Українські вчені дослідили вплив обробки на довговічність лабрадориту

Вчені з Київського національного університету імені Тараса Шевченка та Державного гемологічного центру України здійснили важливе дослідження щодо впливу різних методів обробки поверхні на довговічність лабрадориту — цінного декоративного каменю з родовищ Українського щита.

Лабрадорит, який є різновидом анортозиту, широко використовується в будівництві та декоративному оздобленні завдяки своїй міцності та морозостійкості. Цей камінь має темно-сіре до майже чорного забарвлення та складається переважно з основного плагіоклазу (лабрадору) — до 95%, а також містить невелику кількість темноколірних мінералів. Особливою діагностичною ознакою лабрадориту є іризація — оптичний ефект у вигляді переливів блакитного, синього, зеленого та жовтого кольорів при зміні кута освітлення.

В Україні виявлено понад 40 родовищ лабрадоритів та анортозитів, з яких активно розробляються близько 10−12. Найвідомішими на світовому ринку є лабрадорити з Осниківського, Головинського, Очеретянського, Добринського, Слобідського та Кам'янобрідського родовищ Житомирської області.

Дослідники зосередили увагу на вивченні впливу трьох основних методів обробки поверхні: водоструминної обробки, обробки дробом та термообробки (обпалення вогнем). Для експериментів були використані зразки лабрадориту з родовищ Кам'яна Піч та Слобідське Житомирської області.

У ході досліджень вчені застосували комплексний підхід, який включав визначення водопоглинання при атмосферному тиску та ультразвукову діагностику стану збереженості зразків. Результати показали, що різні методи обробки по-різному впливають на якісні характеристики каменю.

Найменш руйнівною виявилася водоструминна обробка. При цьому методі акустичний коефіцієнт становив 0,93 відносно еталонного зразка для обох досліджуваних родовищ. Це свідчить про високий рівень збереження структурної цілісності каменю.

Обробка дробом показала гірші результати — акустичний коефіцієнт склав 0,87 для родовища Кам'яна Піч і 0,84 для Слобідського родовища. Цей метод, хоча й забезпечує привабливі естетичні характеристики, але значно знижує механічну цілісність матеріалу.

Найбільш руйнівною виявилася термообробка (обпалення вогнем). При цьому методі акустичний коефіцієнт знизився до 0,65 для родовища Кам'яна Піч і до 0,50 для Слобідського родовища. Такі низькі показники пояснюються значними змінами у внутрішній структурі каменю внаслідок впливу високих температур.

На основі отриманих даних науковці розробили прогноз щодо термінів експлуатації виробів з лабрадориту. Якщо для полірованих (еталонних) зразків очікувана довговічність становить 220−350 років, то для зразків з водоструминною обробкою цей показник знижується до 205−326 років. Для поверхонь, оброблених дробом, прогнозований термін експлуатації складає 185−305 років, а для термооброблених зразків — лише 110−228 років.

Дослідники підкреслюють, що вибір методу обробки поверхні повинен враховувати не лише естетичні вимоги, але й умови подальшої експлуатації виробів. Особливо це стосується зовнішніх конструкцій, які піддаються впливу атмосферних факторів, таких як волога, перепади температур і механічні навантаження.

Результати дослідження мають важливе практичне значення для будівельної галузі та архітектури. Вони дозволяють обґрунтовано підходити до вибору технології обробки каменю, забезпечуючи оптимальний баланс між естетичними властивостями та експлуатаційною стійкістю матеріалу.

Дослідження проводили кандидат геологічних наук, член-кореспондент Академії будівництва України Олег Гелета та магістр геохімії і мінералогії Ігор Сергієнко. Роботу виконано на базі Київського національного університету імені Тараса Шевченка та Державного гемологічного центру України.