結果討論

2.5.1 抗壓強度與密度及含水率之關係

以密度及含水率為橫座標軸，試體抗壓強度為縱座標軸，可繪出關係圖如圖 2.38 至圖 2.41 所示。由圖中僅可看出密度對縱向(V)抗壓強度有些微正相關性，弦向(R)抗 壓強度在本試驗中似乎不受密度影響，可能因為木材取樣的樹體部位不同，造成斷面 年輪形式與弦向抗壓強度之變異性。而含水率在本文試驗中，與兩向抗壓試驗皆無明 顯相關性。

圖 2.38 密度對弦向抗壓強度影響 圖 2.39 密度對縱向抗壓強度影響

圖 2.40 含水率對弦向抗壓強度影響 圖 2.41 含水率對縱向抗壓強度影響

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2.5.2 抗剪強度與密度及含水率之關係

以密度或含水率為橫座標軸，試體抗剪強度為縱座標軸，繪出之關係圖如圖 2.42 至圖 2.45 所示。由圖中可知密度與徑切面抗剪強度有明顯正相關性，與橫切面抗剪 強度之關係則較不明顯。而含水率與抗剪強度仍無明顯相關性，可能由於試體為已經 過窯乾處理之木材，含水率僅介於 10.3 % ~ 19.7 %間，差異性過小而不足以顯示其相 關性。

圖 2.42 密度對徑切面抗剪強度影響 圖 2.43 密度對橫切面抗剪強度影響

圖 2.44 含水率對徑切面抗剪強度影響 圖 2.45 含水率對橫切面抗剪強度影響

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2.5.3 新木材與既有木構材性質比較

新木材與舊木材之密度及含水率比較如圖 2.46 所示，綜合新舊木材，密度總平 均值為 0.55mg/mm³，變異係數為 0.144，較新舊木材兩者個別變異係數高；含水率總 平均值為 13.86%，變異係數為 0.126，介於新舊木材兩者之間，顯示新舊木材間的密 度差異性較含水率來得大，但密度與含水率彼此並無顯著相互影響之相關性。

圖 2.46 新舊試體密度及含水率比較

新木材與既有木構材之抗壓及抗剪試驗強度比較如表 2.13 所示，除了 OS 試驗 值略小於 NS 之外，其餘試驗皆呈現既有木構材強度高於新木材之現象，OV 為 NV 試驗值之 1.25 倍、OR 為 NR 試驗值之 1.31 倍，OH 為 NH 試驗值之 1.25 倍，顯示 既有木構材強度並沒有因長期在外風吹雨淋而造成強度降低，可能因舊木材密度較 高或是灌注的化學藥劑影響其性質所致，然而根據 Winandy[16]整理大量對於南方松 灌注化學藥劑對材料性質之影響，顯示南方松受不同藥劑種類、不同木種吸收程度 與乾燥方式等各種變異所干擾，材料強度可能增加、減少或是不受影響，灌注化學 藥劑對南方松材料強度之明確影響並不明確。

另將試體試驗強度與美國 NDS 規範[9]和台灣木構造建築物設計及施工規範[10]

所訂定之各項容許應力比較，其中，垂直纖維抗壓方面，NDS 僅規範部分壓陷之容

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2.6 小結

綜合前述各項試驗結果，歸納以下結論：

1. 抗壓與抗剪試驗試體在達極限強度後，抗壓試驗應力下降程度較平緩，抗剪 試驗則因試體已破壞開裂不再具有抵抗能力，應力急劇下降，且在到達破壞 前試體並無明顯破壞前兆，故實際構築時應避免此種破壞模式。

2. 本研究試驗之試體無論新舊木材在出廠前皆已經過窯乾處理，可能因此已控 制含水率變異性，在本試驗中並無明顯差異性。但舊木材平均密度則高於新 木材，可能為不同批木材間之差異或是受灌注防腐藥劑之影響。

3. 綜合抗壓與抗剪強度，可看出密度越大對平行木材纖維方向之強度皆有正向 影響，縱向抗壓與徑切面抗剪強度均與密度呈正相關。

4. 新舊木材各項試驗性質接近，甚至舊木材多數試驗極限強度平均值略高於新 購木材，可能是因舊木材密度較高之緣故。舊木材各項試驗平均極限強度與 規範比較，其數值約為台灣木構規範之 5.2~7.9 倍，為美國 NDS 規範之 2.7~4.6 倍，顯示舊木材仍具有相當程度的結構強度，可作為結構材使用。

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