材料的力學(xué)性能

1 強(qiáng)度

材料在外力作用下，抵抗破壞的能力稱為強(qiáng)度。當(dāng)材料承受外力作用時(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力就隨外力的增大而增大，知道應(yīng)力增大到不能承受外力作用時(shí)，材料即破壞，此時(shí)的極限應(yīng)力值即為極限強(qiáng)度。

材料的強(qiáng)度根據(jù)受力方式不同，分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度(又稱抗折強(qiáng)度)等。

在工程應(yīng)用中，大部分建筑材料根據(jù)其強(qiáng)度，劃分若干個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，作為合理選用和質(zhì)量評(píng)定的依據(jù)。

例如 混凝土強(qiáng)度等級(jí)分為C25、C30、C40等;

直條圓鋼分為HPB235、HPB300等

鋼筋分為HRB335、HRB400、CRB550、CRB600等

混凝土實(shí)心磚分為MU10、MU15、MU20等

2 材料的變形性質(zhì)

1)彈性與塑性

材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，變形即可消失并能完全回復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性，這種變形稱為彈性變形。

材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，仍能保持變形后的形狀和尺寸，并不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性，這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形。

例如低碳鋼，外力在一定范圍內(nèi)，先產(chǎn)生彈性變形，后表現(xiàn)出塑性變形。而混凝土受力后，則彈性變形和塑性變形同時(shí)產(chǎn)生。

材料的彈性模量(E)是衡量材料抵抗變形能力的一個(gè)指標(biāo)，E越大，材料越不易變形。

2)脆性與韌性

脆性：是指材料在外力作用下，當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，突然破壞而無明顯塑性變形的性質(zhì)。

脆性材料的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度大很多，可達(dá)到幾倍或幾十倍，如混凝土、玻璃、磚、石等。脆性材料的抗沖擊或震動(dòng)荷載的能力差，常用作承壓構(gòu)件。

韌性：材料在沖擊、振動(dòng)荷載作用下，能吸收較大的能量，同時(shí)也能產(chǎn)生一定塑性變形而不破壞的性質(zhì)稱為韌性。

鋼材、木材、瀝青等屬于韌性材料。建筑工程中，要求承受沖擊荷載或抗震的結(jié)構(gòu)都要考慮材料的韌性。材料的韌性是用沖擊試驗(yàn)來檢驗(yàn)的。

材料的熱工性質(zhì)

1 導(dǎo)熱性

導(dǎo)熱性：是指材料傳導(dǎo)熱量的能力，其大小用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示。導(dǎo)熱系數(shù)λ是評(píng)定材料絕熱性的重要指標(biāo)。其值越小，則材料的絕熱性越好。

通常，金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)最大，無機(jī)非金屬材料次之，有機(jī)材料最小。密實(shí)性大的材料，導(dǎo)熱系數(shù)也大;在相同孔隙率時(shí)，具有微細(xì)孔或封閉孔構(gòu)造的材料，其導(dǎo)熱系數(shù)偏小;材料含水，導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)明顯增大。

2 熱容量

材料受熱時(shí)吸收熱量、冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)稱為熱容量。

材料的耐久性

材料在使用中，能抵抗各種內(nèi)外因素或腐蝕介質(zhì)的作用而不破壞，保持其原有性能的性質(zhì)稱為耐久性。材料的耐久性是材料的一項(xiàng)綜合性質(zhì)。一般包括抗?jié)B性、抗凍性、耐化學(xué)腐蝕性、耐磨性及抗老化性等。

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