🗊Презентация Механические свойства строительных материалов

Механические свойства строительных материалов Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться разрушающему или деформирующему воздействию внешних сил – нагрузок, которые вызывают в них деформации и внутренние напряжения.

Внешние, силы действующие на материал, вызывают его деформации и могут привести к разрушению. Внешние, силы действующие на материал, вызывают его деформации и могут привести к разрушению.

Деформационные свойства Способность материалов изменять под нагрузкой форму и размеры характеризуется деформационными свойствами: упругостью, пластичностью, хрупкостью и ползучестью. Изменение формы и размера тела под действием внешних сил называется деформацией. Деформации происходят вследствие удаления или сближения частиц, из которых состоит материал (атомов, молекул). Деформация равна отношению абсолютной деформации l (изменение линейного размера) к первоначальному линейному размеру тела l .

Упругость – свойство материала восстанавливать после снятия нагрузки первоначальные форму и размеры. Упругие деформации полностью исчезают после снятия нагрузки, поэтому их называют обратимыми. Упругость – свойство материала восстанавливать после снятия нагрузки первоначальные форму и размеры. Упругие деформации полностью исчезают после снятия нагрузки, поэтому их называют обратимыми. Примером упругого материала является сталь. В области упругих деформаций действителен закон Гука, когда деформация материала пропорциональна действующему напряжению (линейная зависимость σ-ε) и характеризуется модулем упругости Е (модулем Юнга) тангенс угла наклона прямой к оси ε.

Пластичность - свойство материала при нагружении в значительных пределах изменять форму без образования трещин и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Такие деформации называются необратимыми или пластическими. Пластичность - свойство материала при нагружении в значительных пределах изменять форму без образования трещин и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Такие деформации называются необратимыми или пластическими. Пластичность необходимо учитывать при выборе материалов для несущих конструкций. Для несущих конструкций предпочтительны материалы с большой упругостью, которые перед разрушением обладают высокой пластичностью. Для полимеров, битума, стекла, металлов характерна термопластичность – увеличение пластичности с повышением температуры.

Механические свойства материалов характеризуются диаграммой деформаций, которую строят в координатах «напряжение – относительная деформация» (σ-ε) Механические свойства материалов характеризуются диаграммой деформаций, которую строят в координатах «напряжение – относительная деформация» (σ-ε)

Прочностные свойства Прочность материала является одной из основных характеристик для большинства строительных материалов. Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих в нем под действием внешних нагрузок. В зависимости от вида внешних воздействий различают: Прочность при сжатии; Прочность при растяжении; Прочность при изгибе и т.д.

Предел прочности при изгибе Rизг (МПа) определяют путем испытания образца материала в виде призмы, уложенной на двух опорах. Образец нагружают одной или двумя сосредоточенными силами до разрушения. Предел прочности при изгибе Rизг (МПа) определяют путем испытания образца материала в виде призмы, уложенной на двух опорах. Образец нагружают одной или двумя сосредоточенными силами до разрушения.

Предел прочности при растяжении Rp (МПа) используется в качестве прочной характеристики стали, бетона, волокнистых материалов. Предел прочности при растяжении Rp (МПа) используется в качестве прочной характеристики стали, бетона, волокнистых материалов. У хрупких и пластичных материалов различно соотношение между разными видами прочности: - пластичные - Rр≈Rизг> Rсж (металлы, древесина); - хрупкие – Rсж>Rизг>Rр (бетон, кирпич, каменные материалы). Rсж таких материалов превышает Rр в 10-15 раз и более. Предел прочности материала (чаще при сжатии) определяет его класс прочности В.

Для оценки прочности эффективности материала используется коэффициент конструктивного качества (ККК): Для оценки прочности эффективности материала используется коэффициент конструктивного качества (ККК):

Специальные механические свойства Истираемость – способность материала сопротивляться истирающим воздействиям. Сопротивление истиранию определяют главным образом для материалов, предназначенных для полов, дорожных покрытий лестничных маршей и пр. Степень истирания материала выражают потерей массы образца, отнесенной к площади истирания (И).

Твердость – способность материала сопротивляться проникновению Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела (поверхностная прочность). Твердость для разных материалов оценивают по-разному. Для природных каменных материалов – по относительной шкале – шкале твердости или шкале Мооса.