工學(xué)建筑材料第一章課件

1、 第一章 材料的基本性質(zhì)（ ） 復(fù)習(xí)：1、GB175最新版本號(hào)，名稱2、孔隙率增大，材料的_降低。 A、密度 B、表觀密度 3、材料的孔隙率增大時(shí)，其性質(zhì)保持不變的是_。 A、表觀密度B、密度第1頁(yè)，共63頁(yè)。 1.1材料的基本物理性質(zhì)本節(jié)主要討論以下4個(gè)問(wèn)題一、材料的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)： 密度、表觀密度、堆積密度熟練掌握建筑筑材料的基本物理性質(zhì)二、密實(shí)度、孔隙率、空隙率、填充率 三、材料與水有關(guān)的性質(zhì)四、材料的熱工性質(zhì) 第2頁(yè)，共63頁(yè)。一、材料的密度、表觀密度、堆積密度 材料的密度表 觀 密 度堆 積 密 度第3頁(yè)，共63頁(yè)。 材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的重量。 = m/v （kg/m3） 式

2、中 密度 m 材料的質(zhì)量，kg。 v 材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，m3。 測(cè)定方法：李氏瓶法、排水法、幾何法。 材料的密度表 觀 密 度堆 積 密 度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度第4頁(yè)，共63頁(yè)。一、材料的密度、表觀密度、堆積密度 1、塊體材料在自然狀態(tài)下單位體積的重量。 。 = m/v。 式中 。 表觀密度，kg/m3。 m 材料的質(zhì)量，kg。V。 材料在自然狀態(tài)下的體積，m3。 材料的密度堆 積 密 度表 觀 密 度第5頁(yè)，共63頁(yè)。一、材料的密度、表觀密度、堆積密度 散粒材料在堆積狀態(tài)下單位體積的重量。 。 = m/v。 （kg/m3） 式中 。 堆積密度 m 材料的質(zhì)量，kg。

3、v。 材料在堆積狀態(tài)下的體積，m3。 材料的密度表 觀 密 度堆 積 密 度第6頁(yè)，共63頁(yè)。一、材料的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)：1、密度：定義：材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量（比重）測(cè)定：除鋼材、玻璃等少數(shù)材料外，絕大多數(shù)材料都有孔隙，一般進(jìn)行磨細(xì)，干燥后用李氏瓶測(cè)其體積（磚、石材）；另外，用排液置換法測(cè)量卵石等致密材料近似密度。特點(diǎn)：不變值 材料的質(zhì)量（干燥至恒重），g 材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3 第7頁(yè)，共63頁(yè)。2、表觀密度（俗稱容重） 定義：材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量（重量）測(cè)定：與材料含水情況有關(guān)，故測(cè)表觀密度時(shí)，應(yīng)注明含水情況，通常指標(biāo)在氣干狀態(tài)（長(zhǎng)期在空氣中狀態(tài)）下的表觀

4、密度，在烘干狀態(tài)下的表觀密度稱為干表觀密度。特點(diǎn)：變化值 測(cè)定：形狀規(guī)則，直接量尺寸，不規(guī)則，排液置換，表面涂臘。第8頁(yè)，共63頁(yè)。3、堆積密度（松散容重） 定義：散粒材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。測(cè)定：包含了顆粒之間的空隙特點(diǎn)：變化值 含物質(zhì)顆粒固體及其閉口、開(kāi)口孔隙體積及顆粒間空隙體積自然堆積密度：散粒材料的堆積方式松散緊密堆積密度：散粒材料搗實(shí)的堆積方式第9頁(yè)，共63頁(yè)。材料名稱 密 度g/cm3 表觀密度g/cm3 堆積密度kg/m3 鋼 材 7.85松 木 1.550.40 0.80水 泥 2.803.20900 1300砂 2.662.651450 1650碎石（石灰石） 2.

