СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНОСТИ ОБЛИЦОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДЕКОРАТИВНОГО БЕТОНА
METHOD FOR DETERMINING DECORATIVE MATERIALS AND DECORATIVE CONCRETE PRODUCTS

Изобретение относится к области строительного материаловедения и может быть использовано для определения декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона.
Известна шкала оценки декоративных свойств облицовочного гранита [Тутакова А.Я. Опыт экспертной оценки облицовочного гранита // Записки Горного института. Т. 155. Ч. 1. - Санкт-Петербург. 2003. С. 39-43], включающая исследование облицовочных материалов по показателям декоративности - цвет, включающий определение признаков декоративности цветность, насыщенность, светлоту, однородность тона и сочетание цветов; текстура, включающий признаки декоративности рисунок, структуру и просвечиваемость; фактура, включающий признак декоративности полируемость, и установление класса декоративности облицовочного материла путем сопоставления среднеарифметической оценки декоративности с классификацией декоративности облицовочного материала (высокодекоративный - более 32 баллов; декоративный 23-32 балла; малодекоративный 15-22 балла; недекоративный - менее 15 баллов).
Недостатком известной шкалы оценки является невозможность применения данной шкалы для определения декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона не из горных пород, что ограничивает спектр ее применения.
Наиболее близким к изобретению техническим решением, принятым за прототип, является методика оценки декоративности облицовочного камня [Бакка Н.Т., Ильченко И.В. Облицовочный камень: Геолого-промышленная и технологическая оценка месторождений: Справочник / Н. Т. Бакка, И. В. Ильченко. - М.: Недра, 1992. 302 с.], включающая исследование облицовочных материалов по показателям декоративности - цвет, включающий определение признаков декоративности цветность, насыщенность, светлоту, однородность тона и сочетание цветов; текстура, включающая признаки декоративности рисунок, структуру и просвечиваемость; фактура, включающий признак декоративности полируемость, и установление класса декоративности облицовочного материла путем сопоставления среднеарифметической оценки декоративности с классификацией декоративности облицовочного материала (высокодекоративный - более 32 баллов; декоративный 23-32 балла; малодекоративный 15-22 балла; недекоративный - менее 15 баллов).
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: исследование облицовочных материалов по показателям декоративности - цвет, включающий определение признаков декоративности: цветность, насыщенность, светлоту, однородность тона и сочетание цветов; текстура, включающая признаки декоративности: рисунок, структуру и просвечиваемость; фактура, включающая признак декоративности полируемость, и установление класса декоративности облицовочного материла путем сопоставления среднеарифметической оценки декоративности с классификацией декоративности облицовочного материала (высокодекоративный - более 32 баллов; декоративный 23-32 балла; малодекоративный 15-22 балла; недекоративный - менее 15 баллов).
Недостатком прототипа является субъективизм оценки декоративности в связи с индивидуальным чувственным восприятием экспертов оценочной комиссии при визуальном исследовании, что не позволяет дать качественную оценку декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона.
Изобретение направлено на определение декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона путем проведения инструментальных исследований, что исключает субъективизм оценки декоративности в связи с индивидуальным чувственным восприятием экспертов оценочной комиссии.
Это достигается тем, что способ определения декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона включает в себя инструментальное исследование облицовочных материалов по показателям декоративности - цвет, включающий определение признаков декоративности цветность, насыщенность, светлоту, однородность тона и сочетание цветов и контрастность, подразделяемую на высокую (4-5 баллов), среднюю (2-3 балла) и слабую (1-2 балла), путем проведения инструментального исследования, включающего создание набора цветовых шкал по признакам декоративности показателя цвет, получение изображения с помощью цифровой фотокамеры образца облицовочного материала вместе с цветовой шкалой при интенсивности излучаемого светового потока на образец 400 кд, импорт полученного изображения в специализированную программу для обработки изображений для количественного определения характеристик цвета облицовочного материала с использованием колориметрической системы Манселла; текстуру, включающую признаки декоративности рисунок, структуру и просвечиваемость и свечение, подразделяемое на свечение более 1 кд (4-5 баллов), менее 1 кд (2-3 балла), отсутствие свечения (1 балл), путем проведения инструментального исследования, включающего измерение свечения измерителем яркости экрана при постоянном показателе интенсивности излучаемого светового потока в помещении 0 кд; фактура, включающий признаки декоративности полируемость и рельеф, подразделяемый на изменение плоскости поверхности на единицу площади более 40 % (5 баллов), 30-40 % (4 балла), 20-30 % (3 балла), 10-20 % (2 балла), менее 10 % (1 балл), и установление класса декоративности облицовочного материла путем сопоставления среднеарифметической оценки декоративности с классификацией декоративности облицовочного материала и изделия из декоративного бетона (высокодекоративный - более 32 баллов; декоративный 23-32 балла; малодекоративный 15-22 балла; недекоративный - менее 15 баллов.
