建筑材料第一章绪论

土木工程材料

CivilEngineeringMaterials第一章绪论第二章建筑钢材第三章气硬性胶凝材料第四章水泥第五章混凝土第六章建筑砂浆第七章烧结砖第八章合成树脂第九章沥青材料第十章木材第十一章其他工程材料第十二章土木工程材料试验

绪论建筑材料的发展是随着人类社会生产力的不断发展和人民生活水平不断提高而向前发展的。随着社会生产力的发展，对建筑物的规模、质量等方面的要求愈来愈高，这种要求与建筑材料的数量、品种、质量等都有着相互依赖和相互矛盾的关系。

建筑材料的生产与使用就是在不断的解决这个矛盾的过程中不断向前发展的。同时相关学科的进步也为建筑材料的发展提供了有利的条件。

一、建材发展的历程古代人类最初是“穴居巢处”。

天然材料：木材、岩石、竹、粘土火的利用使人类学会了烧制砖、瓦、陶瓷与石灰。铁器时代以后有了简单的工具，建筑材料（木材、砖、石等）才由天然材料进入人工生产阶段，为较大规模的土木工程和人类需要的其他建筑物建立了基本条件。

金字塔（2000-3000BC）:石材、石灰、石膏

万里长城（200BC）：条石、大砖、石灰砂浆在漫长的封建社会中，生产力停滞不前，建筑材料的发展也极为缓慢，长期限于砖、石、木材作为结构材料。

资本主义的兴起，城市的出现与扩大，工业的迅速发展，交通的日益发达，需要建造大规模的建筑物构筑物和建筑设施。例如大跨度的工业厂房，高层的公用建筑以及桥梁、港口等，推动了建筑材料的前进，在18~19世纪相继出现了钢材、水泥、混凝土以及钢筋混凝土成为了主要的结构材料，使建筑业的发展进入了一个新阶段.

18世纪中叶：钢材、水泥（J.Aspdin1824获水泥专利）19世纪：钢筋混凝土（1890-1892）工业的发展使一些具有特殊功能的材料，如绝热材料，吸声材料、耐热、耐腐蚀、抗渗透以及防辐射材料应运而生。人民生活水平的提高，对建筑物修饰的要求愈来愈高，于是各种装饰材料层出不穷。

20世纪：预应力混凝土、高分子材料、塑料

21世纪：轻质、高强、节能、高性能绿色建材

吉萨金字塔群

埃及开罗附近的吉萨高原,包括三座金字塔及狮身人面像，第四王朝法老胡夫的金字塔最大，底面正方形，边长230.5m，高146.59m。230余块巨石垒砌，每块石头平均2000多公斤，最大的100多吨。

布达拉宫宫体主楼13层，高117.2米,东西长360米，全为石木结构，宫墙厚达2—5米，墙身全部用花岗岩砌筑,仅世达赖灵塔就用黄金11万9千两，大小珍珠4000多颗。

三峡工程

三峡工程主体建筑物混凝土浇筑量2643万立方米，钢材59.3万吨（金结安装占28.08万吨），是世界上工程量最大的水利工程。总投资为954.6亿元（按1993年物价水平计算），其中枢纽工程500.9亿元，移民安置300.7亿元，输变电工程153亿元。总投资约1800亿元人民币。艾菲尔铁塔

1887～1889年在法国巴黎市中心建造，高达320.7m，由18000多个钢铁部件和250万个铆钉铆接而成，总重8500t，地面处为边长100m的正方形。帝国大厦(美国纽约)1929～1931年建成，102层，高381m（1950年在顶部加建电视塔后448m），采用钢结构，重365000t，用钢51900t。为了适应建筑工业的自动化和建议不提高土木工程质量的要求，建筑材料今后的发展将有以下几个趋势：

1.尽可能的提高材料的强度，降低材料的自重；

2.研究并生产多功能、高效能的材料；

3.由单一材料向复合材料及其制品发展；

4.对材料的耐久性将引起更大的重视；

5.建筑制品的生产，将向预制化、单元化发展，构件尺寸日益增大；

6.大量利用工农业废料、废渣、生产廉价的、低性能的材料及制品；

7.利用现代科学技术及手段，在深入认识材料的内在结构对性能影响的基础上，按指定的要求，设计与更新品种的建筑材料。二、建筑材料种类根据化学成分建筑材料可分为无机材料，有机材料和复合材料。见表1建筑材料分类。按功能可以分为建筑结构材料，墙体材料和建筑功能材料。见表2建筑材料分类。是建筑专业的一门重要技术基础课，主要研究建筑材料的组成和构造，性质和应用，技术与标准，检验方法与保管等内容。

