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土木工程专业英语 雷自学主编 知识产权出版社 翻译译文 第一课 人造建材 建筑材料是用于建筑目的任何材料，许多自然形成的物质，如黏土、砂子、木材、岩石，甚至岩石和树叶都用来建造房屋。除了天然材料之外，人们还使用许多人造材料，它们或多或少地都是人工合成的。建材生产已经是许多国家的固有产业，这些人工材料通常都按特定工种分类，如木工、管道工、屋面和保温工程，此处涉及到的是用于居住和结构的建筑材料。 砖和砌块 砖是一种窖中烧制的块材，通常由黏土或者页岩，甚至低级泥土等制成。在软泥制作法中，粘土砖是用模具成型；而在商业化硬泥加工法中，更多的是将粘土挤压过一个硬模，然后用钢丝将其切成合适的尺寸。 在17、18和19世纪，砖曾被广泛用作为建筑材料，这大概是因为其在不断拥挤的城市中比木材更耐火，而且较廉价的事实。 在20世纪晚期，另一种块材取代了粘土砖，这就是所谓的煤渣砌块，它们大都由混凝土制成。 在发展中国家有一种重要的廉价建材称为砂砖，与烧制粘土砖相比，其强度较低但却更加廉价。 混凝土 混凝土是一种复合材料，由骨料和粘结物（如水泥）制成。最常见的混凝土是波特兰水泥，它是由矿物骨料、波特兰水泥和水混合而成的。混合之后，水泥发生硬化反应，最终硬结成为一种像石头一样的材料。当在一般意义上的使用时，将这种材料称为混凝土。 对任意尺寸的混凝土结构，由于其抗拉强度很低，通常用钢筋对其进行加强。为了尽可能的减少使混凝土结构性能降低的气泡，当将具有流动性的混凝土拌合料浇入钢模时，用振捣器将其排出。混凝土已经是现代社会的主要建筑材料。 混凝土造价低廉并且能够长期支撑结构物。 金属 金属用作为大型建筑物（如摩天大楼）的结构框架，或者作为内装修材料。用于建材的金属有很多种，钢材是一种金属合金，其主要成分为铁，常用作为金属结构的建筑材料。钢材强度高，柔性好，例如精制而成或者经过处理，其耐久性亦好。若使用年限较长，锈蚀则是金属的主要缺陷。 铝合金和锡合金的低密度和更好的耐锈蚀性有事抵消了其高成本，黄铜在过去更为常见，但是现在仅限于一些特殊场合。 金属广泛应用于预制结构中，如匡西特活动板房，在大多数大都市中其应用比比皆是。生产金属需要大量人力，特别是建筑业需要大量金属时更是如此。 其他用途的金属有钛、铬、金和银。钛可以用于结构物，但是其价格比钢材高出许多。铬、金和银用于装饰，这是因为它们价格高而且结构性能差，比如其抗拉强度和硬度都较低。 玻璃 自从有了覆盖建筑物的小洞口的玻璃以来人们一直在使用明亮的窗户。玻璃能使光线射入房间同时还能隔绝外界恶劣气候。它通常是由硅和硅酸盐混合制成，因而极易破碎。 现代玻璃幕墙可以用来覆盖整个建筑物表面，在空间框架中也可以玻璃来覆盖大跨度屋面结构。 陶瓷 陶瓷制品有瓷砖和固定设备等，陶瓷最常用作为固定设备或建筑物表面装饰。陶瓷曾经是一种特殊的窑中烧制的粘土陶瓷，但是它已经发展为一种技术含量更高的材料。 塑料 塑料这一术语包括一系列人造或者半人造有机缩合或聚合物，只要它们能模制或挤压成为物体、膜或者纤维即可。其名来自于在半液态时的延展性。塑料的耐热性、硬度和弹性千差万别，结合此适应性，塑料成分的一致性和其较轻的自重使其几乎可以用于各行各业。 纤维织物 帐篷曾经是游牧民族住所首选，这其中包括两种著名的形式，即圆锥形帐篷和蒙古包。随着抗拉结构的出现，帐篷已经发展成为以后总主要的结构技术。现代建筑物可由柔性材料制成，并由一种钢缆体系或者内部气压支撑。 第二课 抗拉强度 抗拉强度是使材料发生断裂或者产生永久变形的应力。材料的抗拉强度是一种延展特性，因此它并不取决于时间的尺寸。但是它取决于试件的制备、测试环境的温度和材料温度。抗拉强度以及弹性模量和抗锈蚀性都是用于各种结构和机械装置的工程材料的重要参数，对于各种材料，如合金、复合材料、陶瓷、塑料盒木材等都规定了其抗拉强度。 有三种抗拉强度 屈服强度，是材料从弹性变形到塑性变形转化时的应力 极限强度，是材料承受拉伸、压缩或者剪切时可以承受的最大应力，是应力应变曲线上的最大应力 断裂强度，与应以应变曲线上的断裂点相对应的应力 各种抗拉强度如下面的低碳钢的应力应变图（Fig.T1.1a)所示： 金属材料在达到屈服点之前具有线性应力应变的关系。如图Fig.T1.1a所示。由于应力作用区的碳原子相互作用和错位，有一些钢材在屈服强度后出现应力下降现象。冷加工钢材和合金钢并无这种效果。大多数金属的屈服点不是那么明确。应力低于屈服强度是，在卸载之后变形可以完全恢复，材料将返回到期初始