项目1 任务二 材料的力学性质（课件）- 《建筑材料》同步教学（西安科版·2013）

项目一 建筑材料的基本性质 任务一 材料的物理性质 任务二 材料的力学性质 任务三 材料的耐久性 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　教学要求 　　了解：材料与热有关的概念和表达方法；材料耐久性的基本概念。 　　掌握：材料的基本性质，能初步根据材料的性能选用合适的材料。 　　重点：材料的基本物理、力学、化学性质和有关参数及计算公式。 　　难点：材料孔隙和孔隙特征对材料性能的影响。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　【走进历史】 　　万里长城与赵州桥 　　万里长城跨越崇山峻岭，是我国古代劳动人民的杰作，也是建筑史上的丰碑。赵州桥是世界上现存年代最久、单孔跨度最大、保存最完整的一座敞肩型石拱桥，被世人公认为“天下第一桥”，并被美国土木工程学会遴选为国际土木工程历史古迹之一。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　万里长城所用建筑材料有土、石、木料、砖、石灰。关外有关、城外有城，其材料运输量之浩大、工程之艰巨世所罕见。万里长城中居庸关、八达岭一段，采用砖石结构。墙身用条石砌筑，中间填充碎石黄土，顶部再用三四层砖铺砌，以石灰作砖缝材料，坚固耐用。平原黄土地区缺乏石料，则用泥土垒筑长城，将泥土夯打结实，并以锥刺夯打土检查是否合格。在西北玉门关一带，既无石料又无黄土，以当地芦苇或柳条与砂石间隔铺筑，共铺20层。赵州桥所使用的石材为当地的青白色石灰岩，石质的抗压强度非常高。 　　万里长城和赵州桥因地制宜地使用建筑材料，展现了我国劳动人民的勤劳、智慧和创造力。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　 　　材料的力学性质是指材料在外力作用下抵抗破坏和变形能力的性质，它是在选用建筑材料时首要考虑的基本性质。 任务二 材料的力学性质 项目一 建筑材料的基本性质 1 1.2.1 材料的强度 　　材料在荷载(外力)作用下抵抗破坏的能力称为材料的强度。 　　当材料受到外力作用时，其内部就产生应力，荷载增加，所产生的应力也相应增大，直至材料内部质点间结合力不足以抵抗所作用的外力时，材料即发生破坏。材料被破坏时，达到应力极限，这个极限应力值就是材料的强度，又称极限强度。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　强度的大小直接反映材料承受荷载能力的大小。根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗剪和抗弯(抗折)强度等，其示意图如图1-4所示。 　　材料的抗拉、抗压和抗剪强度的计算式为 　　式中，f为材料的抗压、抗拉、抗剪强度(MPa)，F为材料承受的最大荷载(N)，A为材料的受力面积(mm2)。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　材料的抗弯强度与试件受力情况、截面形状以及支承条件有关。通常是将矩形截面的条形试件放在两个支点上，中间作用一集中荷载。 　　材料抗弯强度的计算式为 　　式中，f为材料的抗弯(折)强度(MPa)，F为材料承受的最大荷载(N)，L为材料的长度(mm)，b为材料受力截面的宽度(mm)，h为材料受力截面的高度(mm)。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　 　　 图1-4 材料受力示意图 (a) 拉力；(b) 压力；(c) 剪切；(d) 弯曲 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　试验测定的强度值除受材料本身的组成、结构、孔隙率大小等内在因素的影响外，还与试验条件，如试件形状、尺寸、表面状态、含水率、环境温度及试验时加荷速度等有密切关系。为了使测定的强度值准确且具有可比性，必须按规定的标准试验方法测定材料的强度。 　　材料的强度等级是按照材料的主要强度指标划分的级别。掌握材料的强度等级，对合理选择材料、控制工程质量是十分重要的。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　建筑材料常按其强度值的大小划分为若干个等级。烧结普通砖按抗压强度分为以下六个等级：Mu30、Mu25、Mu20、Mu15、Mu10、Mu7.5；硅酸盐水泥按抗压和抗折强度分为以下6个等级：42.5、52.5、62.5、42.5R、52.5R、62.5R；普通混凝土按其抗压强度分为以下14个等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等；碳素结构钢按其抗拉强度分为5个等级，如Q235，等等。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　可采用比强度对不同材料的强度进行比较。比强度是指材料的强度与其体积密度之比。它是衡量材料轻质高强的一个主要指标。以钢材、木材和混凝土为例，其强度比较见表1-2所示。 项目一 建筑材料的基本性质 1 　　表1-2 钢材、木材和混凝土的强度比较 由表1-2中的数值可见，松木的比强度最大，是轻质高强材料；混凝土的比强度最小，是质量大而强度较低的材料。普通混凝土是表观密度大而比强度相对较低的材料，所以努力促进普通混凝土向轻质、高强发展是一项十分重要的工作