理论教育 装配式建筑装饰材料与应用:力学性及强度等级解析

装配式建筑装饰材料与应用:力学性及强度等级解析

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-2材料受外力作用示意图1.2.2.2强度等级、比强度对于以强度为主要指标的材料,通常按材料强度值的高低划分成若干等级,称为强度等级。

装配式建筑装饰材料与应用:力学性及强度等级解析

1.2.2.1 材料的强度

材料在外力作用下抵抗破坏的能力,称为材料的强度。建筑装饰材料受外力作用时,内部就产生应力。外力增加,应力相应增大,直至材料内部质点结合力不足以抵抗所作用的外力时,材料即发生破坏,此时的应力值看,就是材料的强度,也称极限强度。根据外力作用形式不同,建筑装饰材料的强度有抗压强度抗拉强度抗弯强度及抗剪强度(见图1-2)还有断裂强度、玻璃强度、抗冲击强度、耐磨性等。

断裂强度时指承受荷载时材料抵抗断裂的能力。剥离强度是指在规定的实验条件下,对标准试样施加荷载,使其承受线应力,且加载的方向与试样粘面保持规定角度,胶粘剂单位宽度上所能承受的平均荷载,通常以N/m来表示。

图1-2 材料受外力作用示意图

1.2.2.2 强度等级、比强度

对于以强度为主要指标的材料,通常按材料强度值的高低划分成若干等级,称为强度等级(如混凝土、砂浆等用“强度等级”来表示)。比强度是材料强度与体积密度的比值。比强度是衡量材料轻质高强性能的一项重要指标,比强度越大,则材料轻质性能越好。

1.2.2.3 硬度与耐磨性

硬度是材料抵抗较硬物体压入或刻画的能力。硬度的表示方法有布氏硬度(HBS、HBW)、肖氏硬度(HS)、洛氏硬度(HR)、韦氏硬度(HV)、邵氏硬度(HD、HA)和莫氏硬度,由于测试硬度的方法不同,所以表示材料的硬度就不同,布氏硬度、肖氏硬度、洛氏硬度、韦氏硬度都用钢球压入法测定试样,钢材、木材、混凝土、矿物材料等多采用此法,但石材有时也用刻化法(又称莫氏硬度)测定;莫氏硬度、邰氏硬度通常用压针法测定试样,非金属材料及矿物材料一般用此方法测定。

耐磨性是指材料表面抵抗磨损的能力,耐磨性用磨损率(N)表示。磨损率(N)可用下式计算:

式中 N——材料的磨损率(g/cm2);

m1,m2——材料磨损前、后的质量(g);(www.daowen.com)

A——镀件受磨面积(cm2)。

材料的耐磨性与硬度、强度及内部构造有关,材料的硬度越大,则材料的磨损性越高,材料的磨损率有时也用磨损前后的体积损失来表示;材料的耐磨性有时也是用耐磨次数来表示。地面、路面、楼梯踏步及其他受较强磨损作用的部位等,需选用具有较高硬度和耐磨性的材料。

1.2.2.4 弹性、塑性、脆性与韧性

(一)弹 性

材料在外力作用下产生变形,外力取消后变形即消失,材料能够完全恢复到原来形状的性质,称为材料的弹性。这种完全恢复的变形,称为弹性变形。材料的弹性变形与荷载成正比。

(二)塑 性

在外力作用下材料产生变形,在外力取消后,有一部分变形不能恢复,这种性质称为材料的塑性。这种不能恢复的变形,称为塑性变形。

钢材在弹性极限内接近于完全弹性材料,其他建筑材料多为非完全弹性材料。这种非完全弹性材料在受力时,弹性变形和塑性变形同时产生。

(三)脆 性

指材料受力达到一定程度后突然破坏,而破坏时并无明显塑性变形的性质。其特点是材料在接近破坏时,变形仍很小。混凝土、玻璃、砖、石材及陶瓷等属于脆性材料。它们抵抗冲击作用的能力差,但是抵抗强度较高。

(四)韧 性

指材料在冲击、振动荷载的作用下,材料能够吸收较大的能量,同时也能产生一定的变形而不致破坏的性质。对用作桥梁地面、路面及吊车等的材料,都要求具有较高的抗冲击韧性。

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