Проведенный анализ известных способов определения декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона, при котором показатель декоративности цвет определяется дополнительно по контрастности, подразделяемой на высокую (4-5 баллов), среднюю (2-3 балла) и слабую (1-2 балла), путем проведения инструментального исследования, включающего создание набора цветовых шкал по признакам декоративности показателя цвет, получение изображения с помощью цифровой фотокамеры образца облицовочного материала вместе с цветовой шкалой при интенсивности излучаемого светового потока на образец 400 кд, импорт полученного изображения в специализированную программу для обработки изображений для количественного определения характеристик цвета облицовочного материала с использованием колориметрической системы Манселла; показатель декоративности текстура определяется дополнительно по свечению, подразделяемому на свечение более 1 кд (4-5 баллов), менее 1 кд (2-3 балла), отсутствие свечения (1 балл), путем проведения инструментального исследования, включающего измерение свечения измерителем яркости экрана при постоянном показателе интенсивности излучаемого светового потока в помещении 0 кд; показатель декоративности фактура определяется дополнительно по рельефу, подразделяемому на изменение плоскости поверхности на единицу площади более 40 % (5 баллов), 30-40 % (4 балла), 20-30 % (3 балла), 10-20 % (2 балла), менее 10 % (1 балл), позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого способа критерию «новизна».
Сравнение заявляемых решений не только с прототипами, но и с другими известными техническими решениями в данной области техники не подтвердило наличие в последних признаков, совпадающих с их отличительными признаками, или признаков, влияющих на достижение указанного технического результата. Это позволило сделать вывод о соответствии изобретения критериям «изобретательский уровень».
Этапы определения декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона:
1. Изготавливают набор цветовых шкал с различными значениями тона, светлоты и хромы в соответствии с колориметрической системой Манселла [https://munsell.com/about-munsell-color/how-color-notation-works/]. Шкалу изготавливают на листе фотобумаги [ГОСТ 2635-77 Бумага-основа фотобумаги. Технические условия], которую распечатывают на принтере, позволяющем цветную печать.
2. Для определения признаков декоративности показателя цвет готовится образец с размерами сторон лицевой поверхности не менее 60 мм. Рядом с образцом располагается цветовая шкала.
3. Цветовая фотокамера располагается параллельно лицевой плоскости образца таким образом, чтобы в область изображения входила как цветовая шкала, так и поверхность исследуемого образца.
4. Для получения изображения необходимо обеспечить одинаковые условия для цветовой шкалы и образца (без падения солнечного света и отброшенных теней посторонних предметов) при интенсивности излучаемого светового потока на образец 400 кд.
5. Полученные изображения импортируются в графический редактор Just Color Picker [https://annystudio.com/software/colorpicker/] или другую специализированную программу для обработки изображения, в которой определяют попиксельное значение rgb [https://www.rapidtables.org/ru/web/color/RGB_Color.html] как для цветовой шкалы, так и для исследуемого образца и соотносятся с индикаторами колориметрической системы Манселла.
6. В соответствии с разметкой шкалы проводят усреднение полученных значений индикаторов колориметрической системы Манселла и соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности цвет (таблица 1).
7. Просвечиваемость образца определяется по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний». Полученное значение просвечиваемости соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности текстура (таблица 1).
8. Свечение образца определяется измерителем яркости экрана при постоянном показателе интенсивности излучаемого светового потока в помещении 0 кд. Полученное значение свечения соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности текстура (таблица 1).
9. Полируемость образца определяется по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний». Полученное значение полируемости соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности фактура (таблица 1).
10. Рельеф определяется изменением плоскостности поверхности на единицу площади. Полученное значение рельефа соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности фактура (таблица 1).
11. После оценивания по всем признакам декоративности все оценки суммируются. Класс декоративности определяется путем сопоставления среднеарифметической оценки декоративности с классификацией декоративности облицовочного материала и изделия из декоративного бетона:
Высокодекоративный - более 32 баллов;
Декоративный 23-32 балла;
Малодекоративный 15-22 балла;
Недекоративный - менее 15 баллов.
