接受理论支持下中学生图像思维能力培养策略研究课件

1、建筑材料检测与应用材 料 的 力 学 性 质 材料的力学性质又称机械性质。是指材料在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力。主要包括强度、弹性与塑性、韧性与脆性、硬度与耐磨性等方面性质。 任务2 材料的力学性质 强度：是指材料抵抗外力(荷载)破坏的能力。通常情况下，材料内部的应力多由外力作用而引起，并随着外力的增加而增大，当外力超过材料内部质点所能抵抗的极限时，材料即发生破坏，此极限应力值就是材料的强度。 1. 强度与比强度 一、 力学性质 强度类别：根据材料所受外力的形式不同，材料的强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗折(弯拉)强度四种。见下图所示。 任务2 材料的力学性质一、 力学性质1.

2、 强度与比强度 强度计算：抗压强度、抗拉强度和抗剪强度，均可按下式计算： f = F/A 式中：f 材料的强度，包括抗压强度fc、抗拉强度ft和抗剪强度fv，MPa(N/mm2，1MPa = 1N/mm2)； F 材料受压、受拉或受剪破坏时的最大荷载，N； A 材料的受力面积，mm2。 任务2 材料的力学性质一、 力学性质1. 强度与比强度 抗折强度(抗弯拉强度) 根据其受力情况不同，其计算公式是不同的。具体分为一集中荷载两分点和一集中荷载三分点两种情形，见下图示。L/2bhF(a) 一集中荷载两分点L/2LL/3bhF(b) 一集中荷载三分点LL/3L/3 任务2 材料的力学性质一、 力学性

3、质1. 强度与比强度 抗折强度(抗弯拉强度)分别按下列公式计算： 一集中荷载两分点：ff=3FL/(2bh2) 一集中荷载三分点：ff=FL/(bh2) 式中： ff 材料的抗折强度，MPa； F 受弯破坏时的最大荷载，N； L 跨距，即两支点间的距离，mm； b 材料截面的宽度，mm； h 材料截面的高度，mm。 任务2 材料的力学性质一、 力学性质1. 强度与比强度 任务2 材料的力学性质一、 力学性质1. 强度与比强度 强度等级：不同材料，强度等级有不同的划分方法，如水泥、混凝土、砂浆、砖、石材等常按抗压强度划分强度等级；建筑钢材按屈服强度划分强度等级。具体划分在各章节分讲。 硅酸盐水泥

4、可分为42.5、52.5、62.5级；混凝土可分为C10、C15、C20等。 比强度：是指按单位体积质量来计算的材料强度，即材料的强度与其表观密度之比。 比强度是衡量轻质高强材料的重要参数。对于同一类型的材料而言，比强度高的，在同样条件下能减轻结构自重，降低造价。例如 影响材料强度的主要因素 1. 与材料组成及结构有关即使材料的组成相同，如构造不同，则其强度也不同。 2. 试件含水状态（孔隙率）：含水率大，强度低。 3. 试件尺寸：试件尺寸大，强度低。 4. 加荷速度：加荷速度慢，强度低。 5. 试件表面状态：表面光滑，强度低。 6. 温度：温度高，强度低。 任务2 材料的力学性质一、 力学性

5、质1. 强度与比强度 弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去掉后能够完全恢复原来形状的性质。这种变形称为弹性变形。按下式计算： = F/(EA) 式中： 材料的弹性变形，mm； F 弹性范围内的作用力，N； E 材料的弹性模量，MPa； A 材料的受力截面积，mm2。 弹性变形为可逆变形，其值与外力成正比。 任务2 材料的力学性质一、 力学性质2. 弹性与塑性 弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标，材料的弹性模量是一常数，其值越大，材料越不易变形。对某一材料来讲，在规定的弹性变形范围内，要提高其承载力，可加大其截面尺寸。 塑性：材料在外力作用下产生变形，外力去掉后仍保持变形后的形状和尺寸

6、，并且不产生裂缝的性质。这种变形称为塑性变形。 塑性变形为不可逆变形，这种变形对结构是有害的。建筑物在正常使用情况下，是不允许产生塑性变形的。 任务2 材料的力学性质一、 力学性质2. 弹性与塑性 弹塑性变形：单纯的弹性或塑性材料是没有的。有的材料(如钢材)在受力不太大时表现为弹性，超过弹性限度之后便出现塑性变形。 许多材料(如混凝土等)在受力后，弹性变形和塑性变形同时发生，若撤消外力，其弹性变形将消失，但塑性变形仍残留着(称为残余变形)。这种既有弹性又有塑性的变形称为弹塑性变形。 任务2 材料的力学性质一、 力学性质2. 弹性与塑性 韧性：是指材料在冲击或动荷载作用下，发生较大变形尚不断裂的

7、性质。具有这种性质的材料称为韧性材料。如钢材、木材、塑料、橡胶等属于韧性材料。 材料的冲击韧性以试件破坏时单位面积所消耗的功来表示，消耗的功愈多，即被材料吸收的能量愈多，材料的韧性就愈好。按下式计算： K=AK/A式中：K 材料的冲击韧性，J/mm2；AK试件破坏时所消耗的功，J； A 材料的受力截面积，mm2。 任务2 材料的力学性质一、 力学性质3. 韧性与脆性 脆性：材料受力达到一定程度时，在没有明显变形的情况下突然断裂的性质称为脆性。具有这种性质的材料称为脆性材料。大部分无机非金属材料（如天然石材，陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂浆等）均属脆性材料，其只适用于承受静压力作用的工程部位，如基础

8、、墙体、墩座等。 通常，脆性材料的抗压强度较高，而抗拉强度却很低。 任务2 材料的力学性质一、 力学性质3. 韧性与脆性 硬度：硬度是指材料表面抵抗较硬物体刻划或压入的能力。材料硬度越大，耐磨性较好，加工越困难。可用刻痕法(能否容易刻出痕迹)、压入法(硬物压入的深浅)或回弹法(回弹力的大小)来测定材料的硬度。 刻痕法主要用于天然矿物硬度的测定。矿物硬度分为10级，其递增顺序为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石； 任务2 材料的力学性质一、 力学性质4. 硬度与耐磨性任务2 材料的力学性质 压入法主要用于钢材、木材硬度的测定。是以一定的压力将一定规格的钢球或金刚石制成的尖端压入试件表面，根据压痕的面积或深度来测定其硬度。 常用的压入法有布氏法、洛氏法、维氏法三种，相应的硬度即布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。 回弹法主要用于混凝土、砂浆、砖表面硬度的测定。是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆，弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）与混凝土表面硬度成一定的例关系，因此以回弹值反映混凝土表面硬度，根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。一、 力学性质4. 硬度与耐磨性 耐磨性：指材料表面抵抗外物磨损的能力，用磨耗率来表示，按下式计算： B = (m1-m2)/A式中：B 材料的磨