土木工程材料的基本性質(zhì)-資料下載頁
2024-12-29 12:12本頁面
【正文】 生破壞的原因，主要是由于拉力造成結(jié)合鍵的斷裂，或是由于剪力造成質(zhì)點間的滑移而破壞。材料受壓力破壞，實際上也是由壓力引起內(nèi)部產(chǎn)生拉應力或剪應力而造成了破壞。 材料的理論強度遠大于材料的實際強度 ,這是由于材料實際結(jié)構(gòu)中都存在著許多缺陷 ,如晶格的位錯、雜質(zhì)、孔隙、微裂縫等。 當材料受外力作用時，在裂縫端部產(chǎn)生應力集中，其局部應力將大大超過平均應力，引起了裂縫不斷擴展、延伸以至互相連通起來，最后導致材料的破壞。 (strength) ? 這里所講的是材料的實際強度。材料在外力（荷載）作用下低抗破壞的能力稱為強度。當材料承受外力作用時，內(nèi)部就產(chǎn)生應力。外力逐漸增加，應力也相應地加大。直到質(zhì)點間作用力不再能夠承受時，材料即破壞，此時極限應力值就是材料的強度。 ? 根據(jù)外力作用方式圖 材料受力示意圖（ a）壓力 （ b）拉力 （ c）彎曲 （ d）剪切。 Compressive strength、 tensile strength、bending strength、 shear strength等 相同種類的材料，隨著其孔隙率及構(gòu)造特征的不同，使材料的強度也有較大的差異。一般孔隙率越大的材料強度越低，其強度與孔隙率具有近似直線的比例關系。 磚、石材、混凝土和鑄鐵等材料的抗壓強度較高，而其抗拉及抗彎強度很低。因此，磚、石材、混凝土等多用在房屋的墻和基礎。木材則順紋抗拉強度高于抗壓強度。 鋼材的抗拉、抗壓強度都很高。鋼材則適用于承受各種外力的構(gòu)件。 彈性與塑性 (elasticity and plasticity) ? 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力取消后，能夠完全恢復原來形狀的性質(zhì)稱為彈性，這種完全恢復的變形稱為彈性變形（或瞬時變形） ? 在外力作用下材料產(chǎn)生變形，如果取消外力，仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性，這種不能恢復的變形稱為塑性變形（或永久變形）。 ? 單純的彈性材料是沒有的。建筑鋼材在受力不大的情況下，表現(xiàn)為彈性變形，但受力超過一定限度后，則表現(xiàn)為塑性變形?；炷猎谑芰螅瑥椥宰冃渭八苄宰冃瓮瑫r產(chǎn)生 (圖 )。 b a 變形 荷載 0 A ab— 彈性變形 彈塑性材料的變形曲線 ob— 塑性變形 ? (brittleness and toughness) ? 當外力達到一定限度后。材料突然破壞，而破壞時并無明顯的塑性變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。其特點是材料在外力作用下，達到破壞荷載時的變形是很小的。脆性材料的抗壓強度比其抗拉強度往往要高很多倍，它對承受振動作用和抵抗沖擊荷載是不利的。磚、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、鑄鐵等都屬于脆性材料。 ? 在沖擊、振動荷載作用下，材料能夠吸收較大的能量，同時也能產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性質(zhì)稱為韌性（沖擊韌性）。 ? 材料的韌性是用沖擊試驗來檢驗的。建筑鋼材（軟鋼）、木材等屬于韌性材料。用作路面、橋梁、吊車梁以及有抗震要求的結(jié)構(gòu)都要考慮到材料的韌性。 材料的耐久性 ? 材料的耐久性 (durability)是一項重要技術性質(zhì)，是指材料在長期使用過程中抵抗其自身及環(huán)境因素長期破壞作用，保持其原有性能而不變質(zhì)、不破壞的能力。高耐久性材料堅固穩(wěn)定、經(jīng)久耐用，可延長建筑物的使用壽命。 ? 材料是否耐久與受到的侵蝕破壞作用及自身的性能有關。環(huán)境侵蝕破壞作用類型包括：物理作用、化學作用、生物作用三種，具體壞因素關系見表 。 耐久性主要包括： ?滲透性 ?抗凍性 ?抗腐蝕性 ?抗碳化性 ?抗侵蝕性 ?抗骨料反應 抗骨料 反應 抗腐蝕性 抗侵蝕性 抗碳化性 抗凍性 抗?jié)B性 耐久性 耐久性 ? 材料的耐久性還具有明確的經(jīng)濟意義。使用高耐久性材料，雖然會使原材料價格提高或施工費用及難度增大，但因其使用壽命延長，建筑物有效使用期可大大延長，降低維修費用，最終使整體工程的綜合費用降低，利用率增高，收益增大，從而獲得顯著的綜合經(jīng)濟效益， ? 從土木工程技術發(fā)展看，各國已達成共識，由按耐久性進行工程設計取代按強度進行工程設計，更具有科學和實用性。然而要按耐久性進行工程設計，尚需對各種材料的耐久性及評價指標進行更為廣泛深入的研究。 提高耐久性的措施可考慮以下四方面： 1）提高材料本身的密實度，改變材料的孔隙構(gòu)造； 2）降低濕度，排除侵蝕性物質(zhì)； 3）適當改變成分，進行憎水處理，防腐處理； 4）做保護層，如抹灰、刷涂料。 提高材料的耐久性，從而延長建筑物、道路、橋梁及水壩的使用壽命，是土木工程材料生產(chǎn)及應用的重要課題之一。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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