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Pedras Naturais

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by

Tauany Rodrigues

on 3 December 2013

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Transcript of Pedras Naturais

Introdução
As pedras naturais constituem, com as madeiras, um dos mais antigos materiais de construção. Se considerarmos a composição da crosta terrestre (crosta continental e crosta oceânica), verifica que ambas são constituídas por rochas. Diante à sua abundância, fácil foi o homem ter escolhido as pedras naturais como um dos principais materiais de construção, possuindo múltiplas aplicações.
Processo de formação
As rochas podem ser formadas por processos endógenos ou exógenos:
Rochas Magmáticas ou Ígneas
São originadas do interior da Terra, onde são fundidas em altíssima temperatura.
Granito
O granito é rocha ígnea de grão fino, médio e grosseiro, composta essencialmente por quartzo, feldspato e micas.
Rochas Sedimentares
A formação de produtos resultantes da alteração das rochas preexistentes, pertence ao conjunto de processos que ocorrem à superfície da crosta. Sob determinadas condições, estes sedimentos podem vir a formar rochas, chamadas rochas sedimentares.

Forma classificativa também em atenção a sua origem:

Rochas Sedimentares Detríticas
Rochas Quimiobiogénicas ou Organogénicas
Rochas Quimiogénicas
Definição
As rochas, ou pedras naturais, são associações compatíveis e estáveis de um ou mais minerais. As rochas costumam ser analisadas e classificadas segundo o critério genético (de origem), que por sua vez está relacionado aos diferentes ambientes de formação.
Porfíros
São constituídos por quartzo, os feldspatos alcalinos e a biotite. São rochas de grande dureza e resistência, quando polidas utilizam-se como rochas ornamentais.
Basalto
Trata-se de uma chama muito dura, muito difícil de trabalhar. É detectada pela sua cor escura (minerais máficos), dureza e resistência. O basalto com superfície natural é antiderrapente, anti-congelante e é inatacável por qualquer tipo de ácido. É uma das rochas mais resistentes à ruptura, tanto, que é citada normalmente como: “A pedra mais indicada para as pavimentações externas e de extrema resistência”.
Calcário
O calcário é formado por Carbonato de Cálcio (CaCO3). Juntamente com o granito é a pedra mais utilizada no nosso país. É uma pedra branca com dureza muito variável, desde muito brandas até muito duras. É uma pedra geladiça, isto é, uma rocha que fratura por influência da compressão provocada pelo aumento do volume da água quando gela (fenômeno designa-se por gelavidez).
Grés
São constituídos por grãos de sílica que foram aglomerados por um cimento natural, de constituição siliciosa, argilosa ou calcária:
-Os grés siliciosos são muito duros
-Os grés calcários são muito porosos
-Os grés argilosos são muito moles
Rochas Metamórficas
Metamorfismo: É o conjunto das transformações e das reações que uma rocha sofre quando é sujeita a condições de pressão e temperatura diferentes das que presidiram à sua gênese. As rochas metamórficas geralmente resultam da transformação de rochas pré-existentes
Mármore
Rocha resultante da recristalização de calcários ou dolomitas. Distinguindo-se destas rochas pela dimensão dos grãos de calcite e vísiveis pelo seu brilho.
Xisto
Rocha com granulação fina a média; Basicamente constituída por micas, clorita, quartzo. Caracteriza-se por apresentar uma textura formada por uma série de planos. Distinguem-se das Ardósias por os planos de xistosidade terem maior brilho. Resultam essencialmente da transformação de rochas argilosas.
.
Ardósia
Uma variedade de xistos, caracteriza-se, também, por apresentar uma série de planos, muito bem definidos, que se sobrepõem uns aos outros. É constituída principalmente por quartzo, mica branca, clorita, feldspato, carbonato e óxido de ferro. Propriedades físicas, como clivagem preferencial, dureza média, baixa porosidade, alta resistência mecânica, minerais constituintes resistentes ao intemperismo, permitem sua ampla utilização.
Gnaisses
Frequentemente derivado de rochas ricas de quartzo e feldspato.
Quartzitos
Rocha essencialmente constituída por grãos de quartzo, apresenta tonalidades claras ; Muito resistentes aos intemperismos químicos e físicos.
Alterações nas Pedras Naturais
Reações Físicas e Químicas
Agentes químicos da atmosfera
Agentes químicos dos próprios materiais do solo
Água
Temperatura
Sais solúveis
Vento
Agentes Biológicos
Poluição da atmosférica
Fogo
Homem
Agentes químicos da atmosfera
Dióxido de carbono
Componente natural do ar;
Entra nas paredes através da água;
Dissolve o carbonato de cálcio dando origem a uma solução de bicarbonato de cálcio.

