《土木工程材料》教学课件：第一章（3）.ppt

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1、1.3.1材料的强度在外力作用下，材料抵抗破坏的能力称为强度。根据外力作用方式的不同，材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度（或抗折强度）及抗剪强度等形式。材料的这些强度是通过静力试验来测定的，故总称为静力强度。材料的静力强度是通过标准试件的破坏试验而测得。1.3材料的力学性质a.压力b.拉力c.弯曲d.剪切混凝土路面砖抗折强度试验混凝土路面砖抗压强度试验强度的计算材料的抗压、抗拉、抗剪强度可直接由下式计算：式中f——材料的抗压、抗拉或抗剪强度，MPa；Fmax——材料破坏时的最大荷载，N；　A——受力截面

2、面积，mm2。对于抗弯强度，有两种计算方式。将抗弯试件放在两支点上，当外力为作用在试件中心的集中荷载，且试件截面为矩形时，抗弯强度（也称抗折强度）可用下式计算：式中fm——抗弯强度，MPa；　　Fmax——弯曲破坏时的最大荷载,N；b，h——试件横截面的宽和高,mm。L——两支点间的距离，mm。影响材料强度的因素1.材料的组成、结构与构造：材料的强度与其组成及结构有关，即使材料的组成相同，其构造不同，强度也不一样。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

3、间存在近似直线的反比关系。一般表观密度大的材料，其强度也大。这些是材料的内部因素。还与测试条件和方法等外部因素有关。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试件高。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：温度高、湿度大时，试件会有体积膨胀，材料内部质点距离加大，质点间的作用力减弱，测得的强度值偏低。6.受力面状态：受力面的平整度，润滑

4、情况等。试件表面不平或表面涂润滑剂时，所测强度值偏低。强度等级：建筑材料常根据极限强度的大小，划分为不同的强度等级或标号。如混凝土按抗压强度划分为C10～C60;水泥按抗压和抗拉强度划分为32.5~62.5,砂浆按抗压强度划分为M2.5～M20六个等级,热轧钢筋按屈服强度和抗拉强度划分四级。强度和强度等级的区别与联系：区别：a.强度与强度等级的定义不同。强度是实测值，强度等级是人为规定的强度范围。b.强度指的是材料的极限值，是唯一的，每一强度等级则包含一系列强度值。联系：某一材料强度等级的确定必须以其极限强度值为依

5、据。比强度：材料的强度与其表观密度的比值（fc/ρo）。用于评价材料是否轻质高强。1.3.3材料的脆性或韧性材料受外力作用，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。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。1.3.2材料的变形性能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。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

6、的变形称为塑性变形。黏弹性：一些非晶体材料，在受力时可以同时表现出弹性和黏性，称为黏弹性或弹塑性。徐变：材料在恒定应力下，其变形随时间而增长的现象。应力松弛：材料在恒定应变情况下，其应力随时间而减小的现象。1.3.4材料的硬度与耐磨性硬度：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（10级）－石材肖氏硬度－石材布氏硬度（HB）－钢材维氏硬度和韦氏硬度:铝合金耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。耐磨性通常以磨损前后单位表面的质量损失，即磨耗率Kw来表示：m0–试件磨损前的质量，g;m1--试件磨损后的质量，g

7、;A－试件受磨损的面积,cm2。