1、第二節(jié)材料的機(jī)械性能：1 .材料強(qiáng)度；1.定義：材料抵抗外力(載荷)損傷的能力。2.原理：當(dāng)材料受到外力時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。隨著外力的逐漸增加，應(yīng)力也相應(yīng)增加。直到材料中顆粒之間的力不再能抵抗這種應(yīng)力，材料才被破壞，此時(shí)的最終應(yīng)力值是材料的強(qiáng)度。分類，P，P，P，材料的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度的計(jì)算公式為：其中：f材料的抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度，P材料的最大荷載MPa，a材料的應(yīng)力面積，mm2，(2)強(qiáng)度等級(jí)，強(qiáng)度等級(jí)的定義：大多數(shù)建筑材料是按其極限強(qiáng)度分類的。例如：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)分為14個(gè)等級(jí)：C15、C20等。b)韌性材料根據(jù)其抗拉強(qiáng)度分類，如鋼；例如，鋼分為Q195、215、235、255、2

2、75等。第三，比強(qiáng)度，比強(qiáng)度：指材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比；比強(qiáng)度的意義：(1)衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的重要指標(biāo)；(2)選擇比強(qiáng)度高的材料或提高材料的比強(qiáng)度對(duì)大跨度和超高層建筑非常有利。彈性和塑性，即一種材料在外力作用下變形，并在外力消除后能完全恢復(fù)其原始形狀的特性，稱為彈性。這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形(或瞬時(shí)變形)。材料在外力的作用下發(fā)生變形，如果外力被抵消，它們?nèi)阅鼙３肿冃蔚男螤詈统叽?，這種無裂紋的特性稱為塑性。這種不可恢復(fù)的變形稱為塑性變形(或永久變形)。3.脆性和韌性。當(dāng)一種材料受到一定程度的應(yīng)力時(shí)，它會(huì)突然斷裂而不會(huì)明顯變形。這種材料的特性被稱為脆性。大多數(shù)無機(jī)非金屬材料是脆性材料

3、，如天然石材、燒結(jié)普通磚、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂漿等。脆性材料的另一個(gè)特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高，但抗拉和抗彎強(qiáng)度低。在工程中使用時(shí)，應(yīng)注意這類材料的特性。在沖擊和振動(dòng)載荷下，材料可以吸收大量的能量，同時(shí)，它可以產(chǎn)生一定的變形而不損傷，這就是韌性或沖擊韌性。問：脆性材料和塑性材料的主要區(qū)別是什么？第三節(jié)材料耐久性：指材料在各種內(nèi)外自然因素和有害介質(zhì)的作用下，能夠長(zhǎng)期保持其使用性能的特性。化學(xué)作用包括大氣、環(huán)境水、酸、堿、鹽和其他液體或有害氣體在使用條件下對(duì)材料的侵蝕。機(jī)械作用包括工作載荷的連續(xù)作用、材料疲勞、沖擊、交變載荷引起的磨損等。生物作用包括真菌、昆蟲等。會(huì)腐爛，吃掉和破壞物質(zhì)。礦物材料，如磚

4、、石頭和混凝土，大多被物理作用破壞，也可能同時(shí)被化學(xué)作用破壞。金屬材料的腐蝕主要是由化學(xué)作用引起的。有機(jī)材料如木材經(jīng)常被生物作用破壞。在陽(yáng)光、空氣和熱量的作用下，瀝青材料和高分子材料會(huì)逐漸老化，變脆或開裂。材料的耐久性指標(biāo)根據(jù)項(xiàng)目的環(huán)境條件確定。例如，在凍融環(huán)境中，所用材料的耐久性用抗凍指數(shù)表示。有機(jī)材料暴露在環(huán)境中的耐久性是通過其抗老化能力來表現(xiàn)的。實(shí)施例1-1中材料的密度、表觀密度和體積密度有什么不同？如何衡量？含水量對(duì)這三種材料有什么影響？示例1-2施工現(xiàn)場(chǎng)使用的卵石材料的密度、表觀密度和體積密度分別為2.65克/立方厘米、2.61克/立方厘米和1680千克/立方米，因此計(jì)算該卵石的孔隙

5、率和空隙率。實(shí)施例1-3在風(fēng)干、絕對(duì)干燥和水飽和條件下，石頭的抗壓強(qiáng)度分別為174、178和165兆帕。計(jì)算石料的軟化系數(shù)，判斷石料能否用于水下工程。實(shí)施例1-1中材料的密度、表觀密度和體積密度有什么不同？如何衡量？含水量對(duì)這三種材料有什么影響？解密：表觀密度：體積密度：v是材料的絕對(duì)密度，V0是表觀體積(固體、液體和氣體)，V0是材料的體積。對(duì)于多孔材料，三種測(cè)試方法的要點(diǎn)如下：測(cè)量密度時(shí)，先將材料研磨，然后通過排放液體或水來測(cè)量體積。當(dāng)測(cè)量表觀密度時(shí)，將材料直接放入水中，即通過排水直接測(cè)量體積；在測(cè)量體積密度時(shí)，將材料直接放入已知體積的容量圓筒中，直接測(cè)量其在自然體積狀態(tài)下的體積。含水量對(duì)

6、密度和表觀密度沒有影響，因?yàn)槊芏群捅碛^密度都處于干燥狀態(tài)。含水量對(duì)堆積密度的影響更加復(fù)雜，通常會(huì)增加堆積密度。在實(shí)施例1-2中，施工現(xiàn)場(chǎng)使用的卵石材料的密度、表觀密度和體積密度分別為2.65克/立方厘米、2.61克/立方厘米和1680千克/立方米。計(jì)算此卵石的孔隙率和空隙率。石頭的孔隙度p為：石頭的孔隙度p為：在空氣干燥、絕對(duì)干燥和水飽和條件下，實(shí)施例1-3中的石頭的抗壓強(qiáng)度分別為174、178和165兆帕。找出石頭的軟化系數(shù)，判斷石頭是否可以用于水下工程。這塊石頭的軟化系數(shù)是：由于該石料的軟化系數(shù)為0.93，大于0.85，因此可用于水下工程。課后，1。新建的房子保暖性能差，尤其是在冬天。為什么？(提示：考慮導(dǎo)熱系數(shù)的影響因素)，5。如果已知同種材料的甲、乙材料的表觀密度AB，甲材料的保溫效果優(yōu)于乙材料(乙)。好的b .差的c .差不多，6。下列(a)不是脆性材料。木材普通陶瓷石頭。材料的孔隙率增加，特別是當(dāng)開孔增加時(shí)，它將使材料(b)膨脹。提高抗凍性、抗?jié)B性和耐腐蝕性；降低抗凍性、抗?jié)B性和耐腐蝕性；提高密度、導(dǎo)熱系數(shù)和軟化系數(shù)；降低密度、隔熱性和耐水性。材料的孔隙率增加，孔隙大部分是封閉的孔隙，導(dǎo)熱系數(shù)將為(a)。減少b .增加c .不變，9 .材料的比強(qiáng)度參見(b)。兩種材料的強(qiáng)度比，強(qiáng)度與