Таблица 1
Шкала декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона
Показатель декоративности
Признак декоративности
Характеристика признака
Оценка
Примечание
Цвет
1. Цветность
1.1. Хроматическая
4-5
Хрома по колориметрической системе Манселла 1-4; 10-12
3-4
то же, 6
1-2
то же, 8
1.2. Ахроматическая
4-5
Светлота по колориметрической системе Манселла 0; 8-10
3-4
то же, 2-5
1-2
то же, 6, 7
2. Насыщенность*
2.1. Интенсивно насыщенный (10-12)
6
Определяется показателем хрома по колориметрической системе Манселла
2.2. Средне насыщенный (6-8)
4-5
2.3. Слабо насыщенный (4)
2-3
2.4. Ненасыщенный (2)
1
3. Светлота**
3.1. Черный, белый (0; 8; 10)
4-5
Определяется показателем светлоты по колориметрической системе Манселла
3.2. Черно-серый, темно-серый (2-4; 9)
2-3
3.3. Светло-серый, средне-серый (5-7)
1
4. Однородность тона
4.1. Однородный тон
4-1
4.2. Неоднородный тон
1-4
5. Сочетание цветов
5.1. Полихромные или монохромные с благоприятными сочетаниями цветов
4-5
Определяется по цветовому кругу Иттена
5.2. Полихромные или монохромные с гармоническими отклонениями от доминирующего тона
3-4
5.3. Полихромные с благоприятными сочетаниями цветов
1-2
6. Контрастность
6.1. Высокая (8-10)
4-5
Определяется разностью спектров двух или нескольких соприкасающихся цветов
6.2. Средняя (4-6)
3-4
6.3. Слабая (2-0)
1-2
Текстура
1. Рисунок
1.1. Уникальный, выразительный
4-5
1.2. Без рисунка
3-4
1.3. С рисунком, контрастирующим по отношению к общему фону
1-2
2. Структура
2.1. Сочетание крупно- и среднезернистого фракций
4-5
Гармоническое сочетание
2-3
Негармоническое сочетание, с пропусками
2.2. Сочетание средне- и мелкозернистого фракций
4-5
Гармоническое сочетание
2-3
Негармоническое сочетание, с пропусками
3. Просвечиваемость
3.1. Более 10 мм
4-5
3.2. Менее 10 мм
2-3
3.3. Не просвечивается
1
4. Свечение
4.1. Более 1 кд
4-5
Определяется измерителем яркости экрана при постоянном показателе интенсивности светового потока в помещении 0 кд
4.2. Менее 1 кд
2-3
4.3. Не светится
1
Фактура
1. Полируемость
1.1. Более 170
4-5
Измеряется в относительных единицах по блескометру
1.2. 130-170
3-4
1.3.70-130
2-3
1.4. Менее 70
1
2. Рельеф
2.1. Более 40 %
5
Определяется изменение плоскостности поверхности на единицу площади
2.2. 30-40 %
4
2.3. 20-30 %
3
2.4.10-20 %
2
2.5. Менее 10 %
1
Примечания: * Данный признак используется для хроматической характеристики признака цветность; ** Данный признак используется для ахроматической характеристики признака цветность.
Пример 1. Оценка декоративности изделия, например, вазона из декоративного бетона с фотолюминесцентным пигментом [Патент RU на изобретение №2715494, опубликовано: 28.02.2020, бюл. №7].
Для определения признаков декоративности показателя цвет готовится образец с размерами сторон лицевой поверхности 70 мм. Рядом с образцом располагается цветовая шкала. При помощи цифровой фотокамеры создаются цифровые изображения цветовой шкалы и образца из декоративного бетона с фотолюминесцентным пигментом.
Полученные изображения импортируются в графический редактор Screen Color Picker, определяются попиксельные значение rgb как для цветовой шкалы, так и для исследуемого образца и соотносятся с индикаторами колориметрической системы Манселла. Для образца из декоративного бетона с фотолюминесцентным пигментом индикаторами колориметрической системы Манселла принимаются 2,5GY 8/4, где 2,5 - оттенок; GY - green (зеленый) - yellow (желтый); 8 - светлота; 4 - хрома.
Полученный индикатор со шкалой декоративности материалов соотносится по показателю декоративности цвет.
Просвечиваемость образца определяется по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний». Полученное значение просвечиваемости соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности текстура.
Свечение образца определяется измерителем яркости экрана при постоянном показателе интенсивности излучаемого светового потока в помещении 0 кд. Полученное значение свечения соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности текстура.
Полируемость образца определяется по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний». Полученное значение полируемости соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности фактура.