Dióxido de enxofre
Resulta na combustão dos compostos sulfurosos presentes nos combustíveis;
Combinado com a água da chuva origina o ácido sulfúrico que reage com o carbonato de cálcio dando o sulfito de cálcio;
Aumento elevado do volume;
A pedra fica menos rica em cálcio;
Origina a desintegração mecânica e o seu enegrecer.
Agentes químicos dos próprios materiais e do solo
Agentes químicos existentes nas argamassas e metais:
Produtos de limpeza ou conservação das construções.
Exposição ao ar.
Contacto com o solo;

Higroscopicidade - Penetração nas paredes de sais solúveis cristalizados, pela absorção da água.
Eflorescências - A cristalização dos sais se da superfície e uma evaporação rápida.
Criptoflorescências - A cristalização se dá no interior da parede e a evaporação é lenta.
Ações da Água
A água é o inimigo número um das pedras, não por si só, mas sobretudo pelos sais e agentes agressivos que transporta, pois sem a água nenhum dos agentes químicos de alteração reage com os componentes da pedra à temperatura ambiente.

Pode atuar segundo um mecanismo químico ou físico, como por exemplo: formação de nevoeiro; evaporação do cloreto de sódio; gelo-degelo; chuva; granizo.

A chuva, nevoeiro e a umidade da atmosfera; sendo elas as principais fontes de umidade dos edifícios.
Ação dos Sais Solúveis
A sua origem pode ser:
Externa:
Já se encontra na pedra antes da sua aplicação;
Resulta da alterações de minerais que a constituem;
Interna:
Tem origem logo na formação da rocha;
Alterações dando origem a metais alcalinos;
São utilizados no cimento;
Ação dos Agentes Biológicos
Árvores e ervas
Ação do Fogo
Existe um rápida variação de temperatura;

Existe um brusca variação de volume na parte exterior da pedra no entanto no interior não;

Criam-se tensões que ultrapassam a existência do material e placas do destacam-se e sofrem e sofrem dilatações.
Tratamentos para impedir a alteração da pedra
Propriedades das Pedras Naturais
Dada a sua origem e o modo de formação bastante diverso, as pedras apresentam características bem diferentes que permitem a sua distinção e determinam a sua posterior
utilização em obra.
Essas características são de três tipos:
Mecânicas
Físicas
Químicas.
.
Propriedades Mecânicas

Resistência a Compressão - Essa resistência varia com o efeito de cintagem, podendo-se para a mesma pedra encontrar valores distintos devido a este factor. Por isso é que se utilizam altos coeficientes de segurança para as pedras, podendo atingir o valor de 10.

Resistência seca / Resistência húmida

Resistência ao Funcionamento - A resistência a f1exão é da ordem de 15% da resistência à compressão. A resistência ao corte e à tracção é cerca do 5% da resistência a compressão. Por exemplo as pedras fissuradas não podem suportar tais esforços. Devido a isto na prática escolhem-se formas construtivas adequadas apenas ao exercício de esforços de compressão
Propriedades Físicas
Fraturas - A fraturas refere-se ao aspecto que apresentam as superfícies de rotura - normalmente obtida por percussão - da pedra É uma característica estreitamente ligada às anteriores e considera-se inútil mencionar as suas classificações, dado que anteriormente se referiu, ser indispensável uma larga prática de laboratório para o seu conhecimento e correto emprego.


