ROCHAS. 1. Considerações iniciais. 2. Definição.

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1 ROCHAS 1. Considerações iniciais. Um dos mais antigos materiais de construção, junto com a madeira; Uso decrescente em função do desenvolvimento tecnológico de outros materiais; Crosta terrestre: 95% de rochas ígneas e metamórficas; 5% de rochas sedimentares. Direcionando nosso estudo para as rochas como parte da engenharia, podemos destacar duas finalidades das mesmas: Local de instalações de obras: as rochas podem ser utilizadas como fundações de obras, como material de base para túneis, galerias, entre outros. Material de construção: materiais como pedras brita, areia, componentes de misturas cerâmicas, pedras para revestimento, matérias-primas da cal e do cimento, são originários de rochas estudadas pela geologia; Independente da área de aplicação, cada rocha tem características próprias que influenciam no seu comportamento. Entre as principais podemos citar: Composição mineralógica: refere-se aos minerais que compõem cada rocha. Textura: é o modo como os minerais estão distribuídos. Estrutura: refere-se à homogeneidade ou heterogeneidade dos cristais constituintes. 2. Definição. Rochas ou pedras naturais: associações compatíveis e estáveis de um ou mais minerais. São definidos como substâncias sólidas, naturais, inorgânicas e homogêneas, que possuem composição química definida e estrutura atômica característica. São compostos químicos resultantes da associação de átomos de dois ou mais elementos.

2 3. Tipos. A seguir são apresentados, de forma resumida, os principais minerais que compõem as rochas mais utilizadas como material de construção e suas características: Caulinita: É o principal componente de argilas. Sua massa específica é de 2,6 e sua dureza é de 1. Feldspato: É o material mais abundante na natureza. Apresenta-se nas cores branca, cinza, rosa e avermelhada. Quartzo: É um dos minerais mais comuns na natureza. Possui as cores incolor, leitosa e cinza, Sua dureza é 7 e a massa específica é de 2,65. Está presente na composição das rochas ígneas (granito), sedimentares (arenito) e metamórficas (quartzitos, gnaisses). Mica: Possui composição química complexa. Possui dureza de 2 a 3 na escala Mohs. Calcita: Mineral solúvel em meio ácido. Apresenta cores incolor e branca. Tem massa específica de 2,7 e dureza 3. Está presente nas rochas sedimentares (calcáreo) e metamórficas (mármores). Dolomita: Mineral menos solúvel em meio ácido que a calcita. Apresenta cor branca e dureza de 3,5.

3 4. Formação e Classificação das Rochas. Uma rocha é resultante de um processo geológico determinado, formado por agregados de um ou mais minerais arranjados, segundo condições de temperatura e pressão existentes durante sua formação. De acordo com o processo de formação, podemos classificar as rochas em: Rochas Ígneas Rochas Sedimentares Rochas Metamórficas 4.1. Rocha Ígneas ou magmáticas. Resultam da solidificação do magma. Quando formadas em profundidade (dentro da crosta) são chamadas de rochas plutônicas ou intrusivas e neste caso são formadas por uma estrutura cristalina e apresentam textura de graduação grossa. Rochas plutônicas ou intrusivas; exemplo: Granito Figura 1 Rochas plutônicas ou intrusivas - Granito. Caso sejam formadas na superfície terrestre pelo extravasamento de lava por condutos vulcânicos são chamadas de rochas vulcânicas ou extrusivas e são caracterizadas por uma estrutura que pode ser vítrea ou cristalina e apresentam textura com graduação fina. Rochas vulcânicas ou extrusivas; exemplo: Basalto. Figura 2 Rochas vulcânicas ou extrusivas Basalto.

4 4.2. Rocha Sedimentares. São resultantes da consolidação de sedimentos, ou seja, formam se a partir de partículas minerais provenientes da desagregação e transporte de rochas préexistentes. Geralmente são rochas mais brandas, isto é, com menor resistência mecânica. Constituem uma camada relativamente fina (aproximadamente 0,8 km de espessura) da crosta terrestre, que recobre as rochas ígneas e metamórficas. O processo de formação das rochas sedimentares pode ser dividido em duas etapas: quando ocorre a deposição, ou seja, o arranjo dos fragmentos de rochas em camadas diferentes, temos as rochas primárias e o processo é de origem mecânica Rocha Metamórfica. Figura 3 Rochas sedimentares Figura 3 Rochas sedimentares. Resultam de outras rochas pré-existentes que, no decorrer dos processos geológicos, sofreram mudanças mineralógicas, químicas e estruturais, que provocaram a instabilidade dos minerais, os quais tendem a se transformar e rearranjar sob novas condições. Como exemplos de rochas metamórficas podemos citar: gnaisses, quartzitos, mármores, ardósias, entre outras. Figura 4 Rochas metamórficas.

