フローリングのカッピング。 なぜ起こるのか、どうすればいいのか？ – Wood Floor Business Magazine

私たちの業界では、平らでない床をすぐに見つけ出す人がいることに驚くことがあります。 少し前のことですが、ベテランのフローリング職人と立ち話をしているときに、部屋の様子がスクリーンに映し出されました。 私たちは即座に観察しました。 “あの床はカップ状だ！”と。

無垢材であれ、人工材であれ、カップ状になる原因を理解することは、フローリングの失敗を防ぐのに役立ちますし、カップ状になってしまった場合には、その原因を診断するのにも役立ちます。

カッピングの定義

カッピングは、フローリングの側面が板の中央よりも高くなり、板の表面が凹んだ形になることで発生します。 カッピングは、無垢フローリングと人工フローリングの両方で発生します。 カッピングは、無垢フローリングとエンジニアードウッドフローリングの両方で発生しますが、それぞれ発生のメカニズムが異なりますので、個別に説明します。 どちらの場合も、カッピングの原動力は、含水率（MC）の変化に対する木材の反応です。 繊維飽和点（一般的には28％から30％）以下では、木材はMCが増加すると膨張し、MCが減少すると収縮します。 膨らむメカニズムは、木材の細胞構造や組織を見ることで理解できる。

無垢フローリングのカッピング

無垢フローリングにカッピングが発生するのは、フローリングの底面のMCが表面のMCに比べて高くなっているためです。 一般的な効果は、小さな水滴の上に小さな紙を置くことで簡単に示すことができます。 紙は水から離れて丸くなります。

多くの種類とアスペクト比において、湿らせたタオルの上に置いたフローリングは、1～2日で何らかのカッピングを示します。 数日後には非常に顕著なカッピングが発生します。 これらのデモンストレーションでは、水は液体なので水源を特定するのは簡単ですが、木材は周囲の空気中の水蒸気を吸って同じように膨らむことがあります。

相対湿度（RH）が0以上の空気には、水蒸気が混じっています。 十分な時間があれば、木材のMCは空気のRHに基づいて平衡値になります。 MCが高くなると、液体の水を入れたときと同じように木材が膨らみます。 水蒸気によるプロセスは、液体の水が存在するときよりもゆっくりとしています。

カッピングの問題が遅れて顕在化した例として、温暖で湿度の高い気候の既存の建物の3階建てのうち2階部分に設置された木の床があります。

この問題は、1階の天井と2階の床下の間に空気が入るような、元々の壁構造の隠れた欠陥が原因でした。

カッピングの原因となる水が、配管や器具、建物の水漏れ、あるいは敷地のグレーディングの問題から来ている場合は、問題を診断するのは簡単なことです。 しかし、水蒸気が原因の問題は、特に水蒸気の動きが複雑な今日の建物の外壁では、原因を見つけるのが難しい場合があります。 既存の建物内の空気、湿気、熱の障壁に変化があると、過去に何年も良好な性能を発揮してきた木の床に問題が生じることがあります。 このようなケースでは、季節によってカッピングが発生することも珍しくありません。 温暖な気候では、空調された空間の下からの空気の侵入、湿った地下室、不適切なサイズの空調機などが湿気の問題を引き起こします。 (この問題については、2011年4月/5月の記事「夏場のカッピングと悪化を防ぐには」を参照してください。)

コンクリートや湿った床下からの水蒸気の放出は、どんな気候でもカッピングの問題を引き起こします。 膨らみは接線方向に最も大きく、プレーンソーン・フローリングの面やロータリー・ピーリングの面を横切ることになります。

上から水が入ってきた床は、水が板の間を通って下から木の中に入ってくるので、カッピングすることがあります。 これは、木の床に仕上げが施されている場合に起こりやすい現象です。

木材が環境の変化に対応するために、床の板は隣の板や床下からの力を受けます。 MCの増加によって板が膨張すると、床の他の部分が押し戻されて、膨張をある程度抑えることができます。 木材には、力が加わると弾性を発揮する性質があります。 板を少しだけ曲げても、曲げた力を取り除けば元の形に戻ります。 同じように、膨らまないように拘束された木材（サイズの変化が1％以下になる範囲）は、MCが初期値に戻ると元のサイズに戻ります。

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一方で、隣接する板によって木材が膨らませられない状態でMCが十分に増加すると、セットを獲得し、元のMCに戻しても初期のサイズに戻らなくなります。 これを “圧縮永久ひずみ “という。 その結果、床を乾燥させたときに板の幅が狭くなり、板と板の間に隙間ができてしまいます。 ハンマーで板を軽く叩くと跳ね返ってきてダメージはない。 強く叩くとへこみができます。 ひどい場合は、MCの高い位置にあった床に圧縮永久ひずみが発生し、板の間に永久的な隙間ができることがあります。

