材料的基本性质(力学性质).ppt

建筑材料的基本力学性质,建筑材料,第5讲,主讲：徐 清,建筑材料的基本力学性质,材料的强度与比强度材料的变形 硬度和耐磨性,建筑材料的基本力学性质,一、材料的强度和比强度（一）强度1、强度的定义：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。2、分类计算：根据外力作用方式的不同，材料的强度分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度（或抗折强度）及抗剪强度等。,材料的强度和比强度,a.压力 b.拉力c.弯曲 d.剪切,材料受力示意图,材料的强度和比强度,混凝土路面砖抗折强度试验,混凝土路面砖抗压强度试验,材料的强度和比强度,材料的强度和比强度,材料的强度和比强度,材料的强度和比强度,材料的强度和比强度,材料的强度和比强度,（2）孔隙率与孔隙特征：材料的孔隙率愈大，则强度愈小。对于同一品种的材料，其强度与孔隙率之间存在近似直线的反比关系。,材料的强度和比强度,（3）试件的形状和尺寸：受压时，立方体试件的强度值要高于棱柱体试件的强度值，相同材料采用小试件测得的强度较大。（4）加荷速度：当加荷速度快时，由于变形速度落后于荷载增长的速度，故测得的强度值偏高，反之，因材料有充裕的变形时间，测得的强度值偏低。（5）试验环境的温度、湿度：（6）受力面状态：受力面的平整度，润滑情况等。试件表面不平或表面涂润滑剂时，所测强度值偏低。,材料的强度和比强度,材料的强度和比强度,建筑材料的基本力学性质,二、材料的变形（一）材料的弹性和塑性1、材料的弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到原始形状的性质称为弹性，这种可恢复的变形称弹性变形。2、材料的塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，有一部分变形不能恢复，这种性质称为材料的塑性，这种不可恢复的变形称为塑性变形。,材料的变形,材料的变形,弹性变形为可逆变形，其数值大小与外力成正比，其比例系数称为弹性模量，材料在弹性变形范围内，弹性模量为常数。弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标，弹性模量愈大，材料愈不易变形，弹性模量是结构设计的重要参数。塑性变形为不可逆变形。实际上，单纯的弹性材料是没有的，大多数材料在受力不大的情况下表现为弹性，受力超过一定限度后则表现为塑性，所以可称之为弹塑性材料。弹性变形与塑性变形的区别在于，前者为可逆变形，后者为不可逆变形。,材料的变形,（二）材料的脆性与韧性1、材料的脆性：材料受外力作用，当外力达一定值时，材料发生突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，这种性质称为脆性。2、材料的韧性：材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，同时产生较大的变形而不破坏，这种性质称为韧性。,建筑材料的基本力学性质,三、材料的硬度和耐磨性（一）硬度：材料表面能抵抗其它较硬物体压入或刻划的能力。莫氏硬度：可用划痕法测定，如测矿物材料的硬度。肖氏硬度：回弹法测定，如测混凝土的硬度。布氏硬度和维氏硬度：单位压痕面积所承受的压力表示。洛氏硬度：压痕的深度表示,材料的硬度和耐磨性,（二）耐磨性：1、定义：材料抵抗磨损的能力。2、指标：耐磨率：单位面积的磨前磨后质量变化率。,例题,比较钢材、混凝土、钢筋混凝土三者的比强度（）。钢材比强度最大混凝土比强度最大钢材比强度最小钢筋混凝土比强度最大答案：A,例题,衡量材料轻质高强性能的指标是（）。密度强度刚度比强度答案：D,