建筑材料无机材料非金属材料天然石材：石子，砂，毛石，料石烧土制品：黏土砖，瓦，空心砖，建筑陶瓷玻璃：窗用玻璃，安全玻璃，特种玻璃胶凝材料：石灰，石膏，水玻璃，各种水泥混凝土及砂浆：普通混凝土，轻混凝土，特种混凝土，各种砂浆硅酸盐制品：粉煤灰砖、灰砂砖，硅酸盐砌块绝热材料：石棉，矿棉，玻璃棉，膨胀珍珠岩金属材料黑色金属：生铁、碳素钢、合金钢有色金属：铝，锌，铜及其合金有机材料植物质材料木材，竹材，软木，毛毡沥青材料石油沥青，煤沥青，沥青防水制品高分子材料塑料，橡胶，涂料，胶粘剂复合材料无机非金属材料和有机材料的复合聚合物混凝土、沥青混凝土，水泥刨花板，玻璃钢

表1建筑材料分类建筑材料建筑结构材料砖混结构：石材，砖，水泥混凝土，钢筋钢木结构：建筑钢材，木材墙体材料砖及砌块：普通砖、空心砖，硅酸盐及砌块墙板：混凝土墙板、石膏板、复合墙板建筑功能材料防水材料：沥青及其制品绝热材料：石棉、矿棉，玻璃棉、膨胀珍珠岩石吸声材料；木丝板、毛毡，泡沫塑料采光材料：窗用玻璃装饰材料：涂料、塑料装饰材料、铝材表2建筑材料分类三、在学习中，应主要以下几点：

1.材料的组成和结构是决定材料性质的内在因素，只有了解材料性质与组成构造的关系才能掌握材料的性质。

2.同类材料存在共性；同类材料的不同品种还存在着特性。学习时应掌握各种材料的共性，再运用对比的方法掌握不同品种材料的特性，便于理解。

3.使用时材料的性质会受到外界环境条件的影响，学习时要运用已学过的物理，化学等基础知识加深理解，提高分析和解决问题的能力。

四、建筑材料的标准化

（StandardizationofConstructionMaterials)1.建筑材料的技术标准是产品质量的技术依据

生产企业。使用部门。我国绝大多数的建筑材料都制订有产品的技术标准，这些标准一般包括：产品规格、分类、技术要求检验方法、验收规则、标志、运输和贮存等方面的内容。2.建筑材料的技术标准及代号（1）国家标准、行业标准和企业标准

建筑材料的技术标准分为国家标准、行业标准和企业标准。

各级标准分别由相应的标准化管理部门批准并颁布，我国国家技术监督局是国家标准化管理的最高机关。国家标准和部门行业标准都是全国通用标准，是国家指令性技术文件，各级生产、设计、施工等部门，均必须严格遵照执行。（2）各级标准都有各自的部门代号例如：GB—国家标准(强制性)；GB/T—国家标准（推荐性）；

GBJ—建筑工程国家标准；

JGJ—建设部行业标准；

JC—国家建材局标准；

YB—冶金部标准；

ZB—国家级专业标准等等。

（3）标准的表示方法

系由标准名称、部门代号、编号和批准年份等组成例如：

A.国家标准《烧结普通砖》GB5101一93。标准的部门代号为GB，编号为5101，批准年份为：1993年。

B.建材行业标准《建筑水磨石制品》JC507一93。标准的部门代号为JC，编号为507，批准年份为1993年。（4）其它国家的标准及代号各个国家均有自己的国家标准。例如：“ANS”代表美国国家标准(AmericanNationalStandard）

“ASTM”代表美国材料与试验学会标准（AmericanSocietyforTestingandMeterials）

“JIS”代表日本国家标准(JapaneseIndustrialStandard）

“BS”代表英国标准(BritishStandard）

“DIN”代表德国标准等。(DeutscheIndustricNormen）

“NF”代表法国标准等。(NormesFrancaises）另外，在世界范围内统一执行的标准称国际标准，其代号为“ISO”(InternationalStandardOrganization).五、本课程的学习任务与内容