Homogeneidade - Uma pedra homogênea não deve apresentar:
Nódos brandos; Crostas (matéria branda que separa normalmente os leitos de pedreiras); Geodes (cavidades preenchidas com matéria cristalizada).
Esclerómetro
Dureza
Aderência aos ligantes
Classificação de rochas quanto à resistência à compressão e aderência aos ligantes.
Densidade
Compacidade
Porosidade
Característica estrutural dos materiais que depende da dimensão e da disposição dos seus poros.
Permeabilidade
É a medida da capacidade da rocha para transmitir fluídos.
Higroscopicidade
Faculdade que os materiais – as pedras, no caso presente – têm de absorver e reter a água por sucção capilar. As pedras, cujos vasos capilares são hidrófilos e contém, geralmente, água absorvida ou mesmo de sucção capilar,são molháveis pela água não o sendo facilmente por líquidos oleosos.
Baridade
É o quociente entre o peso da pedra e o seu volume total. A baridade define-se como o quociente da massa da pedra pelo volume por esta ocupado em dadas condições de compactação.A baridade varia de pedra para pedra. No calcário a baridade é muito mais baixa que no basalto por exemplo. Até na mesma pedra a baridade é muito variável.Normalmente nos granito e calcários a resistência aumenta com a baridade.
Condutividade Térmica
- Basalto,Granito ME(3000 (kg/m3)
Seco->3,5 Molhado->3.5

- Calcário, Mármore ME(2700 (kg/m3)
Seco->2.5 Molhado->2.5

- Arenito ME(2600 (kg/m3)
Seco->1.6 Molhado->1.6
Trabalhabilidade
Propriedades Químicas
A composição química da rocha permite identificar os elementos que mais facilmente poderão alterar a pedra por reação química.

