第1.2章材料基本力学性质2015.3.18

1.2

材料的力学性质1.什么是材料的强度和比强度2.

材料的弹性和塑性

3.材料的脆性和韧性有何区别4.

硬度和耐磨性1.材料的强度1)材料的强度强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。极限应力值就是材料的强度。

根据材料极限强度的大小，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14级：

C15，C20~C80;b)塑性材料主要根据其抗拉强度来划分强度等级，如钢材等；2)强度等级(同种材料)3)比强度（不同材料）比强度：是指材料的强度与其表观密度的比值；比强度的意义：（1）衡量材料轻质高强性能的一项重要指标；（2）选用比强度高的材料或者提高材料的比强度，对大跨、高耸建筑十分有利；普通混凝土、低碳钢、松木的比强度分别为0.012，0.053，0.069；2.材料的弹性和塑性1)弹性：是指材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，能完全恢复原形状的性质。常用弹性模量来衡量材料抵抗变形的能力。2)塑性：是指材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，仍保持变形后的形状和尺寸，这种不能恢复的变形称为塑性变形。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突然发生破坏的性质，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；1）硬度：是指材料表面抵抗较硬物体压入或刻划的能力；2)耐磨性:

是指材料抵抗磨损的能力；**一般用磨损率来表示，计算公式如下：4.材料的硬度和耐磨性1.3材料的耐久性与环境协调性1.耐久性：指材料在长期使用过程中，在环境因素作用下，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质。1）影响材料耐久性的作用：物理作用：干湿变化、温度变化和冻融变化；化学作用：酸、碱、盐类的腐蚀；生物作用：菌类、昆虫等的侵害；机械作用：荷载2）材料耐久性的测定实验室进行快速试验的项目：干湿循环、冻融循环、碳化、加湿与紫外线干燥循环、盐溶液浸渍与干燥循环、化学介质浸渍等。3）提高耐久性的意义：保证建筑物长期使用；减小维修费用；延长建筑物使用寿命2.材料的环境协调性：指材料对资源和能源消耗少、对环境污染小和循环再生利用率高。1.4材料组成、结构、构造及其对性质的影响1.材料的组成化学组成：化学元素及化合物的种类和数量。不同化学组成的材料其性质不同。

矿物组成：矿物的种类和数量。宏观层次为原材料的种类品质和配合比例。2.材料的结构宏观结构

用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织亚微观结构

用光学显微镜或电子显微镜能看到的结构微观结构X光射线衍射仪等手段进行分析研究的结构宏观结构土木工程材料常见的宏观结构有：微观结构晶体

玻璃体

非晶体

胶体将熔融物质迅速冷却，使其内部质点来不及作有规则的排列就凝固时形成的物质。粉煤灰物质以极微小的质点分散在介质中所形成的结构。质点在空间上按特定的规则，呈周期性排列形成的结构体。金刚石、钢、铁3.