使学生通过学习，获得建筑材料的基础知识，掌握建筑材料的技术性能和应用方法及其试验检测技能，同时对建筑材料的储运和保护也有所了解，以便在今后的工作实践中能正确选择与合理使用建筑材料。第二部分建筑材料的基本性质土木工程的各个部位都处于不同的环境条件并起一定的作用。

如梁、板、柱以及承重的墙体主要承受各种荷载作用；房屋屋面要承受风霜雨雪的作用且能保温、防水；基础除承受建筑物全部荷载外，还要承受冰冻及地下水的侵蚀；墙体要起到抗冻、隔声、保温隔热等作用。这就要求用于不同工程部位的材料应具有相应的性质。这些性质归纳起来可分为：

一、物理性质

：与各种物理过程（水、热作用）有关的性质；二、力学性质：材料在荷载作用下的变形及抵抗变形的能力；三、耐久性

：材料在使用环境中，受到各种作用（物理作用、化学作用及生物作用等）而不影响使用功能。建筑材料所具有的各种性质，主要取决于材料的组成和结构状态，同时还受到环境条件的影响。为了能够合理地选择和正确地使用材料，必须了解材料的各种性质以及性质与组成、结构状态的关系。

1.2、1.4建筑材料的物理性质

一、材料的密度、表观密度与堆积密度二、材料的密实度、孔隙率与空隙率三、材料与水有关的性质四、材料的热工性质

一、材料的密度、表观密度与堆积密度

密度是指物质单位体积的质量。单位为g/cm3或kg／m3。由于材料所处的体积状况不同，故有实际密度（以前称为真密度）、表观密度和堆积密度之分。１.实际密度(Density)

以前称比重、真实密度(TrueDensity)，简称密度(Density)。实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。

式中：ρ—实际密度（g/cm3）

m—材料的质量（g）

V—材料在绝对密实状态下的体积（cm3）绝对密实状态下的体积的测定：近于绝对密实的材料（金属、玻璃等）：直接以排水法测定；

有孔隙的材料（砖、混凝土、石材）：将材料磨成细粉以排除其内部孔隙，经干燥后用密度瓶（李氏瓶）测定其实际体积，该体积即可视为绝对密实状态下的体积。１.实际密度(Density)李氏瓶２.表观密度(ApparentDensity）

也称容重，是指材料在自然状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算：式中ρ0—材料的表观密度（g/cm3或kg/m3）

m—材料的质量（g或kg)V0—材料在自然状态下的体积，或称表观体积（cm3或m3）,包含内部孔隙在内的体积（规则几何形状、松散体积用排液法）作用：计算构件的自重3堆积密度

散粒材料在自然堆积状态下单位体积的重量称为堆积密度。可用下式表示

式中ρ0’

—

散粒材料的堆积密度（g/cm3或kg/m3）

m—

散粒材料的质量（g或kg）

v0，—材料在自然状态下的堆积体积（cm3或m3），它包含内部和颗粒之间的空隙。思考：实际密度、表观密度和堆积密度之间的大小关系如何？计算材料的堆放空间二、材料的孔隙率与空隙率1.密实度（Dense）密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例，说明材料体积内被固体物质所充填的程度，即反映了材料的致密程度，按下式计算：2.孔隙率（Porosity）孔隙率材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率，称为材料的孔隙率（P）。可用下式表示：

P+D=1

孔隙按大小分为粗孔和细孔，按特征分为连通孔隙和封闭孔隙，它与材料的吸水性、强度、抗渗性、抗冻性等性质有关。二、材料的孔隙率与空隙率

3.空隙率（Interstice）

散颗材料（如砂、石子）堆积体积（V0’）中，颗粒间空隙体积所占的百分率称为空隙率（P’），可用下式表示为

三、材料与水有关的性质

（一）亲水性与憎水性1.概念亲水性：材料能被水润湿的性质，如砖、混凝土等。材料产生亲水性的原因是因其与水接触时，材料与水分子之间的亲合力大于水分子之间的内聚力所致。当材料与水接触，材料与水分子之间的亲合力小于水分子之间的内聚力时，材料则表现为憎水性。憎水性材料如沥青、石油等。问题：亲水性材料与憎水性材料在实际工程中有何意义？当材料与水接触时，在材料、水、空气三相的交界点，作沿水滴表面的切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润湿边角。