5 5. Principais características das rochas como materiais de construção. A escolha de uma rocha natural como material de construção depende de diversos fatores dentre os quais podemos destacar os critérios técnicos e econômicos. Os critérios econômicos referem-se ao custo do material e a sua disponibilidade no local ou próximo ao local de utilização. Os critérios técnicos referem-se à caraterísticas que o material possui que atendem às finalidades da aplicação pretendida. Para definir se uma rocha é ou não adequada a determinado uso, precisamos analisar suas propriedades e, para isso, é necessário conhecer as principais propriedades das pedras naturais e como influenciam nas caraterísticas do material. Resistência mecânica: definida como a resistência que a pedra oferece ao ser submetida aos diferentes tipos de esforços mecânicos, como compressão, tração, flexão e cisalhamento, além da resistência ao desgaste e ao choque (tenacidade). De maneira geral, as pedras naturais resistem melhor à compressão do que aos demais esforços. Durabilidade: a durabilidade é a capacidade que tem o material de manter suas propriedades e desempenhar sua função no decorrer do tempo, dependendo de várias características entre elas a porosidade, a compacidade e a permeabilidade. Portanto, quanto mais permeável é uma rocha, mais suscetível está à ação de agentes agressivos. Trabalhabilidade: é a facilidade de moldar a pedra de acordo com o uso. Depende de fatores como a dureza e da homogeneidade da rocha. De acordo com Petrucci (1975), peças mais brandas podem ser cortadas com serras de dentes enquanto peças mais duras demandam corte com diamante. Dessa forma, a homogeneidade permite a obtenção de peças com formatos adequados. Estética: dependem da textura, da estrutura e coloração da pedra, características que estão relacionadas aos minerais que compõem a mesma.

6 6. Principais rochas utilizadas como material de construção. 6.1 Granito: Na construção civil é utilizado na confecção de fundações (em forma de bloco), de muros, calçamentos, como agregado para concreto e rocha ornamental em pisos, paredes, tampos de pias, lavatórios, bancadas e mesas, e em detalhes diversos. A fixação do granito como rocha ornamental é feita com o uso de argamassas próprias para o tipo de rocha. 6.2 Basalto: Na construção civil, o basalto é muito utilizado com pedra britada em agregados asfálticos, para concretos e lastros de ferrovias. Assim como o granito possui larga aplicação como pedra para calçamento e em outras formas de pavimentação. Quando polido pode ser utilizado como rocha ornamental, principalmente em pisos. 6.3 Dioritos: É uma rocha ígnea com características físicomecânicas e usos semelhantes aos granitos, sendo chamados de granitos pretos. Diferem dos granitos na composição mineralógica, mas são utilizados para os mesmos fins, tendo larga aplicação como rocha ornamental em arte mortuária.

7 6.4 Arenitos: São utilizados principalmente em revestimentos de pisos e paredes e são muito empregados na confecção de mosaicos. Dependendo da composição podem apresentar razoável resistência ao risco. 6.5 Calcários e dolomitos: A principal aplicação na construção civil é como matériaprima para a indústria cimenteira, de cal, vidreira, siderúrgica e como corretor de solos. Alguns dolomitos podem ser utilizados como brita e agregado para concreto por serem mais duros que os calcários. 6.6 Ardósia: Como material de construção é utilizada como rocha ornamental em coberturas de casas, pisos, tampos e bancadas. 6.7 Quatzitos: Como material de construção é utilizado em pisos e calçamentos. A fixação do quartzito como rocha ornamental é feita com o uso de argamassas próprias para o tipo de rocha.

8 6.8 Mármores: São utilizados principalmente como rocha ornamental em ambientes interiores, podendo ser aplicados em pisos e paredes, lavatórios, lareiras, mesas, balcões, tampos e outros detalhes. A fixação do mármore como rocha ornamental é feita com o uso de argamassas próprias para o tipo de rocha. 6.9 Gnaisse: De uso geral na engenharia mas e comumente usado como agregados em concretos

9 SOLO 1. Definição. Solos é todo material que recobre a crosta terrestre, acima ou abaixo do mar, resultante do intemperismo das rochas podendo ou não conter matéria orgânica. Figura 1 solo. 2. Classificação quanto à origem geológica. a) Solo Residual: que permanecem no local da decomposição da rocha. Figura 2 Solo residual. b) Solo Transportado: que foram levados ao seu local atual por alguns agentes de transporte. Figura 3 Solo transportado.

