一級建筑師輔導之建筑材料與構造(6)

　　三、材料的基本力學性質

　　(一)材料的強度

　　相同種類的材料，隨著其孔隙率及構造特征的不同，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。木材則抗拉強度高于抗 壓強度。鋼材的抗拉、抗壓強度都很高。因此，磚、石材、混凝土等多用在房屋的墻和基 礎。鋼材則適用于承受各種外力的構件。

　　大部分建筑材料是根據(jù)其強度的大小，將材料劃分為若干不同的等級(標號)。將建筑 材料劃分若干等級，對掌握材料性質，合理選用材料，正確進行設計和控制工程質量都是 非常重要的。

　　(二)彈性與塑性

　　材料在外力作用下產生變形，當外力取消后，能夠完全恢復原來形狀的性質稱為彈 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 生裂縫的性質稱為塑性，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?，彈性變形及塑性變形同時產生。

　　(三)脆性與韌性

　　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 性質稱為脆性。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，同時也能產生一定的變形而不 致破壞的性質稱為韌性(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構都要考慮到 材料的韌性。

　　四、材料的耐久性

　　耐久性是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、不破壞的能力。

　　侵蝕破壞作用類型包括：①物理作用;②化學作用;③生物作用。

　　材料的耐久性是一項重要技術性質。材料的耐久性還具有明確的經濟意義。從建筑技 術發(fā)展角度看，各國工程技術人員已達成共識，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。

　　提高耐久性的措施： (1)提高材料本身的密實度，改變材料的孔隙構造; (2)降低濕度，排除侵蝕性物質; (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。