Resistência ao ataque químico - capacidade que uma pedra possui de não alterar a sua aparência quando em contacto com determinados produtos químicos.
Extração
Tecnologias em rochas para revestimento abrange, atualmente, a caracterização tecnológica e ensaios de alteração, com o objetivo de se obter parâmetros químicos, físicos, mecânicos e petrográficos que orientarão a escolha e uso desses materiais na construção civil.
Análise Petrográfica
Fornece a natureza, mineralogia e classificação da rocha, com ênfase às feições que poderão comprometer suas resistências mecânica e química, e afetar sua durabilidade e estética .
Ensaios Tecnológicos
Índices Físicos
Referem-se às propriedades de massas específicas aparentes seca e saturada (kg/m3), porosidade aparente (%) e absorção d'água (%), que permitem avaliar, indiretamente, o estado de alteração e de coesão das rochas.
Compressão Uniaxial
Determina a tensão (MPa) que provoca a ruptura da rocha quando submetida a esforços compressivos.
Congelamento e Degelo
Consiste em submeter a amostra a 25 ciclos de congelamento e de degelo, e verificar a eventual queda de resistência por meio da execução de ensaios de compressão uniaxial ao natural e após os ensaios de congelamento e degelo.
Tração na Flexão
O ensaio de tração na flexão (ou flexão por carregamento em três pontos, ou ainda, módulo de ruptura) determina a tensão (MPa) que provoca a ruptura da rocha quando submetida a esforços flexores.
Detalhe de corpo-de-prova rompido por aplicação de esforços fletores.
Dilatação Térmica Linear
O coeficiente de dilatação térmica linear (10-3mm/m.oC) é determinado ao se submeter as rochas a variações de temperatura em um intervalo entre 0°C e 50°C.
Desgaste Abrasivo Amsler
Indica a redução de espessura (mm) que placas de rocha apresentam após um percurso abrasivo de 1.000 m, na máquina Amsler.
Impacto de Corpo Duro
Fornece a resistência da rocha ao impacto, através da determinação da altura de queda (m) de uma esfera de aço que provoca o fraturamento e quebra de placas de rochas.
Detalhe de corpo-de-prova quebrado pela queda de esfera de aço.
Flexão
O único ensaio rotineiro que é realizado obrigatoriamente em rocha beneficiada é o de resistência à flexão (ou flexão por carregamento em quatro pontos).
Detalhe de corpo-de-prova, rompido após a aplicação de esforços.
Velocidade de propagação de ondas ultra-sônicas longitudinais
A determinação da velocidade de propagação de ondas ultra-sônicas longitudinais (m/s) permite avaliar, indiretamente, o grau de alteração e de coesão das rochas.
Ilustração da medida de velocidade de propagação de ondas.
Os valores relativamente mais altos, num conjunto de corpos-de-prova de uma mesma amostra ou entre amostras petrograficamente semelhantes, indicam um menor grau de alteração e uma maior coesão entre seus minerais formadores.
Normatização em rochas ornamentais e para revestimento
Ensaios rotineiros de caracterização de rochas ornamentais e respectivas normas.
Especificações para o emprego das rochas ornamentais
As propriedades tecnológicas das rochas devem ser consideradas fundamentalmente sob os aspectos de propiciar avaliação da qualidade da rocha e fornecer parâmetros a serem utilizados nos cálculos de projeto. A especificação de valores auxilia a escolha de rochas nos diversos tipos de emprego das rochas.
Rochas mais utilizadas na construção civil
O Fator Histórico
A grande importância das rochas para a humanidade
As Cavernas
Cavernas na Capadócia – Turquia
Cavernas no Novo México - EUA
Dureza, estabilidade, porém pouca mobilidade
Cavernas na Capadócia – Turquia, datadas a mais de 6000 anos atrás.
A Era Megalítica
Templo megalítico de Malta – Itália.Mega = Grande. Lito = Pedra
Grandes Rochas Sobrepostas
Stonehenge - Inglaterra
Sepulcro (Dólmen) - Espanha
São chamadas de “Estruturas Trilíticas”. São construções datadas a mais de 4000 anos atrás.
Reparem ,que, em alguns casos , as rochas não foram lapidadas, apenas encaixadas uma nas outras.
Estrutras Trilíticas : Vigas e Colunas
Stonehenge de 2650 a.c.
Dólmen ou Câmara fúnebre de 1800 a.c.
O ser humano entendendo o meio
As rochas começam a ganhar formas
Ainda em estrutura Trilítica arcaica, alguns povos antigos começaram a utilizar as rochas na construção aplicando a elas formas e tamanhos variados, modificando o design das construções em geral, assumindo assim características regionais.
Porta dos leões - Micenas
A Rocha cada vez mais utilizada nas diversas formas de construção
Antigo aqueduto Sírio da cidade de Laodicéia.
Estrada romana na Europa.
Monumento
As estátuas da Ilha de Páscoa.
Cidade Inca de Machu Pichu do século XV. Peru.
Teatro antigo na Grécia
Aqueduto Romano na Espanha.
Rochas utilizadas para ornamentar
Tipos de Colunas de sustentação. Feitos de rochas calcárias, como o Mármore branco.
Rochas sobrepostas e esculpidas, no Vale dos Reis. Egito.
A rocha e o homem moderno
Os estudos a respeito dos tipos de rochas
existentes em diferentes regiões, aumentaram as opções do envolvimento desta matéria inerte na construção civil.
Neste período contemporâneo, as rochas são manuseadas de maneira mais precisa e dinâmica, tendo formas, cores, cortes, tamanho, peso, aspectos e demais características que facilitam sua utilização no meio a ser empregada.
O homem conhece mais sobre os tipos de rochas e a formação geológica.
Pedras naturais na contrução civil
Utilização de rochas fragmentadas em diferentes tamanhos no concreto. Ex.: (Britas, seixos, pó de brita, cascalho, areia)
Placas de Granito. Rochas cortadas e polidas
para a tender diversas áreas da construção civil na parte ornamental
O mármore é também muito
utilizado para ornamentar.
Mármore, Ardósia e o Granito, são muito usados na construção civil no período do Acabamento.
Rochas gnaisse fragmentadas. Britas.Uteis na mistura do concreto, drenos, aterros, estradas entre outras.
Rochas gnaisse cortadas. Fabricação de placas, ornamentos em geral, passeios , escadas, etc.
Chuva Ácida
Modificações em monumentos
Presença de umidade, que causa migração dos sais solúveis presentes no substrato, percolando através de falhas ao longo da selagem da junta
Possuem grandes resistências à compressão, são fáceis de extrair e duráveis. Quanto maior for a resistência menor é a sua aplicação, pois o trabalho da mesma é difícil. Assim, usam-se frequentemente granitos de resistência média (cores claras, minerais félsicos).
Está relacionado com limites convergentes, onde se verificam altas temperaturas e pressões. Produz um volume muito grande de rochas metamórficas. Algumas rochas deste tipo de metamorfismo são a ardósia e a gnaisse.
Tipos de Metamorfismo
Metamorfismo regional:
Metamorfismo de contato:
Está diretamente relacionado com as intrusões magmáticas, portanto, elevadas temperaturas. Exemplos: quartzito e mármore.
Metamorfismo dinâmico:
Desenvolve-se em faixas longas estreitas nas adjacências de falhas ou zonas de cisalhamento
Metamorfismo hidrotermal:
Resulta da percolação de águas quentes ao longo de fraturas e espaços intergranulares das rochas.
Metamorfismo de impacto:
Desenvolve-se em locais submetidos ao impacto de grandes meteoritos;

