2.2-3 材料的力學性能耐久性

單元2

建筑材料的基本性能一、強度和比強度1、強度定義：材料在荷載作用下抵抗破壞能力。單位面積上承受的力，f=F/A單位：1N/mm2=1MPa2、強度種類根據外力形式不同，抗拉、抗壓、抗剪、抗彎。2.2材料的力學性能一、強度材料抵抗在外力作用下抵抗破壞的能力稱為強度。材料的強度包括:

1.抗壓強度2.抗拉強度3.抗剪強度4.抗彎強度

※影響材料強度的主要因素：(1)材料的組成與結構;(2)試件尺寸的大小;(3)試驗環(huán)境與方法（試驗機的剛度、加荷速度、溫度、濕度等）。材料表觀密度(kg/m3)強度f

(MPa)比強度（f/ρo）低碳鋼78604150.053松木50034.30.059混凝土2400600.025※比強度是指單位體積質量的材料強度與其表觀密度之比，它是衡量材料是否輕質、高強的指標。優(yōu)質的結構材料，要求具有較高的比強度。3、比強度二、材料的彈性與韌性1、材料的彈性外力作用下產生變形，取消后恢復原狀；2、材料的塑性外力作用下產生變形，取消后仍保持原狀，并不產生裂縫；3、彈塑性變形（低碳鋼、混凝土）二、彈性與塑性1.彈性變形材料在外力作用下產生變形，取消外力后，能夠完全恢復原來形狀的性質稱為彈性。能夠恢復的變形，稱為彈性變形。2.塑性變形材料在外力作用下產生變形，取消外力后，仍保持變形后的形狀和尺寸，并有不產生裂縫的性質稱為塑性。這種不能恢復的變形，稱為塑性變形。3.彈塑性變形在建筑材料中，沒有純彈性材料。一部分材料在受力不大的情況下，只產生彈性變形，當外力超過一定限度后，便產生塑性變形，如低碳鋼。有的材料如混凝土在受力時，彈性變形和塑性變形同時產生，當取消外力后，彈性變形恢復，而塑性變形不能恢復，這種材料稱為彈塑性材料。這種變形稱為彈塑性變形。三、脆性與韌性1.脆性材料在外力作用下，無明顯塑性變形而突然破壞的性質，稱為脆性。具有這種性質的材料稱為脆性材料，如混凝土、玻璃、陶瓷等。脆性材料的抗沖擊和振動荷載的能力差，常用作承壓構件。2.韌性材料在沖擊或振動荷載作用下，能吸收較大的能量，產生一定的變形而不破壞的性質，稱為韌性或沖擊韌性。建筑鋼材、木材、瀝青等屬于韌性材料。建筑工程中，要求承受沖擊荷載或抗震的結構都要考慮材料的韌性。1.硬度：材料抵抗較硬物體壓入或刻劃的能力。常用測定方法：

例如：回彈法測混凝土的抗壓強度。2.耐磨性：材料表面抵抗磨損的能力。磨損率：G=（m1－m2）/A

材料硬度越大，耐磨性越好四、硬度和耐磨性刻劃法，測定天然礦物（莫氏硬度）壓入法，測定金屬材料（布氏硬度、洛氏硬度）

一體式數顯回彈儀2.3建筑材料的耐久性1、耐久性定義材料在使用過程中，能抵抗周圍各種介質的侵蝕而不破壞，也不失去原有性能。綜合性質：抗?jié)B性、抗凍性、耐腐蝕性、抗碳化性等2、對耐久性的要求（1）結構材料：強度（2）裝飾材料：顏色光澤西直門立交橋承臺的破壞離岸式碼頭鋼筋混凝土柱的腐蝕二、材料的環(huán)境協調性

土木工程材料的環(huán)境協調問題日益受到重視。所謂環(huán)境協調性是指材料對資源和能源消耗少、對環(huán)境污染小和可循環(huán)再生利用率高。

同時具有良好的使用性能和環(huán)境協調性，對環(huán)境具有改善作用的材料，稱為環(huán)境材料或綠色材料。

習題1、(21年高考題)材料在受力時，彈性變形和塑性變形同時產生，在取消外力后，彈性變形恢復，而塑性變形不能恢復，這種變形稱為（

）A.脆性變形B.彈性變形C.塑性變形D.彈塑性變形習題2、下列材料屬于脆性材料的是（

）A.木材B.瀝青