Зміна фізико-механічних та декоративних властивостей лабрадориту при термічному впливі
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.157307Ключові слова:
лабрадорит, високі температури, показники блиску лабрадориту, декоративність природного каменю, поширення ультразвукової хвиліАнотація
Експериментально досліджувалися зразки з чотирьох родовищ крупнозернистого лабрадориту, який видобувається в Україні. Випробування зразків лабрадориту проводилося високими температурами 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 °С.
Руді плями на поверхні зразків є результатом окислення металу Fe2+, в різних родовищах лабрадориту вони покривають різну площу поверхні зразка природного каменю, коливається в межах 39–60 %. Аналіз полірованої поверхні лабрадориту після нагрівання показав, що руді включення рівномірно розподілені на поверхні зразків лабрадориту. Окислення мінералів, яке візуально спостерігається на всіх зразках лабрадориту, починається при температурі 300 °С. Однією з особливостей проведення досліджень, які описані в статті, є застосування обробки цифрових зображень з метою кількісної оцінки площі окислення Fe (рудих плям) на полірованій поверхні зразків лабрадориту. До температури 500–600 °С відбувається поступове збільшення окисленої площі поверхні зразків. При температурі вищій за 700 °С відбувається різке збільшення окисленої площі поверхні зразків. В цілому окислені плями металів займають від 40 до 60 % поверхні зразків лабрадориту.
При нагріванні зразки лабрадориту світлішають до 50 % від першопочаткового значення показника L кольорової системи Lab.
Зниження швидкості поширення ультразвукової хвилі в зразках лабрадориту відбувається рівномірно без стрибків. Причиною зниження швидкості ультразвукової хвилі є утворення дефектів і тріщин в зразках лабрадориту через нерівномірність теплового розширення мінералів. При температурі 700 °C і вище відбується уповільнення швидкості зниження поширення ультразвукової хвилі в зразках природного каменю.
При нагріванні відбувається зниження показників блиску у всіх зразках лабрадориту. В цілому при нагріванні лабрадориту до 900 °С зразки Очеретянського лабрадориту втратили 11,21 % блиску, Невирівського – 4,03 %, Осниківського – 33,57 %, Катеринівського – 15,3 %Посилання
- Martinho, E., Dionísio, A. (2018). Assessment Techniques for Studying the Effects of Fire on Stone Materials: A Literature Review. International Journal of Architectural Heritage, 1–25. doi: https://doi.org/10.1080/15583058.2018.1535008
- Brantut, N., Heap, M. J., Meredith, P. G., Baud, P. (2013). Time-dependent cracking and brittle creep in crustal rocks: A review. Journal of Structural Geology, 52, 17–43. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsg.2013.03.007
- Shao, S., Ranjith, P. G., Wasantha, P. L. P., Chen, B. K. (2015). Experimental and numerical studies on the mechanical behaviour of Australian Strathbogie granite at high temperatures: An application to geothermal energy. Geothermics, 54, 96–108. doi: https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2014.11.005
- Ivorra, S., García-Barba, J., Mateo, M., Pérez-Carramiñana, C., Maciá, A. (2013). Partial collapse of a ventilated stone façade: Diagnosis and analysis of the anchorage system. Engineering Failure Analysis, 31, 290–301. doi: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2013.01.045
- Ozguven, A., Ozcelik, Y. (2014). Effects of high temperature on physico-mechanical properties of Turkish natural building stones. Engineering Geology, 183, 127–136. doi: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2014.10.006
- Kılıç, Ö. (2006). The influence of high temperatures on limestone P-wave velocity and Schmidt hammer strength. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 43 (6), 980–986. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2005.12.013
- Liu, S., Xu, J. (2015). An experimental study on the physico-mechanical properties of two post-high-temperature rocks. Engineering Geology, 185, 63–70. doi: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2014.11.013
- Vazquez, P., Acuña, M., Benavente, D., Gibeaux, S., Navarro, I., Gomez-Heras, M. (2016). Evolution of surface properties of ornamental granitoids exposed to high temperatures. Construction and Building Materials, 104, 263–275. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.051
- Eren Sarıcı, D. (2016). Thermal deterioration of marbles: Gloss, color changes. Construction and Building Materials, 102, 416–421. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.10.200
- Korobiichuk, V. (2016). Study of Ultrasonic Characteristics of Ukraine Red Granites at Low Temperatures. Advances in Intelligent Systems and Computing, 653–658. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-48923-0_69
- Korobiichuk, I., Korobiichuk, V., Hájek, P., Kokeš, P., Juś, A., Szewczyk, R. (2018). Investigation of leznikovskiy granite by ultrasonic methods. Archives of Mining Sciences, 63 (1), 75–82. doi: http://doi.org/10.24425/118886
- Korobiichuk, V., Shamrai, V., Iziumova, O., Tolkach, O., Sobolevskyi, R. (2016). Definition of hue of different types of pokostivskiy granodiorite using digital image processing. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (5 (82)), 52–57. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.74849
- Chaki, S., Takarli, M., Agbodjan, W. P. (2008). Influence of thermal damage on physical properties of a granite rock: Porosity, permeability and ultrasonic wave evolutions. Construction and Building Materials, 22 (7), 1456–1461. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.04.002
- Keshavarz, M., Pellet, F. L., Loret, B. (2010). Damage and Changes in Mechanical Properties of a Gabbro Thermally Loaded up to 1,000°C. Pure and Applied Geophysics, 167 (12), 1511–1523. doi: https://doi.org/10.1007/s00024-010-0130-0
- Hugh-Jones, D. (1997). Thermal expansion of MgSiO3 and FeSiO3 ortho- and clinopyroxenes. American Mineralogist, 82 (7-8), 689–696. doi: https://doi.org/10.2138/am-1997-7-806
- Kompaníková, Z., Gomez-Heras, M., Michňová, J., Durmeková, T., Vlčko, J. (2014). Sandstone alterations triggered by fire-related temperatures. Environmental Earth Sciences, 72 (7), 2569–2581. doi: https://doi.org/10.1007/s12665-014-3164-2
- Annerel, E., Taerwe, L. (2011). Methods to quantify the colour development of concrete exposed to fire. Construction and Building Materials, 25 (10), 3989–3997. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.04.033
- Ozguven, A., Ozcelik, Y. (2013). Investigation of some property changes of natural building stones exposed to fire and high heat. Construction and Building Materials, 38, 813–821. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.09.072
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Valentyn Korobiichuk, Volodymyr Shlapak, Ruslan Sobolevskyi, Oleksandr Sydorov, Liubov Shaidetska
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
