島根県産業技術センター研究報告第45号（2009）

ノート

合板大壁と OSB 大壁の耐水強度性能の比較
大畑1．目

＊

＊

敬 ・河村

進

るようなことはないという想定から，仮に過激な耐水試験的で評価して両者に差があったとしても，現実として有意な近年，住宅の構造壁として木質ボード等の面材料を，軸影響とはならないという考えによる．日本で OSB を本格組に直接釘で張り付ける大壁仕様の工法が増えてきた．そ的に使い始めてまだ十数年しか経っていないため，構造壁のなかでも，合板と OSB（Oriented Strand Board：薄い木として合板との耐久性比較データや，適切な劣化促進方法片を一定の方向性を持たせて積層接着したボード）を面材も不明である．また，現実の壁の長期耐久性は面材料だけ料として用いることが多い．合板に比べ OSB は吸水率やでなく，釘などの金具類の劣化も含めた複合的な評価を行それにともなう膨脹率が大きいため，後者を住宅の構造壁う必要があり，面材料の耐水性データだけで壁構造の長期として用いた場合，日本のような高温多湿の風土の中では性能が決定されるわけではないという理由にもよる．

前者に比べ耐久性において不利ではないかという見解があ

しかし，以上のような背景を勘案しても，日本のようなる．

気候を考えると，面材単体の耐水性を把握することは必要

一般に合板に比べ，OSB や，PB（Particle Board），MDFであり，その手段として，湯浸漬によるような劣化促進試（Medium Density Fiber Board）等の構成エレメントが小さ験は有効と考えられる．そこで合板と OSB の耐水性が壁いボードを，煮沸または長時間水中浸漬した場合，それら性能に与える影響を調べる一つの試みとして，それらをの厚み膨脹率が大きいことは周知である ．また，屋外暴

40 数℃の湯浴に一定時間浸漬させたものを壁材料として露した場合も OSB や PB，MDF の強度低下は合板に比べ使用した場合と，この処理をしなかった通常の状態で使用早いという報告 もある．これらの知見からすると，合板した場合との壁強度性能の比較試験を行い，耐水性についとその他木質ボードの耐水性能に差があるように考えられ，て検討した．

それらの材料が壁材となった場合，建築物の強度耐久性に2．方差が出るのではないかと予測される．
しかし現在，合板と OSB を壁材料として使う場合の水2.1

法

供試材料

湿による劣化低減程度は同等と見なされている．これは，面材料は，表 1 に示す国産の構造用合板（以後，合板と木質面材料を建築物の構造壁として使用する場合，最外装記す）とカナダ産 OSB の計 2 種類とした．これらはいずれに耐水性のあるサイディングボードなどを張り，直接風雨も平成 19 〜 20 年に，国内の建材店やホームセンターで一にさらされない構成とすることや，ましてや，温水に漬か般的に入手可能なものである．

表１供試面材料

構造用合板(JAS 特類 2 級3プライ9mm)
OSB（JAS 4 級 9.5 mm）＊）＊材料技術グループ− 11 −

大畑・河村：合板大壁とOSB大壁の耐水強度性能の比較

軸材料は，土台および柱材が含水率 10〜 15％の一般に流通しているスギ材（JAS乙種構造材 3 級程度）で，梁も一般に流通し て い る， 含 水 率 10 〜 15 ％ の ベ イ マ ツ（JAS 甲種構造材 3 級程度）を使用した．
2.2

水劣化促進処理

木質材料の水湿に対する耐久性評価試験としては，水中浸漬や温水，煮沸処理などの劣化促進処理による方法が一般的である．
ただし，これらの方法は，木質材料製造時の接着にかかわる品質管理を主目的としたもので，建築に組み込まれた材料の水湿に対する耐久性評価方法としては適当でないと言われている．一方，建築基準法に定められた指定建築材料の耐水性能を担保するための試験としては，事故的水掛かりを考慮するための調整係数を求める方法 3）がある．この方法では，試験体の片面だけに常図１

壁試験概略図（単位：mm）

図2

面内せん断試験結果の包絡線図

温で 72 時間散水し，その後充分乾燥させ強度試験を行うこととなっている．そこで，これら既存の方法を考慮して今回の水劣化促進処理のスケジュールは，それらの中間的と思われる条件とした．具体的には，面材料全体を 43 ± 2℃の湯浴に 3 時間浸漬し，その後 21 時間風乾させるという工程を 1 サイクルとし，それを 3 回繰り返した．その後，その面材を未処理面材の含水率まで乾燥するには不充分な，室内 2 日間の風乾を行う一連の処理を本研究における水劣化促進処理とした．
2.3

壁試験体の仕様

前記の劣化促進処理（以後，処理と記す）を行った面材および未処理面材を，軸組に釘で張り付け壁試験体を作製した．壁試験体の仕様および試験体数は，国土交通省の定める一般的な方法 4）で各 3 体製作した．
その壁試験体の概略を図 1 に示す．また参考に，軸組のみの状態の面内せん断強度を調べるため，面材を張らないものも 3 体製作した．
2.4

