![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Механические свойства. Механические свойства - способность материала сопротивляться деформированию и разрушению под действием напряжений
Механические свойства - способность материала сопротивляться деформированию и разрушению под действием напряжений, возникающих в результате приложения внешних сил. Нагрузки вызывают в материалах нормальные (растягивающие, сжимающие) и касательные напряжения, обуславливающие процессы деформирования материала. К основным показателям, характеризующим механические свойства, относят: прочность, упругость, пластичность, хрупкость, ползучесть. Прочность - важнейшее свойство материала, в большинстве случаев, определяет возможность его использования в строительной конструкции. Показатели прочности в значительной степени являются условными. Они зависят от размера и формы образца, скорости его нагружения и других факторов. Поэтому методика определения прочности строительных материалов строго регламентируется нормативно-техническими документами. Прочность материала измеряется мегапаскалями (МПа). Прочность при сжатии стандартного образца в форме куба определяют по формуле Rк = Р /а2, МПа, (6.1.4) где Р - разрушающее усилие, кг; а - размер ребра куба (для бетона 15´ 15´ 15), см. Прочность при сжатии стандартного образца в виде цилиндра Rц = 4 P /p d 2, (6.1.5) где d - диаметр цилиндра (для испытания бетона принять цилиндр диаметром d = 15 см и высотой h = 30 см). Наиболее прочными являются металлы, например, сталь (150...500 МПа), прочность гранита при сжатии - 120...150 МПа, при растяжении - менее 10 МПа. Прочность бетона при сжатии изменяется от 1 до 100 МПа, а при растяжении их прочность в 10...15 раз меньше. Прочность асфальтобетонов при сжатии - 5...7 МПа (температура при испытании - 20...25°С). Предел прочности бетона на растяжении при изгибе определяют на балочке в виде призмы размером 15´ 15´ 60 см по формуле Rр.и. = pl / bh 2, МПа, (6.1.6) где l, b, h - соответственно, длина, ширина и высота балочки, см. Упругость выражается в восстановлении первоначальной формы и объема образца после прекращения действия внешних сил. Вязкость - свойство твердых тел под воздействием внешних сил необратимо поглощать механическую энергию при пластической деформации. Абсолютно упругих и абсолютно вязких материалов нет, все дорожно-строительные материалы обладают в той или иной степени упругостью и вязкостью. Упругость и вязкость материала характеризуется, соответственно, модулем упругости и коэффициентом вязкости: Е = s / e, (6.1.7) h = s: d e /d t, (6.1.8) где Е, h - модуль упругости и коэффициент вязкости; s - напряжение, МПа; e, d e /d t - относительная деформация и скорость изменения относительной деформации, С-1. Пластичность - способность материала необратимо деформироваться под влиянием действующих на него усилий без разрыва сплошности (образования трещин). Хрупкость - свойства материалов под влиянием внешних сил разрушаться, не давая остаточных пластических деформаций. Хрупкость противоположна пластичности. Хрупкость и пластичность материалов зависят от температуры и режима нагружения. Например, битумы хрупки при пониженной температуре и быстро нарастающей нагрузке, пластичны при медленно действующей нагрузке и повышенной температуре. Хрупкие материалы плохо сопротивляются напряжению, динамическим и повторным нагрузкам. Ползучесть - способность материалов длительно деформироваться под действием постоянной нагрузки. Ползучесть материалов возрастает с уменьшением их вязкости, поэтому большей ползучестью обладают вязкие пластичные материалы (например, асфальтобетон) и меньшей - хрупкие, упругие материалы (например, цементобетон).
|