Аналіз зміни декоративних властивостей гранітів при термічному впливі
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.164694Ключові слова:
граніт, високі температури, декоративність природного каменю, мінеральний склад, структура гранітуАнотація
Експериментально досліджувалися зразки з дев’яти родовищ гранітів, які видобувається в Україні. Випробування зразків гранітів проводилося високими температурами 200, 400, 600, 900 °С.
Всі представлені граніти показують зміну кольору поверхні при температурі від 200 °С і вище. Поведінка гранітів з нагріванням залежить від їх мінерального складу, структури та текстури.
Поверхні всіх дослідних зразків стали світліше, деякі зразки гранітів втратили насиченість кольорів. При нагріванні зразків до 900 °C природного каменю найбільше зростання компоненти L (зображення зразків каменю світлішає) кольорової системи CIELab відбулося у зразках гранітів Cardinal Grey та Carpazi відповідно на 42 та 44 %. Найменше зростання компоненти L при нагріванні зразків до 900 °C відбувається у гранітах Grey Ukraine, L відповідно на 4 та 8,5 %.
Вплив температури на зразки з червоного граніту візуально менш виражений, оскільки як свіжі, так і нагріті, зразки мають подібний червоний колір. Завдяки вмісту апатиту та флюориту зразки граніту Flower of Ukraine набувають рівномірного фіолетово-рожевого кольору при температурі 900 °С. В сірих гранітах при нагріванні з’являються почервоніння, які переважно сконцентровані навколо слюди та інших мінералів, які багаті Fe. На зеленому граніті Verde Oliva з’являються руді плями при температурі 200 °С. При нагріванні до 900 °С руді плями займають 67 % площі зразка.
Найбільшу зміну кольору отримали граніти, в яких відбувся фазовий перехід темноколірних мінералів (біотиту та піроксену) в поліморфні мінерали. Це надало зразкам гранітів світлішого кольору, так як мінерали змінили колір з чорного на сірий чи білий. Відтінки білого кольору надав кварц, в якому при нагріванні з’являлися білі мікротрішини.
Помітні естетичні пошкодження поверхні зразків природного каменю починаються при температурах від 200 до 400 °C. Таким чином, вогонь з температурами нижче цього порогу можна вважати «безпечним» з точки зору естетичного пошкодження, якщо врахувати тільки коефіцієнт нагріву вогню і виключити золу і гази
Посилання
- Korobiichuk, V., Shamrai, V., Levytskyi, V., Sobolevskyi, R., Sydorov, O. (2018). Evaluation of the effectiveness of natural stone surface treatment from Ukraine by mechanical and chemical methods. Rudarsko-geološko-naftni zbornik, 33 (4), 15–21. doi: https://doi.org/10.17794/rgn.2018.4.2
- Chakrabarti, B., Yates, T., Lewry, A. (1996). Effect of fire damage on natural stonework in buildings. Construction and Building Materials, 10 (7), 539–544. doi: https://doi.org/10.1016/0950-0618(95)00076-3
- Freire-Lista, D. M., Fort, R., Varas-Muriel, M. J. (2015). Freeze–thaw fracturing in building granites. Cold Regions Science and Technology, 113, 40–51. doi: https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2015.01.008
- 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
- Prieto, B., Sanmartín, P., Silva, B., Martínez-Verdú, F. (2010). Measuring the color of granite rocks: A proposed procedure. Color Research & Application, 35 (5), 368–375. doi: https://doi.org/10.1002/col.20579
- Korobiichuk, V., Shlapak, V., Sobolevskyi, R., Sydorov, O., Shaidetska, L. (2019). Change in the physicalmechanical and decorative properties of labradorite under thermal exposure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (12 (97)), 14–20. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.157307
- 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
- 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
- Semenchenko, Yu. V., Agafonova, T. N., Soloninko, I. S., L'vova, T. V., Nazarenko, V. V. (1974). Cvetnye kamni Ukrainy. Kyiv, 186.
- 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
- Dwivedi, R. D., Goel, R. K., Prasad, V. V. R., Sinha, A. (2008). Thermo-mechanical properties of Indian and other granites. Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 45 (3), 303–315. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2007.05.008
- De Argandoña, V. G. R., Calleja, L., Montoto, M. (1985). Determinación experimental del umbral de microfisuración térmica de la roca matriz o intact rock. Trabajos de geologia, 15 (15), 299–307.
- Gillhuber, S., Lehrberger, G., Göske, J. (2010). Fire damage of trachyte: investigations of the Teplá monastery building stones. Geological Society, London, Special Publications, 333 (1), 73–79. doi: https://doi.org/10.1144/sp333.7
- Hajpál, M., Török, A. (2004). Mineralogical and colour changes of quartz sandstones by heat. Environmental Geology, 46 (3-4), 311–322. doi: https://doi.org/10.1007/s00254-004-1034-z
- Gómez-Heras, M., Smith, B. J., Fort, R. (2008). Influence of surface heterogeneities of building granite on its thermal response and its potential for the generation of thermoclasty. Environmental Geology, 56 (3-4), 547–560. doi: https://doi.org/10.1007/s00254-008-1356-3
- Vázquez, P., Shushakova, V., Gómez-Heras, M. (2015). Influence of mineralogy on granite decay induced by temperature increase: Experimental observations and stress simulation. Engineering Geology, 189, 58–67. doi: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.01.026
- Hajpál, M. (2006). Thermal Stresses. Fracture and Failure of Natural Building Stones, 439–445. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5077-0_27
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Valentyn Korobiichuk, Volodymyr Shlapak, Andrii Kryvoruchko, Ruslan Sobolevskyi, Natalia Zuievska
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.