材料的润湿示意图2.润湿边角材料被水湿润的情况可用润湿边角θ来表示。（一）亲水性与憎水性

3.亲水性材料与憎水性材料用润湿边角θ来反映θ角愈小，表明材料愈易被水润湿。当θ＜90°时，材料表面吸附水，材料能被水润湿而表现出亲水性，这种材料称亲水性材料。θ>90°时，材料表面不吸附水，此称憎水性材料。当θ=0°时，表明材料完全被水润湿。上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况，相应称为亲液材料和憎液材料。

材料的润湿示意图（a）亲水性材料；（b）憎水性材料（二）材料的吸水性与吸湿性1.吸水性(WaterAbsorption)

材料在水中能吸收水分的性质称吸水性。材料的吸水性用吸水率(RatioofWaterAbsorption)表

示，有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法。

（1）质量吸水率质量吸水率是指材料在吸水饱和时，内部所吸水分的质量占材料干燥质量的百分率，用下式计算：式中Wm——材料的质量吸水率（％）；

mb—材料在吸水饱和状态下的质量（g）；

mg—材料在干燥状态下的质量（g）

材料的吸水率：花岗岩的吸水率：0.5%~0.7%；混凝土的吸水率：2%~3%；粘土砖的吸水率：8%~20%；木材的吸水率：可超过100%。花岗岩1.吸水性

（2）体积吸水率体积吸水率是指材料在吸水饱和时，其内部所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。用公式表示如下式中wv——材料的体积吸水率（％）；

V0——干燥材料在自然状态下的体积（cm3）；

ρw——水的密度（g/cm3）工程用建筑材料一般采用质量吸水率，质量吸水率与体积吸水率的关系材料的吸水性与其亲水性、疏水性、孔隙率大小、孔隙特征有关。2.吸湿性

材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。潮湿材料在干燥的空气中也会放出水分，此称还湿性。材料的吸湿性用含水率表示。含水率系指材料内部所含水的质量占材料干燥质量的百分率。用公式表示为式中Wh—材料的含水率（％）

ms

—一材料含水时的质量（ｇ）

mg—

材料干燥至恒重时的质量（ｇ）

材料的吸湿性随空气的湿度和环境温度的变化而改变。例：某立方体岩石试件，外形尺寸为50mm×50mm×50mm，测得其在绝干、自然状态及吸水饱和状态下的质量分别为325g，325.3g，326.1g，并测得该岩石的密度为2.68g/cm3。试求该岩石的体积吸水率、质量含水率、绝干表观密度、孔隙率。

V0＝5×5×5＝125cm3m含＝325.3gm干＝325gm饱＝326.1gρw＝1g/cm3例：某立方体岩石试件，外形尺寸为50mm×50mm×50mm，测得其在绝干、自然状态及吸水饱和状态下的质量分别为325g，325.3g，326.1g，并测得该岩石的密度为2.68g/cm3。试求该岩石的体积吸水率、质量含水率、绝干表观密度、孔隙率。

=（1-2.6/2.68)×100℅=2.98%

=（326.1-325）/125*100%=0.88%=（325.3-325）/325*100%=0.092%=325/125=2.6

g/cm3解：V0=5×5×5=125cm3m含＝325.3gm干＝325gm饱＝326.1gρw＝1g/cm3解：因m干=482g,m饱=487g，V=630-452=178cm3Vo＝178+5=183cm3例：岩石试件经完全干燥后，其质量为482g，将放入盛有水的量筒中，经一定时间岩石吸水饱和后，量筒的水面由原来的452cm3上升至630cm3。取出岩石，擦干表面水分后称得质量为487g。试求该岩石的密度、表观密度及质量吸水率？(假设岩石内无封闭空隙)故：ρ=m干/V=482/178=2.71g/cm3

ρo=m干/Vo=482/(178+5)=2.63g/cm3

Wm=(m饱-m干)/m干×100%=(487-482)/482×100%=1%思考题：某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度为1.68g/cm3，计算此石子的孔隙率与空隙率？解：P=(V0-V)/V×100%=(1-ρ0/ρ)×100%=(1-2.61/2.65)×100%

