Cтруктурная динамика строительных композитов

Abstract

Строительные изделия и конструкции представляют собой открытые сложноорганизованные динамические самоорганизующиеся системы. Это предполагает, что структура материала является неотъемлемой частью структуры конструкции. Анализ позволил предложить классификацию элементов структуры по скорости реакции на внутренние и внешние воздействия. На каждом уровне структурных неоднородностей материала и в самой «конструкции-системе» выделены консервативные, метастабильные, активные элементы структуры, а также распределенные в материале конструкции локальные и интегральные остаточные деформации. Особенное внимание уделяется активным элементам, к которым отнесены технологические трещины и внутренние поверхности раздела. Это объясняется тем, что сам факт присутствия трещин предполагает неравновесное состояние отдельной подсистемы и всей системы. Установлено, что переход в состояние локализованного во времени (временного) динамического равновесия осуществляется путем изменения параметров трещин и диссипацией энергии на внутренних поверхностях раздела. Происходит спонтанная структурная перестройка, при которой свойства остаются на требуемом уровне. Трещины, которые способствуют сохранению функциональных свойств материалов и изделий за счет изменений собственных параметров, отнесены к «трещинам-созидателям». При достижении критических ситуаций «трещины-созидатели» могут трансформироваться в «трещины- разрушители», которые рассматриваются в виде самостоятельной динамической саморазвивающейся системы, возникающей внутри базовой системы. Целевая установка новой системы заключается в прохождении собственного жизненного цикла. Новая система переориентирует целевые функции базовой системы на себя и использует весь потенциал базовой системы для собственного развития. Завершение жизненного цикла трещины разрушения как «системы-паразита» автоматически приводит к выходу из функционирования «конструкции-системы». Рассмотрены технологические и конструктивные способы минимизации рисков, связанных с трансформацией «трещин-созидателей» в «трещины- разрушители» («системы паразиты»).