5、60 2.802.601400 1700普通混凝土 2.601.95 2.50普通黏土磚 2.601.60 1.90常用材料的密度、表觀密度，堆積密度第10頁(yè)，共63頁(yè)。二、密實(shí)度 孔隙率 空隙率 填充率 1、密實(shí)度：材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度（物質(zhì)占比例）2、孔隙率：孔隙的多少（孔隙所占比例）第11頁(yè)，共63頁(yè)。二、密實(shí)度 孔隙率 空隙率 填充率3、空隙率：散粒材料在某堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比率 P反映了散粒材料的顆?；ハ嗵畛涞拿軐?shí)程度 4、填充率：散粒材料在某堆積體積中被顆粒填充的程度空隙率考慮的是材料顆料間的空隙，這對(duì)填充和粘結(jié)散粒材料時(shí)，研究散粒狀材料的空隙結(jié)構(gòu)和計(jì)算

6、膠結(jié)材料的需要量十分重要 第12頁(yè)，共63頁(yè)。解石子的孔隙率P為：石子的空隙率P，為：評(píng)注 材料的孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙的體積占材料總體積的百分率。空隙率是指散粒材料在其堆積體積中, 顆粒之間的空隙體積所占的比例。計(jì)算式中密度；0材料的表觀密度；，材料的堆積密度。例1-1 某工地所用卵石材料的密度為2.65g/cm3、表觀密度為2.61g/cm3、堆積密度為1680 kg/m3，計(jì)算此石子的孔隙率與空隙率？第13頁(yè)，共63頁(yè)。三、材料與水有關(guān)的性質(zhì) 1、親水性、憎水性2、材料的含水狀態(tài)3、材料的吸水性與吸濕性4、材料的耐水性 5、材料的抗?jié)B性 6、材料的抗凍性 材料與水接觸時(shí)由于水在固體表面潤(rùn)

7、濕狀態(tài)不同，表現(xiàn)為親水與憎水兩種不同的性質(zhì)；材料在潮濕空氣中或水中吸收水分的性質(zhì)，分別稱為吸濕性與吸水性；材料耐水性指材料長(zhǎng)期在水的作用下不破壞、強(qiáng)度不明顯下降的性質(zhì)；抗?jié)B性指材料抵抗壓力水不滲透的性質(zhì)；抗凍性指材料在含水狀態(tài)下能忍受多次凍融循環(huán)而不破壞，強(qiáng)度也不顯著下降的性質(zhì)。 第14頁(yè)，共63頁(yè)。1、材料的親水性與憎水性1、親水性與憎水性：當(dāng)材料與水接觸時(shí)，有些材料能被水潤(rùn)濕，有些材料則不能被水潤(rùn)濕，前者稱材料具有親水性，后者稱具有憎水性。 潤(rùn)濕邊角：材料被水濕潤(rùn)的情況可用潤(rùn)濕邊角表示。當(dāng)材料與水接觸時(shí)，在材料、水以及空氣三相的交點(diǎn)處，作沿水滴表面的切線，此切線與材料和水接觸面的夾角，稱為

8、潤(rùn)濕邊角 越小，材料親水性越強(qiáng)，越易被水濕潤(rùn)=0時(shí)，表示材料完全被水濕潤(rùn)（）親水性材料；（）憎水性材料第15頁(yè)，共63頁(yè)。1、材料的親水性與憎水性親水性材料：當(dāng)90時(shí)，材料表面吸附水，材料能被水潤(rùn)濕而表現(xiàn)出親水性，這種材料稱親水性材料。 例如：磚、木、混凝土等。憎水性材料：當(dāng)90時(shí)，材料表面不吸附水，此稱憎水性材料。 例如：瀝青、石蠟等。 當(dāng)= 0時(shí)，表明材料完全被水潤(rùn)濕，稱為鋪展。第16頁(yè)，共63頁(yè)。2、材料的含水狀態(tài)（親水性材料）(a)干燥狀態(tài)-材料的孔隙中不含水或含水極微(b)氣干狀態(tài)-材料的孔隙中所含水與大氣濕度相平衡(c)飽和面干-材料表面干燥，而孔隙中充滿水達(dá)到飽和(d)濕潤(rùn)狀態(tài)-

