Повна версія

Головна arrow Техніка arrow Будівельне матеріалознавство. Т 1

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ОСНОВНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ ПРИ ОПТИМАЛЬНИХ СТРУКТУРАХ ІБК

Під впливом різноманіття комбінацій мікрочастинок в просторі, або комплексу цих комбінацій, формуються матеріали, які відрізняються між собою типом зв'язків, порядком зчеплення частинок і властивостями. Можливі зміни сталих сполучень і відносин частинок або їх комплексів під впливом температурних відхилень, змін в величинах зовнішніх тисків або інших зовнішніх факторів, що відбивається на стійкості рівноваги структури і числових значень властивостей. При кожному відхиленні, яка виникла в структурі матеріалу, найбільш швидкої зміни схильні механічні властивості. Однак, нелегко встановити і, тим більше, висловити в конкретної або абстрактно-логічній формі характер усталеною залежності між структурою і властивостями. Одному і тому ж показнику властивостей, наприклад, величиною межі міцності, можуть відповідати різні мікро- і макроструктури матеріалів, а одному і тому ж структурному показником - різні характеристики міцності або інші властивості (рис. 3.5). Слід зазначити, що і результати випробувань при так званих "рівних" умовах досвіду значно відрізняються між собою. Щоб встановити пряму або зворотну взаємозалежність (кореляцію) між якісними та структурними показниками, необхідно порівнювати їх не при "рівних", а відповідних умовах, коли структури - оптимальні, а матеріали (ІСК) стають подібними один одному.

Графік залежності між структурними і якісними показниками матеріалів

Мал. 3.5. Графік залежності між структурними і якісними показниками матеріалів (лінія А В характеризує зниження міцності бетону при підвищенні його пористості. Лінія CD характеризує зниження міцності каменю при підвищенні його пористості. Видно, що при рівній пористості Пі міцність бетону може бути вище міцності каменю і що при рівній міцності R пористість каменю менше, ніж бетону)

Вологість деревини характер сил Р і енергії U взаємодії в залежності від відстані між частинками ( а) і результуюча сила (о)

Мал. 3.6. Вологість деревини характер сил Р і енергії U взаємодії в залежності від відстані між частинками ( а) і результуюча сила (о):

  • 1 - сили тяжіння зростають зі зменшенням відстані г;
  • 2 - сили відштовхування швидко зростають зі зменшенням г, 3 - результуюча сила. При г = го сила Р 0, а енергія взаємодії (Л-МГНП

В оптимальних структурах частки не тільки рівномірно розподілені в об'ємі матеріалу, особливо на мікрорівні в кристалічних решітках, але і на відстанях, при яких сили тяжіння і відштовхування рівні між собою, а величина їх рівнодіюча дорівнює нулю, що характерно для рівноважного стану атомів в решітці. Енергія приймає мінімальне значення (рис. 3.6), внаслідок чого система (матеріал) володіє відносно стійким рівноважним станом, позитивно впливаючи на стабільність показників властивостей. Останні при оптимальних структурах приймають екстремальні значення. Слід, однак, врахувати, що рівноважний стан може бути не тільки стійким, подібно стану частинок в кристалі, але і нестійким, як, наприклад, стан частинок в кристалітів і гелях. У твердих тілах перебування частинок в нестійкій рівновазі може тривати необмежений час.

Характер оптимальної структури залежить від складу і технології виготовлення конгломерату. У природних умовах він пов'язаний з генетичними процесами, закономірний перебіг яких нерідко порушується стихійними факторами. Зі зміною технологічних або генетичних умов оптимізація структури настає при інших співвідношеннях компонентів, новому матеріальному складі конгломерату.

Будівельним матеріалам з оптимальною структурою притаманні певні закономірності у формуванні та збереженні структурочувствітельних властивостей. Ці закономірності називають як закони оптимальних структур. Відомо, що під законом розуміється істотна, стійка, необхідна (т. Е. Невипадкова) зв'язок і взаємна обумовленість явищ і процесів. Закони оптимальних структур висловлюють внутрішню зв'язок і взаємозумовленість властивостей і структурних параметрів матеріалу. Вони поширюються на різнорідні за складом і технології виготовлення

матеріали і, подібно іншим багатьом законам, мають об'єктивний характер. Останнє вказує на те, що в аналогічному вираженні вони є також і в природі. Людина прагне пізнати їх в природі і використовувати у своїй практичній діяльності.

 
<<   ЗМІСТ   >>