=1.51%P′=(V0′-V0)/V0′×100%=(1-ρ0′/ρ0)×100%=(1-1.68/2.61)×100%

=35.6%

（三）材料的耐水性(WaterResistance)材料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示，如下式：式中:kR

—材料的软化系数；

fb—材料在饱和吸水状态下的抗压强度（MPa）；

fg——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）。

软化系数KR的大小表明材料在浸水饱和后强度降低的程度。一般来说，材料被水浸湿后，强度均会有所降低。

kR小——耐水性差。

材料耐水性限制了材料的使用环境，软化系数小的材料耐水性差，其使用环境尤其受到限制。软化系数的波动范围在0至1之间。工程中通常将ＫＲ＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75

。（三）材料的耐水性(WaterResistance)关于耐水性不正确的[]。A、有孔材料的耐水性用软化系数表示B、材料的软化系数在0～1之间波动C、软化系数大于0.85的材料称为耐水材料。

D、软化系数小于0.85的材料称为耐水材料。E、软化系数越大，材料吸水饱和后强度降低越多，耐水性越差。答案：DE例：某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、178、165MPa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。解 该石材的软化系数为:由于该石材的软化系数为0.93，大于0.85，故该石材可用于水下工程。（四）材料的抗渗性(penetration

Resistance)材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，或称不透水性。材料的抗渗性通常用渗透系数表示。渗透系数的物理意义是：一定厚度的材料，在一定水压力下，在单位时间内透过单位面积的水量。用公式表示为式中K——材料的渗透系数（cm/h）；

Q——渗透水量（cm3）；

d——材料的厚度（cm）；

A——渗水面积（cm2）；

t——渗水时间（h）；

H——静水压力水头（cm）。——实质上就是达西定律

K值愈大，表示材料渗透的水量愈多，即抗渗性愈差。

材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。抗渗等级是以规定的试件、在标准试验方法下所能承受的最大水压力来确定，以符号Pn表示，其中n为该材料所能承受的最大水压力的十倍的MPa数，如P4、P6、P8等分别表示材料能承受0.4、0.6、0.8MPa的水压而不渗水。材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征有关。

（四）材料的抗渗性(penetration

Resistance)

我国现行抗渗等级的确定，是以龄期为28d的圆台体试件(高150mm、底面直径185mm、顶面直径175mm)来做抗渗试验，并定出抗渗等级。抗渗圆柱体试件每组为六个，试验时，当试件只有两个试件表面开始发现渗水现象时的水压力值(以MPa计)，就称为该混凝土的抗渗等级，用符号P来表示。混凝土抗渗仪混凝土的抗渗等级划分为P4、P6、P8、P10、P12等五个等级。相应表示混凝土抗渗试验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力。

（四）材料的抗渗性(penetration

Resistance)（五）材料的抗冻性（FrostResistance）

材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质，称为材料的抗冻性。

材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级：以规定的试件，在规定试验条件下，测得其强度降低不超过规定值，并无明显损坏和剥落时所能经受的冻融循环次数。用符号Fn表示，其中n即为最大冻融循环次数，如F25、F50等。材料的抗冻等级可分为Ｆ15、Ｆ25、Ｆ50、Ｆ100、Ｆ200等，分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻融循环。

如混凝土抗冻等级Ｆ15是指所能承受的最大冻融次数是15次(在-15℃的温度冻结后，再在20℃的水中融化，为一次冻融循环)，这时强度损失率不超过25％，质量损失不超过5％。