9、材料不僅孔隙中含水飽和,而且表面上為水濕潤(rùn)附有一層水膜基本含水狀態(tài)：第17頁(yè)，共63頁(yè)。3、材料的吸濕性和吸水性1）吸濕性：用含水率表示親水材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。 還濕性：親水材料在干燥空氣中放出所含水分的性質(zhì)。含水率影響材料含水率的因素：環(huán)境的溫度和濕度平衡含水率：材料中所含水分與環(huán)境溫度所對(duì)應(yīng)的濕度相平衡時(shí)的含水率材料在吸濕狀態(tài)下的質(zhì)量 材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量 第18頁(yè)，共63頁(yè)。3、材料的吸濕性和吸水性2）吸水性：材料在水中吸水的性質(zhì)。用吸水率表示吸水性：質(zhì)量吸水率、體積吸水率質(zhì)量吸水率：材料吸水飽和時(shí)，吸收的水分質(zhì)量占材料干燥時(shí)質(zhì)量的百分率：體積吸水率：材料吸水飽和時(shí)，吸收的

10、水分體積占材料干燥時(shí)體積的百分率：質(zhì)量吸水率與體積吸水率關(guān)系：第19頁(yè)，共63頁(yè)。3、材料的吸濕性和吸水性 材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。對(duì)于細(xì)微連通孔隙，孔隙率愈大，則吸水率愈大。閉口孔隙水分不能進(jìn)去，而開(kāi)口大孔雖然水分易進(jìn)入，但不能存留，只能潤(rùn)濕孔壁，所以吸水率仍然較小。各種材料的吸水率很不相同，差異很大如花崗巖的吸水率只有0.5-0.7混凝土的吸水率為2-3粘土磚的吸水率達(dá)8-20木材的吸水率可超過(guò)100材料的吸水性與什么有關(guān)？第20頁(yè)，共63頁(yè)。 例1-2 有一塊燒結(jié)普通磚，在吸水飽和狀態(tài)下重2900g，其絕干質(zhì)量為2550g。磚的尺寸為24011553mm，經(jīng)干燥并磨成細(xì)

11、粉后取50g，用排水法測(cè)得絕對(duì)密實(shí)體積為18.62 cm3 。試計(jì)算該磚的吸水率、密度、孔隙率解該磚的吸水率為該磚的密度為表觀密度為孔隙率為評(píng)注 質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量百分比。第21頁(yè)，共63頁(yè)。KR 在0-1之間鋼材、玻璃、瀝青 KR =1黏土KR =04、材料的耐水性定義：材料長(zhǎng)期在飽和水作用下不被破壞，強(qiáng)度也無(wú)明顯下降的性質(zhì)。軟化系數(shù)：式中：K軟材料的軟化系數(shù); f飽 材料在飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度, MPa; f干 材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度, MPa。第22頁(yè)，共63頁(yè)。材料軟化系數(shù)的要求軟化系數(shù)越小，說(shuō)明材料吸水飽和后的強(qiáng)度降低越多，其耐水性越

12、差。 對(duì)經(jīng)常處于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)物（如地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)、水工結(jié)構(gòu)）的材料，其K軟0.85； 受潮較輕的或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其K軟0.75； K軟0.80的材料，一般稱為耐水的材料第23頁(yè)，共63頁(yè)。例1-3 某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為174、178、165MPa，求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。解該石材的軟化系數(shù)為由于該石材的軟化系數(shù)為0.93，大于0.85，故該石材可用于水下工程。評(píng)注 軟化系數(shù)為材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度與材料在絕對(duì)干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度之比。與材料在氣干狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度無(wú)關(guān)。 第24頁(yè)，共63頁(yè)。5、材料的抗?jié)B性定義：材

13、料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)滲透系數(shù)一定厚度的材料，在一定水壓力下，在單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)單位面積的水量 抗?jié)B性是決定材料耐久性的主要指標(biāo)式中: K 滲透系數(shù), m/ h ; Q 透水量, m3 ; d 試件厚度, m; A 透水面積, m2 ; t 時(shí)間, h; H 靜水壓力水頭, m。第25頁(yè)，共63頁(yè)。5、材料的抗?jié)B性影響因素： 孔隙率及孔隙特征開(kāi)口的連通大孔越多抗?jié)B性越差閉口孔隙率大的材料抗?jié)B性仍可良好抗?jié)B等級(jí):以規(guī)定的時(shí)間在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下所能承受的最大水壓力（MPa）來(lái)確定，材料可以抵抗0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa水壓力：抗?jié)B性是決定材料耐久性的主要指標(biāo)第26頁(yè)，共63頁(yè)。6、材料的

