2.2-3 材料的力学性能耐久性

单元2

建筑材料的基本性能一、强度和比强度1、强度定义：材料在荷载作用下抵抗破坏能力。单位面积上承受的力，f=F/A单位：1N/mm2=1MPa2、强度种类根据外力形式不同，抗拉、抗压、抗剪、抗弯。2.2材料的力学性能一、强度材料抵抗在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。材料的强度包括:

1.抗压强度2.抗拉强度3.抗剪强度4.抗弯强度

※影响材料强度的主要因素：(1)材料的组成与结构;(2)试件尺寸的大小;(3)试验环境与方法（试验机的刚度、加荷速度、温度、湿度等）。材料表观密度(kg/m3)强度f

(MPa)比强度（f/ρo）低碳钢78604150.053松木50034.30.059混凝土2400600.025※比强度是指单位体积质量的材料强度与其表观密度之比，它是衡量材料是否轻质、高强的指标。优质的结构材料，要求具有较高的比强度。3、比强度二、材料的弹性与韧性1、材料的弹性外力作用下产生变形，取消后恢复原状；2、材料的塑性外力作用下产生变形，取消后仍保持原状，并不产生裂缝；3、弹塑性变形（低碳钢、混凝土）二、弹性与塑性1.弹性变形材料在外力作用下产生变形，取消外力后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。能够恢复的变形，称为弹性变形。2.塑性变形材料在外力作用下产生变形，取消外力后，仍保持变形后的形状和尺寸，并有不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形，称为塑性变形。3.弹塑性变形在建筑材料中，没有纯弹性材料。一部分材料在受力不大的情况下，只产生弹性变形，当外力超过一定限度后，便产生塑性变形，如低碳钢。有的材料如混凝土在受力时，弹性变形和塑性变形同时产生，当取消外力后，弹性变形恢复，而塑性变形不能恢复，这种材料称为弹塑性材料。这种变形称为弹塑性变形。三、脆性与韧性1.脆性材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质，称为脆性。具有这种性质的材料称为脆性材料，如混凝土、玻璃、陶瓷等。脆性材料的抗冲击和振动荷载的能力差，常用作承压构件。2.韧性材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质，称为韧性或冲击韧性。建筑钢材、木材、沥青等属于韧性材料。建筑工程中，要求承受冲击荷载或抗震的结构都要考虑材料的韧性。1.硬度：材料抵抗较硬物体压入或刻划的能力。常用测定方法：

例如：回弹法测混凝土的抗压强度。2.耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。磨损率：G=（m1－m2）/A

材料硬度越大，耐磨性越好四、硬度和耐磨性刻划法，测定天然矿物（莫氏硬度）压入法，测定金属材料（布氏硬度、洛氏硬度）

一体式数显回弹仪2.3建筑材料的耐久性1、耐久性定义材料在使用过程中，能抵抗周围各种介质的侵蚀而不破坏，也不失去原有性能。综合性质：抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗碳化性等2、对耐久性的要求（1）结构材料：强度（2）装饰材料：颜色光泽西直门立交桥承台的破坏离岸式码头钢筋混凝土柱的腐蚀二、材料的环境协调性

土木工程材料的环境协调问题日益受到重视。所谓环境协调性是指材料对资源和能源消耗少、对环境污染小和可循环再生利用率高。

同时具有良好的使用性能和环境协调性，对环境具有改善作用的材料，称为环境材料或绿色材料。

习题1、(21年高考题)材料在受力时，弹性变形和塑性变形同时产生，在取消外力后，弹性变形恢复，而塑性变形不能恢复，这种变形称为（

）A.脆性变形B.弹性变形C.塑性变形D.弹塑性变形习题2、下列材料属于脆性材料的是（

）A.木材B.沥青