Рельеф определяется изменением плоскостности поверхности на единицу площади. Полученное значение рельефа соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности.
Результаты оценки декоративности образца из декоративного бетона с фотолюминесцентным пигментом представлены в таблице 2.
Таблица 2
Результаты оценки декоративности образца из декоративного бетона с фотолюминесцентным пигментом
Показатель декоративности
Признак декоративности
Характеристика признака
Оценка
Примечание
Цвет
1. Цветность
1.1. Хроматическая
4
Хрома по колориметрической системе Манселла 4
1.2. Ахроматическая
0
Образец относится к хроматическому признаку характеристики цвет
2. Насыщенность*
2.3. Слабо насыщенный (4)
3
Хрома по колориметрической системе Манселла 4
3. Светлота**
0
Образец относится к хроматическому признаку характеристики цвет
4. Однородность тона
4.1. Однородный тон
4
5. Сочетание цветов
5.1. Полихромные или монохромные с благоприятными сочетаниями цветов
4
Тон монохромный с благоприятным сочетаниям цветов
6. Контрастность
6.3. Слабая (2-0)
2
Разница хромы 2
Текстура
1. Рисунок
1.2. Без рисунка
4
2. Структура
2.1. Сочетание средне- и мелкозернистого фракций
4
Сочетание гармоничное, без пропусков
3. Просвечиваемость
3.3. Не просвечивается
1
4. Свечение
4.1. Более 1 кд
5
Свечение образца 1,5 кд при постоянном показателе интенсивности светового потока в помещении 0 кд
Фактура
1. Полируемость
1.4. Менее 70
1
2. Рельеф
2.4. 10-20 %
2
Изменение плоскостности 13 %
Итого
34
После оценивания по всем признакам декоративности все оценки суммируются. Класс декоративности определяется путем сопоставления среднеарифметической оценки декоративности с классификацией декоративности облицовочного материала и изделия из декоративного бетона:
Высокодекоративный - более 32 баллов;
Декоративный 23-32 балла;
Малодекоративный 15-22 балла;
Недекоративный - менее 15 баллов.
Поэтому изделие из декоративного бетона с фотолюминесцентным пигментом относится к классу декоративности «Высокодекоративный».
Пример 2. Оценка декоративности изделия, например, облицовочного кирпича [ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия].
Для определения признаков декоративности показателя цвет готовится образец с размерами сторон лицевой поверхности 65×70 мм. Рядом с образцом располагается цветовая шкала. При помощи цифровой фотокамеры создаются цифровые изображения цветовой шкалы и образца облицовочного кирпича.
Полученные изображения импортируем в графический редактор Screen Color Picker, определяем попиксельное значение rgb как для цветовой шкалы, так и для исследуемого образца и соотносятся с индикаторами колориметрической системы Манселла. Для образца облицовочного кирпича индикаторами колориметрической системы Манселла принимаем 7,5R 5/6, где 7,5 - оттенок; R - red (красный); 5 - светлота; 6 - хрома.
Соотносим полученный индикатор со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности цвет.
Просвечиваемость образца определяется по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний». Полученное значение просвечиваемости соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности текстура.
Свечение образца определяется измерителем яркости экрана при постоянном показателе интенсивности излучаемого светового потока в помещении 0 кд. Полученное значение свечения соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности текстура.
Полируемость образца определяется по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний». Полученное значение полируемости соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности фактура.
Рельеф определяется изменением плоскостности поверхности на единицу площади. Полученное значение рельефа соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности.
Результаты оценки декоративности образца из декоративного бетона с фотолюминесцентным пигментом представлены в таблице 3.
Таблица 3
Результаты оценки декоративности образца облицовочного кирпича
Показатель декоративности
Признак декоративности
Характеристика признака
Оценка
Примечание
Цвет
1. Цветность
1.1. Хроматическая
3
Хрома по колориметрической системе Манселла 6
1.2. Ахроматическая
0
Образец относится к хроматическому признаку характеристики цвет
2. Насыщенность*
2.2. Средне насыщенный (6)
4
Хрома по колориметрической системе Манселла 6
3. Светлота**
0
Образец относится к хроматическому признаку характеристики цвет
4. Однородность тона
4.1. Однородный тон
4
5. Сочетание цветов
5.1. Полихромные или монохромные с благоприятными сочетаниями цветов
5
Тон монохромный с благоприятным сочетаниям цветов
6. Контрастность
6.3. Слабая (2-0)
1
Разница хромы 0
Текстура
1. Рисунок
1.2. Без рисунка
4
2. Структура
2.1. Сочетание средне- и мелкозернистого фракций
4
Сочетание гармоничное, без пропусков
3. Просвечиваемость
3.3. Не просвечивается
1
4. Свечение
4.3. Не светится
1
Фактура
1. Полируемость
1.4. Менее 70
1
2. Рельеф
2.5. Менее 10 %
1
Итого
28
После оценивания по всем признакам декоративности все оценки суммируются. Класс декоративности определяется путем сопоставления среднеарифметической оценки декоративности с классификацией декоративности облицовочного материала и изделия из декоративного бетона:
Высокодекоративный - более 32 баллов;
Декоративный 23-32 балла;
Малодекоративный 15-22 балла;
Недекоративный - менее 15 баллов.
