（折損）に達する比率が10％をと比べて，気温はわずかに高めで，降水量が多く高越えたためであろう。

頻度降水の多雨な気候環境といえる。また，ＣＩ'がちょまた，皮剥ぎ丸太について，その塗布防腐処理は，うど全国平均十１標準偏差で，木材にとっては全国頂部や底部で耐用年数延長効果が認められたが，地平均より腐朽しやすい環境といえる。

際部ではほとんど認められなかった（図−１，表一３．２被害度の回帰分析と耐用年数の算出

５)。これは，薬剤が油剤であり，供試小丸太の中央劣化部分は加害生物種を区別せずに被害度評価を部表層への浸潤が不十分であったためと推定される。

行った。ボカスギ小丸太の皮付き，皮剥ぎ＝塗布防腐したがって，伐倒後できるだけ早く皮剥ぎして乾燥および皮剥ぎ処理の３処理区の被害度の経時変化を，期間を長くし，含水率の低下を図ることが必要であ

評価部位別に図−１に示す。図中には，成長関数回る。また，地際部分へのインサイジングを施し，防帰分析の結果得られた式の曲線を描いた。また表一腐剤の浸潤度を向上させる方法も有効と考えられる。

４に，それぞれの回帰式の回帰係数を示した。
まず，図−１の被害度進行の状態では，地際部に

2７

富林技研報１８２００５

皮付き
一一二５可／〆.
，.
.
‑
昼････…
．
。

.〃ｂ回IＦＪ

３２●●.・・Ｏ..｡｡ ．

００ ２ ４ ６ ８ １ ０ 1 ２ １ ４ １ ６ １ ８

皮剥ぎ‐塗布防腐
５ノ／〆
．ロロ

△夕／
グ
ク腸ワノノ

３髄伽羅

〃Ｐロム︑夕

４●ｅ〆

ノ〃

｡

ロ‑ノタ

グ

２ム・ダム.̲･〆一１ぽﾀグ

００ ２ ４ ６ ８ １ ０ １ ２ １ ４ １ ６ １ ８

皮剥ぎ
５４３

２

００ ２ ４ ６ ８ １ ０ １ ２ １ ４ １ ６ １ ８

暴露期間（年）

図−１スギ小丸太の平均被害度の経年変化△−．−頂部○一地際部□‑‑‑‑‑‑底部注）地際部の被害度については,平均±標瀧偏差の範囲を線分で示した。

2８

１０００００００００００
０９８７６５４３２１︵ま︶国冊哩埠

０２４６８１０１２１４１６1８

暴露期間#（年）図−２スギ小丸太の折損率の経年変化
皮付き○一Ｂ＝130(１−e一･･2361）】ﾉ(1‑..891）
皮剥ぎ 塗布防腐■‑‑‐Ｂ＝130(１−e‑o･'931)】/〔１−｡､874）

