CAPÍTULO 03 USO DAS ROCHAS E DOS SOLOS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO E MATERIAL INDUSTRIAL

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1 CAPÍTULO 03 USO DAS ROCHAS E DOS SOLOS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO E MATERIAL INDUSTRIAL

2 A importância e a utilização das rochas e dos depósitos naturais de sedimentos como material de construção em obras de engenharia e na indústria são intensas. Eles servem, por exemplo, para: - Agregado para confecção de concreto - Blocos para revestimento de fachada de edifícios - Proteção de taludes de barragens - Pedra britada para leitos de ferrovias, aeroportos e rodovias - Blocos para calçamentos de rua e avenidas - Em indústria cerâmica, de vidro, etc. A exploração de uma pedreira ou de um depósito de argila, areia ou cascalho depende de trâes fatores básicos: - Qualidade do material - Volume do material útil - Localização geográfica da jazida

3 Qualidade do material: - Sabe-se que as pedreiras de basalto e diabásio se prestam para extração de paralelepípedos de calçamento e pedra britada. - As de calcário e arenito cozido são utilizadas para revestimento de fachada. - As de granito róseo ou granito verde, quando polidos, são utilizados para revestimento de fachadas ou interiores. - As de mármore, são utilizados para revestimentos Volume do material: - A investigação de toda a jazida é feita por meio de reconhecimento superficial, complementado por prospecção por meio de sondagens mecânicas, poços, furos a trado, e até mesmo por métodos geofísicos. Localização do material: - É de fundamental importância saber sua localização, se as distâncias do depósito à obras ou centros consumidores forem consideráveis, o material torna-se antieconômico.

4 PEDREIRA: - Em geral, as pedreiras abertas para a obtenção de pedra britada (para confecção de concreto, pavimentação ou mesmo a obtenção de blocos para revestimento de fachadas de edifício) estão localizadas em rochas ígneas ou metamórficas. - Exemplo: Granito de Itu / Granito verde de Ubatuba - SP. - Mármores da Bahia e Espírito Santo Especificações de uma pedreira: - Rocha deve ser durável e inalterada. - Apresentar pequena cobertura de solo no local. - Possuir topografia favorável, isto é, encosta ou faces íngremes que facilitem o desmonte. - Não possuir lençol freático a baixas profundidades.

5 JAZIDAS DE ALUVIÕES: - Os aluviões são fontes dos seguintes materiais: - Cascalho: para confecção de concreto, revestimentos de leitos de estradas de terra, etc. - Areia: para confecção de concreto, fundação, filtro de barragem, etc. - Argila: para cerâmica em geral, núcleos impermeáveis de barragens, etc. JAZIDAS DE SOLOS RESIDUAIS: - Terra: áreas de empréstimos para aterros, estradas e barragens, etc. - Areia: para fundição ou indústria de vidro (p. ex., solo residual do arenito de Botucatu SP) - Argila: para cerâmica em geral (p. ex., certos solos de filitos são usados na industria de adubo).

6 MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO: - PEDREIRAS: - Observação de mapas topográficos e geológicos, bem como fotos aéreas. - Visita ao local - Abertura de poços, trincheiras, execução de sondagens e até aplicação de métodos geofísicos. - ALUVIÕES E SOLOS RESIDUAIS: - Trata-se de concentrações constituídas principalmente pela ação da água ou do vento, o os materiais mais comuns nesses depósitos são: areia, argila e cascalho. Esses depósitos são comuns ao longo de rios, principalmente nas suas confluências ou em suas planícies de inundação.

7 MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO: - ALUVIÕES E SOLOS RESIDUAIS : - Aspectos topográficos do local do depósito: tais informações se fazem acompanhar por mapa planialtimétrico, em escala conveniente. Acrescentam-se fotos das ocorrências. - Geologia do depósito: considerar as características do depósito, observando as rochas que o originaram, a natureza das rochas adjacentes, a ocorrência ou não da capa de solo de recobrimento, sua composição mineralógica aproximada, as variações locais em granulação, qualidade, etc. - Condições hidrogeológicas: observação da cota do nível d água nas diferentes estações do ano, bem como da sua qualidade. É necessário conhecer a posição do nível d água para determinar o tipo de equipamento que vai ser utilizado na extração do material. A presença do nível d água poderá exigir o uso de bombas. - Cubagem e propriedades físicas do depósito: dá-se particular atenção à granulometria. Na cubagem, estima-se separadamente as partes situadas abaixo e acima do nível d água.