（五）材料的抗冻性（FrostResistance）

混凝土抗冻等级F15中的15是指()。

A．承受冻融的最大次数为15次

B．冻结后在15~C的水中融化

C．最大冻融次数后强度损失率不超过15％

D．最大冻融次数后质量损失率不超过15％

材料的抗冻性与材料的强度、孔结构、耐水性和吸水饱和程度有关。

材料抗冻等级的选择，是根据结构物的种类、使用条件、气候条件等来决定的。

A（五）材料的抗冻性（FrostResistance）四、材料的热工性质

1.导热性

当材料两面存在温度差时，热量从材料一面通过材料传导至另一面的性质，称为材料的导热性。导热性用导热系数λ表示。导热系数的定义和计算式如下所示：式中：

λ——导热系数，Ｗ／（ｍ·Ｋ）；

Ｑ－传导的热量，Ｊ

ｄ—材料厚度，ｍ；

A——热传导面积，m2

Ｚ一热传导时间，h；

（t2-t1）－材料两面温度差，K

在物理意义上，导热系数为单位厚度(1m)的材料、两面温度差为1Ｋ时、在单位时间(1s)内通过单位面积(1㎡)的热量。

四、材料的热工性质绝热材料

几种典型材料的热工性质指标材料导热系数（w／（m·K））比热（J／（kg·K））钢580.48花岗岩3.490.92普通混凝土1.510.84烧结普通砖0.800.88松木（横纹）0.170.352.72泡沫塑料0.031.30冰2.202.05水0.584.18静止空气0.0231.00四、材料的热工性质Return

影响导热系数的因素无机材料的导热系数大于有机材料；材料的孔隙率愈大,即空气愈多,导热系数愈小;同类材料的孔隙率是随表观密度的减小而增大,则导热系数随表观密度的减小而减小；导热系数与孔隙形态特征的关系,认为有微细而封闭孔隙组成的材料,导热系数小,反之大；材料的含水率增加,导热系数也增加。四、材料的热工性质2.热容量和比热

材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。单位质量材料温度升高或降低1Ｋ所吸收或放出的热量称为热容量系数或比热。比热的计算式如下所示：式中：

C---材料的比热，J/（kg·K）

Q--材料吸收或放出的热量(热容量)

m---材料质量，g

（t2-t1）--材料受热或冷却前后的温差，K四、材料的热工性质

比热是反映材料的吸热和放热能力的物理量。不同材料的比热不同，它对保持建筑物内部温度温度有很大的意义，比热大的材料，能在热流变动或采暖设备供热不均匀时，缓和室内的温度波动。Return五.材料的温度变形

材料的温度变形是指温度升高或降低时材料的体积变化。除个别材料以外，多数材料在温度升高时体积膨胀，温度下降时体积收缩。这种变化表现在单向尺寸时，为线膨胀或线收缩，相应的技术指标为线膨胀系数（α）。材料的单向线膨胀量或线收缩量计算公式为：

ΔL=（t2-t1）·α·L

式中：

ΔL--线膨胀或线收缩量（mm或cm）

(t2-t1）--材料升（降）温前后的温度差（Ｋ）

α--材料在常温下的平均线膨胀系数(１／Ｋ)

L---材料原来的长度（ｍｍ或ｍ）

建筑工程中，对材料的温度变形大多关心其某一单向尺寸的变化，因此，研究其平均线膨胀系数具有实际意义。材料的线膨胀系数与材料的组成和结构有关，常选择合适的材料来满足工程对温度变形的要求。第二部分材料的力学性质

材料的力学性质系指材料在外力作用下的变形性和抵抗破坏的性质。一、材料的强度与等级（一）材料的强度材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度。根据外力作用形式的不同，材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等，均以材料受外力破坏时单位面积上所承受的力的大小来表示。材料的强度分类及受外力作用示意图强度类别受力作用示意图强度计算式附注抗压强度fc(MPa)F——破坏荷载(N);A——受荷面积(mm2);L——跨度(mm);b——断面宽度(mm);h——断面高度(mm)抗拉强度ft(MPa)抗剪强度fv(MPa)抗弯强度ftm(MPa)（一）材料的强度（二）材料的等级建筑材料常按其强度值的大小划分为若干个等级。如：烧结普通砖按抗压强度分为六个等级：Mu30、Mu25、Mu20、Mu15、Mu10、Mu7.5；硅酸盐水泥按抗压和抗折强度分为6个等级：42.5、52.5、62.5、42.5R、52.5R、62.5R；普通混凝土按其抗压强度分为十四个等级：C15、C10、…、C80等碳素结构钢按其抗拉强度分为五个等级，如Q235等等。（三）材料的比强度

比强度是按单位质量计算的材料强度，其值等于材料强度与其表观密度之比。对于不同强度的材料进行比较，可采用比强度这个指标。

比强度是衡量材料轻质高强性能的重要指标，优质的结构材料，必须具有较高的比强度。材料表观密度（g/cm3）强度（MPa）比强度低碳钢78504200.054普通混凝土（抗压）2400400.017松木（顺纹、抗拉）