皮剥ぎ△…….….…Ｂ＝130(１−e‑0.186 )Ｉﾉ《l‑o,865）

表−４スギ小丸太の被害度経時
処理区

部 位

前･後段の別
前 段
後 段
前 段
後 段
前 段
後 段
前 段
後 段
前 段
後 段

頂 部
皮付き

地際部

底 部

頂 部
皮剥ぎ‐塗布防腐

地際部
底 部
頂 部

皮剥ぎ地際部
底 部

Ａル〃Ｚ

1.60

2.220

0.963

３5
５０ 564０ 987

２5００ 850

０ 586

２4
７０ 715０ 990

０9
５３ 580０ 99955４0
５０ 379０ 9522結 合１4００ 655

０ 9208260 ０００ 0295０ 880

１8５２ 750０ 9970３0
５０ 579

０ 984

２ 810

０ 9983

後 段
前 段
後 段
前 段
後 段
前 段
後 段

４2００ 385

０ 9910１2３２ 180

０ 928３7３０ 394

０ 937

２2００ 775０ 493

２7
５０ 655０ 9913

０8８

１ 870

０ 969

４3８

０ 324

０ 944

頂部

結 合
結 合

０ 8０

結 合結 合結 合結 合結 合）

表−５スギ小丸太の耐用年数

皮付き
皮剥ぎ‐塗布防腐
皮剥ぎ

結 合前 段注）カワイダニスギ梢端材の野外接地暴露試験（198

処 理 区

備 考(単位：年）

地 際 部

底部

Ｌ 、２．５Ｌ 、２．５Ｌ
B
１０％

Ｌ Ｄ３．４

7.2

4.9

6.0

6.5

８．
２

1４．３

6.5

6.7

７．９

1２．５

7.0

6.2

6.6

7.6

９．
０

注）カワイダニスギ梢端材の野外接地暴露試験（1987.9〜2003.10）にもとづく，
Z Ｄ２．５

符林技研報１８２００５

2９４．まとめ

13‑22（1993)．

ボカスギ梢端小丸太（直径約１０cm）を，皮付き，２）山陽木材防腐㈱：製品資料

皮剥ぎ‑塗布防腐処理および皮剥ぎの３つの処理区にサンプレザーＯＧＲグリーン'' １９８２．

分け，野外接地暴露試験を行った。被害度および折３）MasuoHasegawa：ClimatelndexofWood

損率の経年変化は，成長関数回帰を行い，回帰式をDecayinJapanandToyamaPrefecture，求めた。得られた回帰式から，耐用年数を求めた。

High,PerfOrmanceUtilizationofWoodfor

結果は以下のとおりであった。

OutdoorUses（RepoxtonResearchProject，

１）地際部において，被害度２．５および折損率10％Grand‑in‑AidfOrScientificResea、ｈ），を耐用限界とした耐用年数は，皮付き小丸太は４．９年

2001,ｐ､15‑25.と６．０年，皮剥ぎ‑塗布防腐処理小丸太は６．５年と６．７4）例えば；松岡昭四郎ほか５名：浅川実験林苗畑

年，皮剥ぎ小丸太は６．２年と６．６年の耐用年数が得の杭試験（３）各樹種の野外試験による耐朽性調られた。

査結果，林業試験場研究報告，232,109‑135２）剥皮‑塗布防腐処理スギ小丸太の耐用年数は，皮剥ぎに比べて地際部の延長効果は小さかったが，（1970)．

５）Ｆ､Ｊ,Richards：AFlexibleGrowthFunction

頂部や底部ではかなりの延長効果が認められた。

forEmpiricalUse,Jour・ExpBot.，１０，２９０．
３００（1959)．

謝辞６）大隅慎一，石川善朗：RICHARDSの生長関数を試験に協力いただいた治山課（現森林政策課）をあてはめるためのコンピュータープログラムのはじめ関係の方々に感謝する。

作成，24,64880980.

7）長谷川益夫：富山県における治山木杭の耐久性一
文 献

皮付きと皮剥ぎスギ小丸太の耐用年数−，日本

1）長谷川益夫ほか８名：富山県における治山木杭の耐久性（第１報）柵工におけるスギ及びカラ旨集（京都)，４６６(2000.
８）長谷川益夫：未発表．

マツ木杭の耐用年数について，木材保存§１９(1)，ＳｕｍｍａｒｙＳｕｇｉ（Ｃ わ"e ね， ｊａｚ；Japanesecedar）isthemostimportantplantingspecieswhich
occupiesabout9396oftheaffOrestationareaoftheprivateforestsinToyamaprefecture・TherefOre，
fOrestryconservationconstructionmaybeexecutedneartheplantatiｏｎｓ・Ｔｈｅｗｏｏｄｐｉｌｅｉｓｏｆｔｅｎ
ｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎstructiｏｎ，ａｎｄｌｏｇｓｗｉｔｈｂａｒｋｏｒｌｏｇｓｗｈｉｃｈａｒｅｓimplypreservedbyacoating
treatmentarerationallow､costmaterialinrespectofthefallentrEesthatareobstaclesorfrom

thenearbyforest・Forthisreason，thisbioresistancemustbeexaminedfromtheviewpointof
designofdurability・Boka､suglsmalllo9ｓ（diameteraboutlOcm）wasdividedfromtrunksinthe

crownａｎｄｗａｓｐ唾paredintothreeprocesstreatmentｓｏｆｌｏｇｓｗｉｔｈｂａｒｋ，peeled＆coatingpreservedlogsandpeeledlogs・Then，thesecularchangeofdamageratewasexaminedbyfield
earthcontactexposurEtest・Thegmwthfunctionregressionanalysiswascarriedoutonrelation‐
shipbetweendamagerateorbreakagerateandexposuredurationwerecalculatedAstheresult，

inthegroundlineposition，respectiveserviceliveswereasfollows；４．９，６．０ｙｅａｒｓｆＯｒｌｏｇｓｗｉｔｈｂａｒｋ，６．５，６．７yearsfOrpeeled＆coatingpreservedlogsand6､２，６．６ｙｅａｒｓｆｏｒｐｅeledlogs・In
conditionofearthcontact，ｉｔｗａｓｐｒｏｖｅｎｔｈａｔｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏflogswithbarkwasshorterthan
thaｔｏｆｐｅｅｌｅｄｌｏｇｓｂｙａｂｏｕｔ１．３years．