3.影響材料強度的因素
(1)材料的組成。不同組成的材料,內(nèi)部質(zhì)點的排列方式、質(zhì)點間距離以及結(jié)合強度有很大不同,因此是影響強度的內(nèi)在因素。例如金屬材料屬于晶體材料,內(nèi)部質(zhì)點規(guī)則排列,且以金屬鍵連接,作用力強,不易破壞,因此金屬材料的強度較高;而水泥漿體硬化后形成凝膠粒子的堆積結(jié)構(gòu),相互之間以分子引力、即范德華力連接,強度很弱,因此強度比金屬材料低很多。
(2)材料的結(jié)構(gòu)。包括孔隙率、孔隙結(jié)構(gòu)特征、內(nèi)部質(zhì)點之間的結(jié)合方式等。相同組成的材料,隨著孔隙率的增加,強度呈直線下降。
(3)含水狀態(tài)。大多數(shù)材料在吸水飽和狀態(tài)下的強度低于干燥狀態(tài)的強度。這是由于水分的存在使材料內(nèi)部質(zhì)點之間的距離增大,相互間作用力減弱,所以強度降低。
(4)溫度。溫度升高,內(nèi)部質(zhì)點之間距離增大,因此材料的強度下降。
4.材料的比強度
材料的強度與其密度之比叫做比強度,是衡量材料輕質(zhì)高強性能的重要指標。優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具有較高的比強度,才能盡量以較小的截面滿足強度要求,同時可以大幅度減小結(jié)構(gòu)體本身的自重。表2-2-3所示為幾種常用建筑材料的比強度。
(1)材料的組成。不同組成的材料,內(nèi)部質(zhì)點的排列方式、質(zhì)點間距離以及結(jié)合強度有很大不同,因此是影響強度的內(nèi)在因素。例如金屬材料屬于晶體材料,內(nèi)部質(zhì)點規(guī)則排列,且以金屬鍵連接,作用力強,不易破壞,因此金屬材料的強度較高;而水泥漿體硬化后形成凝膠粒子的堆積結(jié)構(gòu),相互之間以分子引力、即范德華力連接,強度很弱,因此強度比金屬材料低很多。
(2)材料的結(jié)構(gòu)。包括孔隙率、孔隙結(jié)構(gòu)特征、內(nèi)部質(zhì)點之間的結(jié)合方式等。相同組成的材料,隨著孔隙率的增加,強度呈直線下降。
(3)含水狀態(tài)。大多數(shù)材料在吸水飽和狀態(tài)下的強度低于干燥狀態(tài)的強度。這是由于水分的存在使材料內(nèi)部質(zhì)點之間的距離增大,相互間作用力減弱,所以強度降低。
(4)溫度。溫度升高,內(nèi)部質(zhì)點之間距離增大,因此材料的強度下降。
4.材料的比強度
材料的強度與其密度之比叫做比強度,是衡量材料輕質(zhì)高強性能的重要指標。優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具有較高的比強度,才能盡量以較小的截面滿足強度要求,同時可以大幅度減小結(jié)構(gòu)體本身的自重。表2-2-3所示為幾種常用建筑材料的比強度。