材料的强度与比强度-建筑材料与检测

1.强度

材料在外力(即荷载)作用下抵抗破坏的能力,称为强度。

材料受到外力作用时,内部就会产生应力。外力增加,应力也相应增加。直至材料内部质点之间的结合力不足以抵抗所作用的外力时,材料就会发生破坏,此时应力达到极限,该应力极限值就是材料的强度,又称极限强度。

根据外部荷载作用形式的不同,材料的强度也不同,可分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度(抗折强度)和抗剪强度。

一般情况下,材料表观密度越小、孔隙率越大、质地越疏松的材料强度也越低。另外,材料的强度值还与试验条件有密切关系,如试件形状、尺寸、表面状态、含水率、环境温度及试验时的加载速度等。为了使测得的强度值准确,必须按规定的标准试验方法测定。常用建筑材料的强度值见表1-2。

表1-2　常用建筑材料的强度值

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抗压强度是评定脆性材料强度的基本指标;而抗拉强度是评定塑性材料强度的主要指标。

2.强度等级

建筑材料通常根据其强度的大小,划分为若干不同的强度等级。在结构中主要承受压力的材料,如混凝土、砂浆、砖等,其强度等级常以抗压强度来划分;主要承受拉力的材料,如建筑钢材,其强度等级常以抗拉时的屈服强度来划分。

3.比强度

比强度是材料的强度与表观密度之比,即单位质量的材料强度。比强度是用来评价材料是否轻质高强的一个指标,比强度大则说明材料轻质高强。在高层建筑及大跨结构中常采用比强度较大的材料。常用建筑材料的比强度值见表1-3。

表1-3　常用建筑材料的比强度值