14、抗凍性定義：材料在吸水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破環(huán)，強(qiáng)度不明顯降低的性質(zhì)?？箖龅燃?jí)（Fn）：混凝土F50含義：混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件經(jīng)28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后，浸水4d吸水飽和, 在-15Co- -20Co條件下凍6h,在10-20oC水中融6h，一凍一融為一次凍融，經(jīng)50次的凍融循環(huán)后，質(zhì)量損失不大于5%，強(qiáng)度損失不超過(guò)25%也無(wú)明顯損壞和剝落，則該混凝土達(dá)到F50。凍融破壞：材料吸水后，在負(fù)溫度下，水在毛細(xì)管內(nèi)結(jié)冰，體積膨脹約9，冰的動(dòng)脹壓力造成材料的內(nèi)應(yīng)力，使材料遭到局部破壞，隨著冰凍、融化的循環(huán)作用，對(duì)材料的破壞加劇，這種破壞即為凍融破壞。第27頁(yè)，共63頁(yè)。討論：材料與水有關(guān)的性質(zhì)主要和

15、哪些因素有關(guān)？1、材料中所吸水分是通過(guò)開(kāi)口孔隙吸入的，故開(kāi)口孔隙率愈大，則材料的吸水量愈多。材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。2、材料的吸濕性隨空氣的濕度和環(huán)境溫度的變化而改變，當(dāng)空氣濕度較大且溫度較低時(shí)，材料的含水率就大，反之則小。3、材料的抗?jié)B性與材料內(nèi)部的孔隙率特別是開(kāi)口孔隙率有關(guān)，開(kāi)口孔隙率越大，大孔含量越多，則抗?jié)B性越差。材料的抗?jié)B性還與材料的憎水性和親水性有關(guān)，憎水性材料的抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料。4、材料的抗凍性取決于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。5、從外界條件來(lái)看，材料受凍融破壞的程度，與凍融溫度、結(jié)冰速度、凍融頻繁程度等因素有關(guān)。環(huán)境溫度愈低、降溫愈快、凍融愈頻繁，則材料

16、受凍破壞愈嚴(yán)重。材料的凍融破壞作用是從外表面開(kāi)始產(chǎn)生剝落，逐漸向內(nèi)部深入發(fā)展。 第28頁(yè)，共63頁(yè)。四、材料的熱工性質(zhì) 1、熱容性 2、導(dǎo)熱性 3、熱變形性 4、耐燃性材料的導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量是設(shè)計(jì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻體、屋蓋）進(jìn)行熱工計(jì)算時(shí)的重要參數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)較小而熱容量較大的建筑材料，以使建筑物保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。同時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)也是工業(yè)窯爐熱工計(jì)算和確定冷藏庫(kù)絕熱層厚度時(shí)的重要數(shù)據(jù)。 材料的熱容性指材料在溫度變化時(shí)吸收和放出熱量的能力。導(dǎo)熱性指當(dāng)材料兩側(cè)有溫度差時(shí)熱量由高溫側(cè)向低溫側(cè)傳遞的能力，用導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)表示。熱變形性:指材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化耐燃性指材料對(duì)火焰和高溫度抵抗

17、能力。第29頁(yè)，共63頁(yè)。1、熱容性熱容量是指材料受熱時(shí)吸收熱量和冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。用熱容量來(lái)比較材料熱容性差別材料的比熱，kJ(kgK)。 材料受熱或冷卻前后的溫度差，K 材料的熱容量，kJ 材料的質(zhì)量，kg 材料比熱的物理意義是指1kg重的材料，在溫度每改變1K時(shí)所吸收或放出的熱量。用公式表示為 第30頁(yè)，共63頁(yè)。2、導(dǎo)熱性導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義是：厚度為1m的材料，當(dāng)溫度每改變1K時(shí)，在lh時(shí)間內(nèi)通過(guò)1m2面積的熱量。用公式表示為 ：當(dāng)材料兩側(cè)存在溫度差時(shí)，熱量將由溫度高的一側(cè)、通過(guò)材料傳遞到溫度低的一側(cè)，材料的這種傳導(dǎo)熱量的能力，稱為導(dǎo)熱性。材料的導(dǎo)熱性可用導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)表示 材料的導(dǎo)熱

