建筑材料基礎(chǔ)性質(zhì) 材料的力學(xué)性質(zhì)

1.2材料的力學(xué)性質(zhì)材料的力學(xué)性質(zhì)是指材料在外力作用下抵抗變形及抵抗破壞的性質(zhì)。變形破壞彈性變形塑性變形脆性材料韌性材料強(qiáng)度材料的強(qiáng)度材料的強(qiáng)度(strength)指材料在外力(荷載)作用下，抵抗破壞的能力。根據(jù)受力形式分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎(折)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等，如圖1.6所示。1.2.1材料的強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度的計(jì)算公式如下：

材料的抗彎(折)強(qiáng)度與材料的受力情況、截面形狀及支承條件等有關(guān)。對(duì)矩形截面的條形試件(或小梁)，在兩端支承，中間作用一集中荷載的情況下(圖1.6c)，其抗彎(折)強(qiáng)度用下式計(jì)算：1.2.1觀看動(dòng)畫(huà)材料的強(qiáng)度1.2.11)材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造2)孔隙率與孔隙特征3)試件的形狀和尺寸4)加荷速度5)試驗(yàn)環(huán)境的溫度、濕度6)受力面狀態(tài)影響材料強(qiáng)度的因素強(qiáng)度等級(jí)為便于合理地使用材料，按材料強(qiáng)度值的高低將其劃分為若干等級(jí)，稱為材料的強(qiáng)度等級(jí)(strengthclasses)。脆性材料主要按抗壓強(qiáng)度劃分，如水泥、混凝土、磚、石，塑性材料和韌性材料主要以抗拉強(qiáng)度劃分，如鋼材等。1.2.2強(qiáng)度等級(jí)1.2.2根據(jù)極限強(qiáng)度的大小，劃分為不同的強(qiáng)度等級(jí)或標(biāo)號(hào)。強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)的聯(lián)系與區(qū)別強(qiáng)度等級(jí)是人為規(guī)定的強(qiáng)度范圍。強(qiáng)度指的是材料的極限值，是唯一的,是實(shí)測(cè)值。強(qiáng)度等級(jí)的確定必須以其極限強(qiáng)度值為依據(jù),每一強(qiáng)度等級(jí)則包含一系列強(qiáng)度值。如C30M10Q235比強(qiáng)度比強(qiáng)度是指材料強(qiáng)度與表觀密度的比值。比強(qiáng)度是衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。比強(qiáng)度越大，則材料的輕質(zhì)高強(qiáng)性能越好。選用比強(qiáng)度大的材料或者提高材料的比強(qiáng)度，對(duì)增加建筑高度、減輕結(jié)構(gòu)自重、降低工程造價(jià)等具有重大意義。1.2.3比強(qiáng)度是評(píng)價(jià)材料是否輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)。幾種材料的強(qiáng)度比較材料表觀密度(kg/m3)強(qiáng)度f(wàn)

(MPa)比強(qiáng)度（f/ρo）低碳鋼78604150.053松木50034.30.059混凝土2400600.0251.判斷題。

（1）比強(qiáng)度是指材料強(qiáng)度與絕對(duì)密度的比值。（2）材料的強(qiáng)度指材料在外力(荷載)作用下，抵抗破壞的能力。練習(xí)題2.選擇題。

（1）影響材料強(qiáng)度因素包括（）。A.材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造B.材料的孔隙率與孔隙特征C.試件的形狀和尺寸D.測(cè)試材料強(qiáng)度時(shí)加荷速度，試驗(yàn)環(huán)境的溫度、濕度練習(xí)題變形性能

材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)去掉外力后，完全恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的性質(zhì)稱為材料的彈性(elasticity)，材料的這種完全能恢復(fù)的變形稱為彈性變形。具備這種變形特征的材料稱為彈性材料。1.彈性1.2.4指標(biāo)：彈性模量意義：E表示材料抵抗變形的指標(biāo)，E值越大，材料越不易變形，即抵抗變形的能力越強(qiáng)。變形性能材料在外力作用下產(chǎn)生變形，去掉外力后，材料仍保持變形后的形狀和尺寸的性質(zhì)稱為材料的塑性(plasticity)，材料的這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形(或稱不可恢復(fù)的變形)。具有塑性變形的材料稱為塑性材料。實(shí)際上，單純彈性變形或塑性變形的材料是沒(méi)有的。2.塑性1.2.4常見(jiàn)塑性材料：混凝土拌合物、水泥漿、鋼材、瀝青等。變形性能1.2.4ab—彈性變形ob—塑性變形b

a變形荷載oA變形性能脆性(brittleness)是指材料在荷載作用下，在破壞前沒(méi)有明顯預(yù)兆(即塑性變形)，表現(xiàn)為突發(fā)性破壞的性質(zhì)。脆性材料的特點(diǎn)是塑性變形很小，且抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高出5～50倍。無(wú)機(jī)非金屬材料多屬于脆性材料。3.脆性1.2.4特點(diǎn)：破壞時(shí)，變形??；抗壓強(qiáng)度高而抗拉、抗折強(qiáng)度低。脆性材料：大部分無(wú)機(jī)非金屬材料均屬脆性材料，如天然石材，燒結(jié)普通磚、陶瓷、玻璃、普通混凝土砂漿等。變形性能韌性(toughness)又稱沖擊韌性，是材料在沖擊、振動(dòng)荷載作用下，能承受很大的變形而不發(fā)生突發(fā)性破壞的性質(zhì)。韌性材料的特點(diǎn)是變形大，特別是塑性變形大。木材、建筑鋼材、橡膠等屬于韌性材料。4.韌性1.2.4韌性材料：低碳鋼、木材、玻璃鋼等。采用沖擊試驗(yàn)測(cè)定。路面、橋梁、吊車梁以及有抗震要求的結(jié)構(gòu)都要考慮材料的韌性。變形性能1.2.4脆性材料的極限強(qiáng)度等于破壞強(qiáng)度。韌性材料的極限強(qiáng)度高于破壞強(qiáng)度。2.選擇題。

（2）常見(jiàn)塑性材料（）。A.混凝土拌合物