Поэтому облицовочный кирпич относится к классу декоративности «Декоративный».
Пример 3. Оценка декоративности материала, например, декоративной штукатурки «КОРОЕД» [ГОСТ Р 54358-2017 Составы декоративные штукатурные на цементном вяжущем для фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружными штукатурными слоями. Технические условия].
Для определения признаков декоративности показателя цвет готовится образец с размерами сторон лицевой поверхности 100×100 мм. Рядом с образцом располагается цветовая шкала. При помощи цифровой фотокамеры создаются цифровые изображения цветовой шкалы и образца декоративной штукатурки.
Полученные изображения импортируем в графический редактор Screen Color Picker, определяем попиксельное значение rgb как для цветовой шкалы, так и для исследуемого образца и соотносятся с индикаторами колориметрической системы Манселла. Для образца облицовочного кирпича индикаторами колориметрической системы Манселла принимаем N8, где N - отсутствие цвета; 8 - светлота.
Соотносим полученный индикатор со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности цвет.
Просвечиваемость образца определяется по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний». Полученное значение просвечиваемости соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности текстура.
Свечение образца определяется измерителем яркости экрана при постоянном показателе интенсивности излучаемого светового потока в помещении 0 кд. Полученное значение свечения соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности текстура.
Полируемость образца определяется по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний». Полученное значение полируемости соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности фактура.
Рельеф определяется изменением плоскостности поверхности на единицу площади. Полученное значение рельефа соотносят их со шкалой декоративности материалов по показателю декоративности.
Результаты оценки декоративности образца из декоративного бетона с фотолюминесцентным пигментом представлены в таблице 4.
Таблица 4
Результаты оценки декоративности образца декоративной штукатурки
Показатель декоративности
Признак декоративности
Характеристика признака
Оценка
Примечание
Цвет
1. Цветность
1.1. Хроматическая
0
Образец относится к ахроматическому признаку характеристики цвет
1.2. Ахроматическая
4
Светлота по колориметрической системе Манселла 6
2. Насыщенность*
0
Образец относится к хроматическому признаку характеристики цвет
3. Светлота**
3.1. Белый (8)
4
Светлота по колориметрической системе Манселла 68
4. Однородность тона
4.1. Однородный тон
4
5. Сочетание цветов
5.1. Полихромные или монохромные с благоприятными сочетаниями цветов
4
Тон монохромный с благоприятным сочетаниям цветов
6. Контрастность
6.3. Слабая (2-0)
1
Разница хромы 2
Текстура
1. Рисунок
1.1. Выразительный
4
2. Структура
2.1. Сочетание средне- и мелкозернистого фракций
4
Сочетание гармоничное, без пропусков
3. Просвечиваемость
3.3. Не просвечивается
1
4. Свечение
4.3. Не светится
1
Фактура
1. Полируемость
1.4. Менее 70
1
2. Рельеф
2.3. 22 %
3
Итого
30
После оценивания по всем признакам декоративности все оценки суммируются. Класс декоративности определяется путем сопоставления среднеарифметической оценки декоративности с классификацией декоративности облицовочного материала и изделия из декоративного бетона:
Высокодекоративный - более 32 баллов;
Декоративный 23-32 балла;
Малодекоративный 15-22 балла;
Недекоративный - менее 15 баллов.
Поэтому декоративная штукатурка «КОРОЕД» относится к классу декоративности «Декоративный».
Таким образом, в предложенном способе определения декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона достигается требуемый технический результат, заключающийся в определении декоративности облицовочных материалов и изделий из декоративного бетона путем проведения инструментальных исследований, что исключает субъективизм оценки декоративности в связи с индивидуальным чувственным восприятием экспертов оценочной комиссии.