18、系數(shù)愈小，表示其絕熱性能愈好。各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)差別很大，工程中通常把0.23 W(mK)的材料稱為絕熱材料。 材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/（mK）a 材料的厚度，m Z-傳熱時(shí)間，h A 材料傳熱的面積，m2；第31頁(yè)，共63頁(yè)。材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)W/(mK)比熱J/(gK)鋼550.46銅3700.38花崗巖3.490.92普通混凝土280.88水泥砂漿0.930.84普通粘土磚0.810.84粘土空心磚0.640.92松木0.170.352.51泡沫塑料0.031.30冰2.202.05水0.604.19靜止空氣0.025 常用土木工程材料的熱工性質(zhì)指標(biāo)第32頁(yè)，共63頁(yè)。3、熱變形性用線膨脹系數(shù)

19、表示熱變形性：熱變形性:指材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化4、耐燃性：材料對(duì)火焰和高溫度的抵抗能力稱為材料的耐燃性，是影響建筑物防火、建筑結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)的一項(xiàng)因素?？砂呀ㄖ牧戏譃槿悾悍侨紵牧希涸诳諝庵惺艿交馃蚋邷馗邿嶙饔貌黄鸹?、不碳化、不微燃的材料，如鋼鐵、磚、石等。 難燃材料：在空氣中受到火燒或高溫高熱作用時(shí)難起火、難微燃、難碳化，當(dāng)火源移走后，已有的燃燒或微燃立即停止的材料，如經(jīng)過(guò)防火處理的木材和刨花板?？扇疾牧希涸诳諝庵惺艿交馃蚋邷馗邿嶙饔脮r(shí)立即起火或微燃，且火源移走后仍繼續(xù)燃燒的材料，如木材。 第33頁(yè)，共63頁(yè)。1.2材料的力學(xué)性質(zhì) 本節(jié)共討論以下四個(gè)問(wèn)題一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí)

20、比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度二、材料的的彈性與塑性 三、材料的脆性與韌性 四、材料的硬度和耐磨性 材料的力學(xué)性質(zhì)指材料在外力作用下所引起的變化的性質(zhì)。這些變化包括材料的變形和破壞。材料的變形指在外力的作用下，材料通過(guò)形狀的改變來(lái)吸收能量。 第34頁(yè)，共63頁(yè)。一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度1、強(qiáng)度：在外力作用下，材料抵抗破壞的能力 材料在外力作用下破環(huán)時(shí)能承受的最大應(yīng)力。()抗壓()抗拉()抗彎()抗剪抗彎強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度：第35頁(yè)，共63頁(yè)。影響材料強(qiáng)度的因素自身因素 材料的組成和結(jié)構(gòu) 材料的孔隙率 含水率 試件尺寸大小 受力形式和受力方向 試件表面平整度等第36頁(yè)，共63頁(yè)

21、。材 料抗 壓抗 拉抗 彎花崗巖1002505 810 14普通黏土磚7.5 301.6 4.0普通混凝土7.5 601 9松木（順紋）30 5080 12060 100建筑鋼材240 1500240 1500常用材料的強(qiáng)度（Mpa）第37頁(yè)，共63頁(yè)。一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度2、強(qiáng)度等級(jí)：材料按其強(qiáng)度的大小分為若干不同的等級(jí)劃分等級(jí)的作用：（1）掌握材料性質(zhì)，合理選用材料（2）正確進(jìn)行設(shè)計(jì)（3）控制工程質(zhì)量等混凝土：C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80第38頁(yè)，共63頁(yè)。一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)

22、度 理論強(qiáng)度3、材料的比強(qiáng)度：?jiǎn)挝惑w積重量的材料強(qiáng)度，即材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比。優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)具有較高的比強(qiáng)度（mpa/cm3g） 衡量材料是否輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)玻璃增強(qiáng)塑料：450/2=225高強(qiáng)度鋼絲：1100/7.85=140普通混凝土:40/2.4=17輕骨料混凝土:40/1.8=22燒結(jié)普通磚:15/1.7=9第39頁(yè)，共63頁(yè)。一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度4、理論強(qiáng)度：從材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理論上來(lái)分析材料所能承受的最大應(yīng)力 實(shí)際強(qiáng)度：通過(guò)試驗(yàn)實(shí)際測(cè)定的例：材料的理論抗拉強(qiáng)度公式：ft：理論抗拉強(qiáng)度 paE：彈性模量N/m2r：固體表面能d：原子間距離，平均 210-1