10 3. Composição mineralógica das partículas. Solos Granulares: Provenientes do intemperismo físico e são formados por minerais primários Silicatos (quartzo, feldspato, mica). Solos Argilosos: Provenientes do intemperismo químico. São formados por minerais secundários. 4. Termos relativos a solos. Argila: solo de granulação fina constituído por partículas com dimensões menores que 0,002mm, apresentando coesão e plasticidade. Silte: solo que apresenta baixa ou nenhuma plasticidade, e que exibe baixa resistência quando seco o ar; suas propriedades dominantes são devidas à parte constituída pela fração silte; é formado por partículas com diâmetros compreendidos entre 0,002 mm e 0,06 mm. Areia: solo não coesivo e não plástico formado por minerais ou partículas de rochas com diâmetros compreendidos entre 0,06 mm e 2,0 mm. Pedregulho: solos formados por minerais ou partículas de rochas, com diâmetro compreendido entre 2,0 mm e 60 mm; quando arredondados ou semiarredondados, são denominados cascalho ou seixo. Matacão: fragmento de rocha, transportado ou não, comumente arredondado por intemperismo ou abrasão, com uma dimensão compreendida entre 200 mm e 1 m. 5. Classe de tamanho de partícula do solo. Tabela 1 Classe de tamanho de partícula do solo

11 6. Identificação dos solos. 6.1 Cor dos solos: A cor fornece indicações referentes à composição do solo. Preto: presença de matéria orgânica. Vermelho e amarelo: presença de hematita e magnita Cores claras : presença de quartzo. 6.2 Textura do solo: A textura de um solo é sua aparência ou sensação ao toque e depende dos tamanhos relativos e formas das partículas, bem como da faixa ou distribuição desses tamanhos. Figura 4 Faixa ou distribuição desses tamanhos. As classes texturais são identificadas através do triangulo textural. Esse triangulo mostra as porcentagens de Argila, Silte e Areia. Figura 5 Triangulo textural. A soma dos 3 sempre é 100%. O ponto de encontro entre eles mostra a textura do solo. Para simular :

12 Influi sobre: Retenção, movimentação e disponibilidade de agua; Arejamento; Disponibilidade de nutrientes; Resistencia a penetração de raízes; Estabilidade de agregados; Compatibilidade do solo; Erodibildiade 6.3. Estrutura do Solo É a agregação de partículas primarias: Areia; Silte; Argila. Em unidades chamados agregados (Importância): Deixa o solo argiloso menos duro; Reduz a erosão; Aumenta a macroporosidade. Diz respeito a: Dureza (solo seco); Friabilidade (solo úmido); Plasticidade e pegajosidade (solo molhado) Porosidade do solo Como tem poros, o solo pode absorver água, assim como ocorre na esponja. A porosidade pode ser definida como o volume de solo ocupado pela fase líquida e pela fase gasosa do solo.

13 BIBLIOGRAFIA Caputo, H. P. Mecânica dos Solos e suas aplicações. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, p. V.1. DNIT. Manual Técnico de Pavimentação. Disponível em: www1. dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr_new/manuais/manual_de_pavimentação_vers ão_final.pdf de Pavimentação Acesso em 22/03/2010. Pinto, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos. São Paulo: Oficina de Textos, p. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1. Assinale a alternativa que expressa corretamente à diferença e relação entre rochas e minerais: a) A aglutinação de sedimentos origina as rochas que, por sua vez, podem formar diferentes tipos de minerais. b) Rochas são elementos naturais sólidos com diferentes propriedades físico-químicas; minerais são agregados de diferentes rochas que se unem de forma homogênea. c) Os minerais compõem as rochas, dando origem aos diferentes tipos rochosos que variam conforme a composição e os tipos desses minerais. d) Rochas e minerais são dois tipos de formações terrestres que não se interligam. A primeira é do tipo heterogêneo, e a segunda do tipo homogêneo. e) Nenhuma das anteriores Resposta: C 2. Uma amostra de solo foi coletada numa região e foi realizado no laboratório a determinação dos teores dos componentes do solo em estudo. E verificou-se que nessa amostra de solo obtinha 20% de argila, 20% de areia e 60% de silte. Lembrando que 10 g/kg = 1% e através do triangulo textural, qual a textura desse solo? Resolução: Lembre: 10 g/kg = 1% 200 g/kg de argila = 20% 200g/kg de areia = 20% 600 g/kg de silte = 60% Textura: Franco Siltoso