§ 2. Механічні властивості

Міцність-здатність матеріалу пручатися внутрішнім напруженням, що виникають в результаті дії зовнішніх сил (навантажень).

Під дією зовнішніх сил матеріал деформується. Деформації можуть бути пружними, якщо вони зникають після зняття навантаження, і залишковими, якщо після зняття навантаження вони залишаються.

Пружність - властивість матеріалу відновлювати свою форму (тверді тіла) і об'єм (рідини і гази) після припинення дії сил, що викликали їх деформацію. При достатньо великих навантаженнях тверді тіла втрачають пружність і деформуються пластично. Малі деформації твердого пружного тіла пропорційні прикладеному навантаженню. Деформація при достатній її розвитку призводить до руйнування матеріалу. При цьому для матеріалу, що знаходиться в крихкому стані, руйнування настає при досягненні граничного значення пружної деформації, а для пластичного матеріалу - при досягненні ним двох граничних станів: переходу пружної деформації в пластичну і переходу від пластичної деформації до руйнування матеріалу .

Напруга матеріалу - внутрішня сила взаємодії, що припадає на одиницю площі. Величина напруги в кожній точці перетину є мірою внутрішніх сил, що виникають в матеріалі як результат де формації, викликаної зовнішніми силами.

Напруга σ, МПа, обчислюють за формулою σ = F/S, де F - внутрішня сила взаємодії, даН; S – площа поперечного перерізу зразка, см².

Напруга, відповідне навантаження, при якій стається руйнування матеріалу, називається межею міцності матеріалу. В залежності від виду деформації під навантаженням розрізняють межі міцності при стисненні R Ст, вигині Rвиг,ростягнені Rрост (табл. 2), які визначають відношенням руйнує сили до площі поперечного розсічення зразка.

Таблиця 2. Межі міцності деяких матеріалів

Матеріал	Межа міцності, , МПа при
	Зжиманні	Гнуті	Розтяжці
Граніт Известняк щільний Латунь,бронза Піщаник Плити і плитка керамічна Сталь конструкційна Шлакоситал	100-280 40-150 - 40-150 7,5-15 380-450 500-600	- - - - - 380-450 90-130	3 - 220-500 2 - 380-450 25-35

Коефіцієнт запасу міцності при статичному навантаженні поранений: для пластичних матеріалів 2,4-2,6; для тендітних 3 –9 при ударному навантаженню пластичний матеріал має коефіціент запасу міцності 2,8-5; Атаху ^ ^ доп, де огтаХ - най-більші напруги, що виникають в матеріалі при прийн-вії зовнішніх сил.

Коефіцієнт конструктивної якості / Ск (міцнісні-масовий коефіцієнт) - відношення межі міцності при стисненні (МПа) до щільності матеріалу в природному складі (кг/м3). Наприклад, Кк бетону - 0,006, цегляної кладки - 0,003, високоякісної сталі - 0,13, граніта-0,04-0,09.

Крихкість - властивість матеріалу під дією зовнішніх сил руйнуватися відразу, не виявляючи скільки-небудь значних деформацій. Крихкі матеріали (чугун, бетон, скло, граніти, мармури, керамічні плитки та ін) погано пручаються удару.

Пластичність - здатність матеріалу під дей-наслідком навантаження змінювати свою форму і без ознак руйнування повністю зберігати її після зняття навантаження.На відміну від тендітних пластичні матеріали руйнуються лише після значної залишкової деформації (наприклад, маловуглецевої сталь, мідь, бітуми).

Твердість - властивість матеріалу чинити опір проникненню в нього більш твердих тіл. Твердість матеріалів H_в, ГПа, характеризується числом твердості за Брінеллем і визначається як частка від ділення величини вдавлюють сили на величину кульової поверхні лунки - відбитка від кульки з загартованої сталі.

Мінерал	Нв,ГПа	Показник твердості	Мінерал	Нв,ГПа	Показник твердості
Алмаз Корунд Топаз Кварц Польовий шпат	1006 206 142,7 112 79,5	10 9 8 7 6	Апатит Плавиковий шпак Ізвестковий шпат Гіпс Тальк	53,6 18,9 10,9 3,6 0,24	5 4 3 2 1

Стираність - здатність матеріалу витримувати вплив стираючих зусиль зусиль. Стійкість матеріалів до стирання відіграє важливу роль при влаштуванні покриттів підлог, сходових ступенів, а також при випробуванні). (Твердевшіх розчинів і бетонів. Стираність матеріалів визначають на спеціальних приладах.