材料的力学性质.ppt

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 C7.5～C60 水泥按抗压和抗拉强度划分为325#~725# 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划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级 比强度 比强度－材料的强度与其表观密度的比值（fc/ρo）。用于评价材料轻质高强几种材料的强度比较 第三节 材料的耐久性 第三节 材料的耐久性 一、概念 材料的力学性质 1.材料的强度 材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。 根据外力作用方式的不同，材料强度有:抗压、抗拉、抗剪、抗弯（抗折）强度等。 2，材料的强度等级 强度等级的定义： 大多数建筑材料根据其极限强度的大小，把材料划分为若干不同的等级，称为材料的强度等级； 材料强度等级划分的标准： a)脆性材料主要根据其抗压强度来划分强度等级，如混凝土、水泥、粘土砖等； 例：混凝土的强度等级划分为9级： C15，C20~C55; b)韧性材料主要根据其抗拉强度来划分强度等级，如钢材等； 如钢材分为Q195,215,235,255,275等； 强度等级—土木工程材料常根据其极限强度值的大小，人为划分的若干“强度等级”。不同材料的强度等级的确定及表示方法不一样。 例如：HRB335钢筋的意思含义是：Hot rolled Ribbed Bars 热轧带肋钢筋，屈服强度是335MPa。 混凝土被分为14个强度等级，C15、C20、C25、……C80。分级的根据是：按标准方法制作和养护（温度20℃±2℃，相对湿度95%以上）的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。 砌筑砂浆的强度用强度等级表示。砂浆强度等级是以边长为7.07cm的立方体试件，在标准养护条件下（温度20℃±2℃，相对湿度水泥砂浆＞90%，混合砂浆60%到80%。） ，用标准试验方法测得养护28d龄期的抗压强度值。 砌筑砂浆有M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20等六个等级。 比强度—用于衡量材料轻质高强性能的重要指标，等于材料强度与材料的表观密度之比 2、材料的强度等级 强度等级的定义： 大多数建筑材料根据其极限强度的大小，把材料划分为若干不同的等级，称为材料的强度等级； 材料强度等级划分的标准： a)脆性材料主要根据其抗压强度来划分强度等级，如混凝土、水泥、粘土砖等； 例：混凝土的强度等级划分为16级C15...C80; b)韧性材料主要根据其抗拉强度来划分强度等级，如钢材等； （1） 力学概念 荷载(Load） 轴向荷载 Axial load 剪切荷载 Shear Load 应力(Stress) 应变(Strain) 1.4.2 强度与比强度 强度—材料抵抗荷载作用下的变形，保持原有形状(不发生形变)或抵抗破坏的性能量度 根据荷载种类与作用方向，强度有： 抗压强度 抗拉强度 抗弯强度 抗剪强度 工程设计所涉及的材料强度。 强度等级—根据其极限强度值的大小，人为划分的若干“强度等级” 1.4.4脆性和韧性(Brittleness and Ductility) 脆性 材料在外力作用下，不发生明显变形而突然破坏的性能。 特点：应力—应变曲线下的面积很小。 具有这种性质的材料称为脆性材料，石材、水泥混凝土、砂浆、玻璃和陶瓷 韧性 材料在外力作用下，能吸收大量的能量，并能承受较大的变形而不至于破坏的性能。 特点：应力—应变曲线下的面积较大，这个面积就是破坏前吸收的总能量。有较高的抗拉和抗压等强度。 具有这种性质的材料称为韧性材料，钢材和木材。 材料韧性的测量 材料韧性用韧度(Toughness)来量度 韧度—材料吸收能量的能力。 韧度有两种测试计算方法： 计算应力~应变曲线下的积分面积—单位面积吸收的能量 带缺口试件的冲击试验—冲击强度测量 2.3.3 材料的脆性和韧性 1，脆性： 是指材料在外力作用下，直到破坏前无明显的塑性变形而发生突然破坏的性质，称为脆性，如玻璃、混凝土、水泥等； 2，韧性： 是指材料在冲击或震动荷载的作用下，能吸收较大能量，并产生较大变形而不发生破坏的性质，称为韧性，如钢材、木材、橡胶等； 问题：脆性材料和塑性材料的主要区别是什么？ 低碳钢的σ～ε曲线 混凝土的σ～ε曲线 （1）脆性 材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形，材料的这种性质称为脆性。 脆性材料的另一特点是抗压强度高而抗拉、抗折强度低。在工程中使用时，应注意发挥这类材料的特性。 （2）韧性