床の中の力による影響というテーマに続いて、水分勾配によるカッピングに似た現象があるようですが、原因は違います。 MCが低すぎる状態で施工された床は、平衡含水率に達すると膨らみます。 これは、床材の上面の幅が広く、下面の幅が狭いというサイドマッチのテーパーにより、床材には下面よりも上面に大きな力がかかり、表面が凹んでしまうのです。

カッピングの改善策

軽度から中程度のカッピングの場合、水の原因を取り除き、床材を乾燥させることで、床材を救うことができる場合が多くあります。 先に述べたように、木材内の水分の移動は遅いものです。 扇風機や除湿機を1週間動かしただけでは、ほとんどの問題は解決しません。 ドライキルンと同様に、熱と空気の動きと低湿度の組み合わせが、木材の乾燥には最も効果的です。 大型の外部除湿機やマットを利用して床面から空気を吸引する業務用乾燥サービスが利用できる場合もあります。 積極的な対策を講じれば、床の乾燥にはかなりの時間がかかります。 積極的な対策をしないと、数ヶ月かかることもあります。

カッピングした床を通常のMCにする前にサンディングで平らにしてしまうと、乾燥が完了したときにクラウニングした床（凸面）になってしまいます。 この場合、床がダメになっている可能性があるので、交換する必要があります。

エンジニアード・フローリングのカップリング

無垢材とは異なり、エンジニアード・フローリングにはMCを下げるとカップリングになるものがあります。 すべてのエンジニアード・フローリングが同じように設計されているわけではありませんが、一般的な構造は、バッカーの上に希望する樹種の面を貼り付けたものです。 バッカー（多くの場合、合板）は、比較的薄いフェースに構造的な整合性と変化する湿度条件での安定性を与えます。 フェイスとバッカーのMCは、製造時に同じであることが望ましい。 また、製造時の水分レベルは、製品の使用時に発生するMCと同じであることが望ましい。 このタイプの構造では、フローリングを製造した後にMCが変化した場合、2つの層が異なる反応を示します。 エンジニアード・フローリングは、製造時の値に近いMCの範囲で最高のパフォーマンスを発揮します。

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このフローリングのMCが低下すると、面材はバッカーの合板の約10倍の速さで収縮しようとします。 そのため、床材の幅方向に引っ張られると、床材が丸まったり、カップ状になったりします。 これは、バイメタル式の温度計が温度の変化で曲がって形が変わるのと同じです。 ドライカッピングは、暖房シーズンの長い寒冷地では毎年のように発生します。 幅広のエンジニアード・フローリングでは、溝の上のプランクの端に沿ってカールがより顕著になる例が報告されています。 幅広のエンジニアード・フローリングの場合、溝の上のバッカーを多くする（溝を低くする）ことで、乾燥時にフローリングが変形する問題を軽減することができます。

無垢フローリングのように、馴染ませる時間を長くしても、低いMCでカップになる可能性は低くなりません。

すべての環境条件に対応できる万能のデザインはありません。

このフローリングは、湿った床の上に設置された後、カップができたときに平らにサンディングされました。

カッピングの発生

下の写真は、通常の含水率（8％）でスタートした無垢板です。 湿ったタオルの上に数日間置いておきました。

しかし、このボードを乾燥させると、また平らになってしまいました。

さらにその下には、カップ状のエンジニアードボードがあります。 このエンジニアード・フローリングは、通常の含水率（10％）で、140度の温度で数日間保管されていました。

Steps to Minimize Moisture-Related Problems

• 納品前に、適切な湿度条件のために現場を設計または評価する。
• フローリングの設置は、木材と現場が使用時の適切な湿度状態になってから行います。
• フローリングへの湿気の侵入を制御するために、ベーパーリターダーなどの規定を利用します。
• 木材の弾性特性を活用するために、適度な湿度変化の間、フローリングの動きを抑制するために十分な留め具を使用する。
• フローリングの性能を十分に発揮させるために、（可能な場合は）相対湿度をコントロールすることの重要性をユーザーに伝える。
• 幸運を祈る！

カッピング。

1) プロセスの最初に、乾いたボードの底に水を入れます。

2) 水が木に浸透すると、裏面の濡れた素材は膨張しますが、乾燥した面は膨張しないため、ボードは変形します。

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