23、0m材料的理論強(qiáng)度實(shí)際強(qiáng)度鋼:理論強(qiáng)度3000mpa 碳素鋼：400mpa 高強(qiáng)度鋼絲：1800mpa第40頁(yè)，共63頁(yè)。二、材料的彈性和塑性（使用時(shí)受力性質(zhì)） 1、彈性：這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形（瞬時(shí)變形）2、塑性：這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形（永久變形）（a）彈性變形曲線 （b）塑性變形曲線 實(shí)際上，單純的彈性材料是沒(méi)有的，大多數(shù)材料在受力不大的情況下表現(xiàn)為彈性，受力超過(guò)一定限度后則表現(xiàn)為塑性，所以可稱之為彈塑性材料。 第41頁(yè)，共63頁(yè)。三、材料的脆性與韌性（破壞時(shí)的性質(zhì)）1、脆性：材料受力達(dá)到一定程度，突然發(fā)生破壞，且破壞時(shí)無(wú)明顯塑性變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。 脆性特點(diǎn)：受

24、力達(dá)到破壞荷載值時(shí)變形值很小，不利于受震動(dòng)沖擊，抗拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度2、韌性（沖擊韌性） ：在沖擊、震動(dòng)荷載作用下，材料能吸收較大能量，同時(shí)也能產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性質(zhì)。例如：硅、石材、陶瓷、玻璃。例：吊車梁、橋梁、路面等結(jié)構(gòu)具有很好的沖擊韌性第42頁(yè)，共63頁(yè)。四、材料的硬度和耐磨性 1硬度:是指材料表面抵抗硬物壓入或刻劃的能力。反映了材料的耐磨性和加工的難易程度。 測(cè)量方法：壓入法，刻劃法。壓入法：常用測(cè)定金屬材料等的硬度，根據(jù)壓痕的面積或 深度測(cè)定材料硬度?？虅澐ǎ河糜捕炔煌牟牧蠈?duì)被測(cè)材料的表面進(jìn)行刻劃，通過(guò)它們對(duì)材料的劃痕來(lái)確定材料的硬度。稱為莫氏硬度。 刻劃法：常用來(lái)測(cè)定天然礦物

25、的硬度。按照材料的硬度分為10個(gè)等級(jí)：滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長(zhǎng)石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。第43頁(yè)，共63頁(yè)。四、材料的硬度和耐磨性2耐磨性：材料抵抗磨損的能力。磨損：材料與其他物質(zhì)由于表面摩擦作用使質(zhì)量和體積減小的現(xiàn)象。耐磨性用磨損率來(lái)表示：M：磨損率，g/cm2m0:磨前質(zhì)量，gm1:磨后質(zhì)量，g A：試樣受磨面積，cm2第44頁(yè)，共63頁(yè)。1.3 材料的耐久性 本節(jié)討論以下問(wèn)題：一、耐久性定義；二、影響材料耐久性、結(jié)構(gòu)耐久性的因素；三、研究材料耐久性的重要意義第45頁(yè)，共63頁(yè)。一、耐久性：指材料在長(zhǎng)期使用條件下，受各種內(nèi)在或外在因素作用，能長(zhǎng)期不被破壞不失去原有性能，仍能正常使用的特性。二、影響材料耐久性、結(jié)構(gòu)耐久性的因素破壞因素的種類：物理作用、機(jī)械作用、化學(xué)作用、生物作用等。第46頁(yè)，共63頁(yè)。內(nèi)因第47頁(yè)，共63頁(yè)。外因第48頁(yè)，共63頁(yè)。3、研究材料耐久性的重要意義1、耐久性是材料的一項(xiàng)重要技術(shù)性質(zhì)：目前各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)材料的耐久性，建筑的發(fā)展，使用期限的延長(zhǎng)更與耐久性有關(guān)。2、研究耐久性具有明確的經(jīng)濟(jì)意義 1、節(jié)約材料、降低成本2、減少維修費(fèi)用3、延長(zhǎng)土木工程結(jié)構(gòu)使用壽命第49頁(yè)，共63頁(yè)。凍融破壞的橋梁第50頁(yè)，共63頁(yè)。大貝爾特海峽工程（Denmark 丹 麥）