As rochas metamórficas são, na sua generalidade, resistentes e duráveis, por variadas razões:
-O calor e a pressão eliminam os poros da rocha, aumentando a sua densidade;
-As reações metamórficas substituem minerais instáveis por minerais mais estáveis;
-A recristalização fortalece as ligações entre os constituintes da rocha.
Aplicações das Rochas Metamórficas
Ação da Temperatura
A temperatura influencia devido ao gelo-degelo da pedra, ocasionando fraturas no mesmo.

Quanto maior for a temperatura maior será a evaporação logo haverá um grande depósito de sais nas pedras (resíduos de carbonatação)

Fragmentação formada pela expansão(quente) e retração(frio) da rocha.
Ação do Vento
O vento também é um agente erosivo, especialmente quando transporta areia.
A poluição da atmosfera hoje em dia apresenta um grave problema na deterioração das pedras:
Agentes químicos (dióxido de carbono e gases sulforosos) presentes no ar poluído, são um dos que mais afetam as pedras.
A combustão de carvão provoca uma camada escura na pedra afetando-a desfigurando-a.
Poluição da Atmosfera
Ajuda a aumentar a umidade numa construção
Podem degradar as pedras conforme o crescimento das suas raízes e suas expansão.
Pintura com tintas a óleo;
Pintura com óleo de linhaça;
Pintura com tintas plásticas;
Impregnação de ceras e resinas;
Pinturas de silicone;
Pinturas por meio de silicatos alcalinos;
Proteção com asfalto ou argamassa.Proteção com hidro-óleo repelente (tipo de impermeabilizante, próprio para mármores granitos)
Condições de escolha do local de extração
Natureza da pedra a extrair
Característica do terreno de cobertura
Espessura e inclinação dos estratos exploráveis
Definição das frentes de trabalho
Espessura de material alterado
Situação relativamente a vias de comunicação e habitações existentes
Tipos de Pedreiras
Granito
Mármore
Etapas de produção
Impactos causados pela extração
Degradação da Paisagem
Ruídos e vibrações
Tráfego de veículos pesados
Poeira e gases
Contaminação das águas
Medidas de recuperação ambiental
Áreas lavradas
Áreas de deposição de resíduos sólicos
Áreas de infre-estrutura e circunvizinhas
Licenciamento
Qualquer atividade ou empreendimento que utilize ou explore os recursos naturais ou seja considerada efetiva ou potencialmente poluidora ou degradadora do meio ambiente depende do licenciamento prévio do órgão ambiental do Estado.
Gabião - geralmente aplicado como muro de arrimo
Piso de ardosia - bastante utilizado e menor preço de custo
Resistência a Tração e ao Corte
Resistência ao Desgaste





Resistência ao Esmagamento
Resistência ao Choque - Associada directamente a grandezas como a fractura, a resistência ao choque é de primordial importância em elementos sujeitos a acções externas com significados, como o trânsito de viaturas e mesmo pessoas.
- Mediamente duras – quando se cortam com uma lâmina de aço atuando com jato de água e areia;
- Duras – quando só podem ser cortadas com uma lâmina de aço atuando com jacto de água e esmeril;
-Duríssimas – quando só se cortam com Carborundum ou serras diamantadas. No caso particular das pedras calcárias, torna-se necessário para atender à sua gama extremamente variada uma escala mais “ fina “.
Componentes do grupo:
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Placas de Granito. Rochas cortadas e polidas
para a tender diversas áreas da construção civil na parte ornamental
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