壁の面内せん断加力試験

壁の面内せん断加力試験も国土交通省の定める一般的な方法 4）で行った．その概要を図 1 に併記する．なお，処理面材を張った壁試験体は面材が半乾き状態を保つよう，面内せん断試験機へのセッティングまでの間シートで覆った．

− 12 −

島根県産業技術センター研究報告

板壁の方が未処理においても処理後においても性能が高く，

3．結果および考察
3.1

第45号（2009）

両者どちらの面材も耐水促進処理を行うと少しぜい性的な破壊となること，また，当然ではあるが面材を張らない軸壁試験体の包絡線図

図 2 に，各試験体の平均的な面内せん断試験結果の包絡組だけの耐力は非常に低く，構造壁としての性能は発揮し線図を示す．壁の強度性能の評価は平成 12 年の建築基準ないことが看取できる．

法の改正により，壁の剛性と最大耐力が支配的となる従来

3.2

壁強度性能評価の 1/120rad. 変形時の面内せん断荷重値からのみ算出する

壁強度性能を評価する最終的なものとしては，壁倍率と壁倍率でなく，最終破壊とみなされる時点の終局耐力とじいう建築物の壁量計算に使われる数値に集約される．そのん性を考慮した壁倍率で示すことになった．そのため，改ためのプロセスとして，前項に示した包絡線図から所定の正後の壁倍率を求めるには，包絡線図が性能評価に重要と方法 により，最大荷重：Pmax ，終局耐力：Pu ，初期剛性：なった．

K ，破壊エネルギー：DE ，構造特性係数：DS ＝1/（2μ−1）

包絡線図をみることにより，その壁のおおよその性能とただし，μ＝塑性率（終局変形角 / 降伏変形角），（a）：壁の特徴が推測できる．すなわち図 2 からは，OSB 壁に比べ合損傷限界を示す Py 値，（b）：大地震時に対する安全を担保

表2

壁性能評価値（1）

表3

壁性能評価値（2）− 13 −

大畑・河村：合板大壁とOSB大壁の耐水強度性能の比較するための終局耐力 P u に（0.2/DS ）を乗じた値，（c）：安全

合 OSB および合板とも 9 〜 11％，処理の場合 OSB および性を担保するための最大耐力 P max の 2/3 の値，（d）：構造

合板とも 15 〜 25％で，試験時の含水率はほぼ同程度であ物としての損傷限界とみなされる特定変形時（見かけのせったことから，両者の処理および未処理時の比較においてん断変形角 1/120rad.）の応力値をまず求め，次にそれら数は含水率の違いの影響はないと考えられた．よっていずれ値をもとに壁倍率を算出した．その結果を表 2，表 3 に示す．の条件でも，合板と OSB を比較した場合，前者の方が各

表 2 は，表 3 を算出するための主要な基礎的データであ

壁性能値が高く，また劣化促進処理による性能低下も少なる．壁倍率は，前記（a）
（b）
, （c）
, （d）
,値のうちの最小値を短いと判断される．したがって，OSB に比べ合板の方が壁面期基準せん断耐力とし，その値から計算される．

材として対水湿に関する性能は優れていると考えられた．

表 3 に示すように，合板壁は OSB 壁に比べ未処理および処理どちらにおいても壁倍率がやや高く，その差は処理

本報告は，平成 20 年に西日本合板工業組合からの受託を行ったものの方が大きくなった．また，前段階の値であ研究として行った成果を主体として取りまとめたものである（a）（b）, （c）, （d）,の各値においても合板壁の方が OSB 壁る．研究遂行にあたり，ご支援いただきました西日本合板よりも高い傾向にあった．このことから，H12 年の建築基工業組合に深く感謝いたします．

準法改正以後要求されることになった．強度，じん性に対文応する各項目において合板の方が適していると思われた．
未処理と処理による壁強度性能に変化が生じた要因として，面内せん断試験時の壁を構成する各部材含水率の違い，および，処理による面材の劣化によること，の二つが考えられる．しかし，今回の実験では処理面材は半乾き状態で実験に供するという条件としたため，面材含水率の影響については判断することはできなかった．そのため，表 2，3 に示す処理後の残存率は，二つの要因の影響が合体した変化の程度を示すものと思われる．ただし，面内せん断試

献1）例えば，黄 箭波．合板（ラワン・針葉樹）とボード（MDF・OSB）との性能比較．㈱日新 NS 木質科学研究所商品研究シリーズ NO.2，
2002，
p.5-7
2）小島陽一，西田忠弘，鈴木滋彦． 屋外暴露試験による木質パネルの耐久性能評価 ．第 58 回日本木材学会大会研究発表要旨集．つくば．2008-3-17/19．
日本木材学会，p.233-234.
3）建築基準法告示第 1446 号別表第二：2000．指定建築材料の品質基準と測定方法．
4）建築基準法施工令第 46 条第 4 項表 1（ 八）：2000. 木造軸組耐力壁の試験方法，評価方法．

験直後の含水率は，軸材が 10 〜 15％，面材は未処理の場− 14 −