8 ROCHAS E SOLOS MAIS COMUNS E SUA APLICAÇÃO: - Pedra Britada / Brita: - Em construção civil, as rochas mais utilizadas são: granito, gabro, e diabásio, ou seja, rochas magmáticas. Eventualmente se usam também algumas rochas metamórficas (p. ex., gnaisse e quartzitos) que são, porém menos favoráveis, pois tendem a formar fragmentos em placas, em vez de equidimensionais. Usam-se também depósitos de cascalhos em aluviões, após a lavagem e seleção por tamanho.

9 ROCHAS E SOLOS MAIS COMUNS E SUA APLICAÇÃO: - Revestimento de fachadas e pisos: - Para tal finalidade, as rochas mais comuns são as magmáticas (ígneas) e metamórficas, usadas com ou sem polimento, como por exemplo, granito, gabro, diabásio, quartzito, itacolomito (pedra-mineira), mármore, ardósia e gnaisses.

10 ROCHAS E SOLOS MAIS COMUNS E SUA APLICAÇÃO: - Construção de Calçadas: - Em quase todas as cidades brasileiras são utilizados fragmentos de rochas para a construção de calçadas. - Decoração: - É intenso o uso de rochas, com peças dos mais variados tamanhos, na decoração de fachadas de edifícios, praças e jardins. - Paralelepípedos: - As rochas mais utilizadas são: granito, basalto, diabásio e gnaisse. - Solos Residuais: - Esses solos são usados normalmente como áreas de empréstimos para aterros e barragens.

11 ROCHAS E SOLOS MAIS COMUNS E SUA APLICAÇÃO: - Solo de aluvião: - Esses solos podem fornecer areia (para concreto, filtro ou fundições), cascalho (para leitos de estradas e concreto) e argila (para cerâmica). - Na Indústria: - Quartizito: quando moído, na fabricação de vidro e materiais abrasivos. - Calcário: na fabricação de cimento, de cal, como fundente em metalurgia, como corretivo de solo, em indústria química, fabricação de vidro, etc. - Argila refratária: na fabricação de tijolos e materiais refratários para fornos com alta temperatura (1.600 ºC). - Solos Residuais Arenosos: na indústria de vidro, em fundições para confecção de moldes. - Argila em geral: a principal aplicação em cerâmica, mas também é usada na indústria de cimento, na ordem de 20% do peso das matérias-primas empregadas. Nas sondagens de petróleo e confecção de estacões, utiliza-se as argilas do tipo bentonita na preparação da lama de escavação.

12 MÉTODOS DE EXPLORAÇÃO DE JAZIDAS: - Pedreiras: - Limpeza do material estéril que recobre a rocha sã, por meio de tratores. - Marteletes para perfuração da rocha. - Explosivos a serem colocados nos furos a marteletes. - Carregadeiras para transportar até os britadores o material fragmentado pelas explosões. - Britadores e re-britadores para fragmentar os blocos de rocha em vários tamanhos menores. Para obtenção de placas de revestimento o material é extraído em grandes blocos (nas rochas ígneas ou magmáticas) e depois é serrado em placas Nas rochas metamórficas, já se obtém essas placas graças a divisibilidade dessas rochas em função da orientação de seus minerais

13 MÉTODOS DE EXPLORAÇÃO DE JAZIDAS: - Aluvião para extração de areias, cascalho e argilas: - Areias: dragas para retirar o material e silos para separar a água da areia. - Argilas: escavadeiras pequenas. - Cascalho: escavadeiras ou dragas. No caso, precisa-se de um lavador e de peneiras para separar o cascalho dos materiais mais finos.

14 APLICAÇÃO DE CASCALHO E PEDRA BRITADA COMO AGREGADOS PARA CONCRETO: - Os agregados utilizados na confecção de concreto são física e quimicamente ativos, governado em muitos aspectos, as propriedades e o comportamento da massa a que foram incorporados. - As propriedades mecânicas dos fragmentos de rocha dependem de sua forma, tamanho, textura superficial e películas de revestimentos das partículas, e dos componentes reativos. - A forma dos fragmentos obtidos de uma pedreira, depende, da presença e distribuição de superfície de fácil separação, tais como planos de fraturas, camadas e xistosidade. Rochas como gnaisse, mármore, e quartzitos dão fragmentos equidimensionais. A estratificação de uma rocha origina fragmentos achatados e alongados, o mesmo acontecendo a rochas com alta porcentagem de micas.

15 APLICAÇÃO DE CASCALHO E PEDRA BRITADA COMO AGREGADOS PARA CONCRETO: - A granulometria dos agregados tem grande importância na qualidade do concreto. Uma mistura que predominem grãos de um determinado tamanho de areia ou pedregulho, terá numerosos vazios, obrigando uma maior utilização de cimento e água, o que aumenta o custo da produção e diminui a resistência do concreto.