《建筑材料》第三次课（第一章）第二节

null《土木工程》教案 第一章 材料的基本性质 《土木工程材料》教案 第一章 材料的基本性质 第1章 土木工程材料的基本性质1.2 材料的力学性质▲ 及材料耐久性 本节的学习目标 1）掌握材料的强度和比强度概念。认识到材料的实际强度与实验强度的关系。 2）理解影响强度的因素。 3）掌握弹性材料与塑性材料的差别。 4）掌握脆性材料与韧性材料的差别，并知道强度与硬度的关联。 5）了解材料的耐久性 。 第1章 土木工程材料的基本性质 1.2 材料的力学性质材料的力学性质：指材料在外力作用下所引起的变化的性质。 1.2 材料的力学性质null1.2.1 材料的强度及比强度 强度(Strength) ——材料抵抗外力破坏的能力 1.几种强度：材料受力动画 （1）抗压强度、抗拉强度、抗剪强度  三种受力方式null抗压强度、抗拉强度、抗剪强度示公式  （MPa） F——破坏时的最大荷载，N A——受力截面面积，mm2 （2）抗弯强度（抗折强度)（2）抗弯强度（抗折强度)单点加荷： 三分点加荷： 第四种受力方式null2.影响材料强度的因素： 材料的组成 材料分子结合力 存在缺陷 孔隙率 增加 强度降低 含水率 增加 强度降低 试件尺寸 大 强度降低 加荷速度 快 强度降低等试验条件材料本身null《工程实例》 （1）测试强度与加荷速度 人们在测试混凝土等材料的强度时可观察到，同一试件，加荷速度过快，所测值偏高。请分析原因。 原因分析：材料的强度除与其组成结构有关外，还与其测试条件有关，包括加荷速度、温度、试件大小和形状等。当加荷速度较快时，荷载的增长大于材料变形速度 ，测出的数值就会偏高。为此，在材料的强度测试中，一般都规定其加荷速度范围。 null(2) 砖浸水后强度下降 某地发生历史罕见的洪水。洪水退后，许多砖房倒塌，其砌筑用的砖多为未烧透的多孔的红砖，见下图。请分析原因。 未烧透的红砖 原因分析：这些红砖没有烧透，砖内开口孔隙率大，吸水率高。吸水后，红砖强度下降，特别是当有水进入砖内时，未烧透的粘土遇水分散，强度下降更大，不能承受房屋的重量，从而导致房屋倒塌。null3.比强度 ——指材料强度与其表观密度之比。 意义：反映材料轻质高强的指标。 值越大，材料越轻质高强 1.2.2 材料的弹性与塑性1.2.2 材料的弹性与塑性1.弹性：外力作用产生变形,外力取消变形完全恢复。 可恢复的材料变形称为弹性变形——可逆变形。 弹性材料：具有弹性的材料。 指标：弹性模量（常数） 意义：E表示材料抵抗变形的指标，E值越大，材料越不易变形，即抵抗变形的能力越强。 null弹性变形塑性变形null2.塑性——外力作用产生变形,外力取消变形不能恢复。 外力作用下产生变形,外力取消后,仍保持变形后的形状和尺寸,并且不产生裂纹的性质。 材料不能恢复的残留变形称为塑性变形——不可逆变形（永久变形）。 塑性材料：具有塑性的材料。 null完全的弹性材料或塑性材料是很少的。 1）有的材料在应力水平较低时，变形特征主要表现为弹性，而应力水平较高时，主要为塑性。例如钢材。图1.2.1 低碳钢受拉的应力—应变曲线null2）有的材料受力后，弹塑性变形同时产生，取消外力，弹性变形可以恢复，塑性变形不能恢复。 ab—弹性变形图1.2.2 混凝土的变形曲线ob—塑性变形 1.2.3 材料的脆性与韧性 1.2.3 材料的脆性与韧性 1.脆性——材料受外力达到一定程度后突然破坏，破坏时无明显的塑性变形的性质。 脆性材料：石、砖、混凝土、陶瓷、玻璃、砂浆等。 null2.韧性——在冲击外力和震动荷载作用下，材料能吸收大量的能量，产生一定变形而不致破坏的性质。 韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。 1.2.4 材料的硬度和耐磨性（了解性内容） 1.2.4 材料的硬度和耐磨性（了解性内容） 1.硬度——抵抗外物压入或刻划的能力。 可采用：莫氏硬度（石料、陶瓷等）； 布氏、洛氏硬度（金属材料）。 特点：硬度高，耐磨性强，但不易加工。 null2.耐磨性——材料表面抵抗磨损的能力。 （路面材料要求） 1.3 材料的耐久性 1.3 材料的耐久性材料在各种环境因素作用下，在长期使用过程中保持其性能稳定的性质。 环境因素是多种多样的，有物理 (如温度、湿度、机械力等)、化学(大气、光、酸、碱、盐等作用)以及生物(细菌、昆虫等)等方面的作用。 耐久性是一个综合性能，包括抵抗上述各类因素的长期作用。 null耐久性主要包括： 渗透性 抗冻性 抗腐蚀性 抗碳化性 抗侵蚀性 抗骨料反应null1.选择承受动荷载作用的结构材料时，要选择下述哪一类材料？ A 具有良好塑性的材料 B 具有良好韧性的材料 C具有良好弹性的材料 D具有良好硬度的材料 2. 材料吸水后，将使材料的____提高。 A. 耐久性 B. 强度 C. 密度 D. 导热系数 null 3.某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。 4.材料比强度越大，越轻质高强。 5.材料的亲水性与憎水性用 来表示，材料的吸湿性用 来表示。材料的吸水性用 来表示。null6.材料的耐水性是指材料在长期_ _ 作用下，_ _ 不显著降低的性质。材料的耐水性可以用_ 系数表示，该值越大，表示材料的耐水性_ 。 7 .材料的导热系数越大，其保温隔热性能越好。 8.材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。 nullThe end of this Part. Thanks !