Geologia CAP 4. Uso das rochas e dos solos como material de construção e material industrial

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1 Geologia CAP 4 Uso das rochas e dos solos como material de construção e material industrial

2 Uso das rochas Britagem em pedreira de basalto

3 Uso das rochas A importância e a utilização das rochas e dos depósitos naturais de sedimentos como materiais de construção em obras de engenharia e na indústria são intensas. Eles servem, por exemplo, para: agregado para a confecção de concreto; blocos para revestimento de fachadas de edifícios; proteção de taludes de barragens; pedra britada para leitos de ferrovias; aeroportos e rodovias; blocos para calçamento de ruas e avenidas; em indústria cerâmica, de vidro

4 Uso das rochas A exploração de uma pedreira ou de um depósito de argila, areia ou cascalho depende de três fatores básicos: a] qualidade do material; b] volume de material útil; c] localização geográfica da jazida.

5 Uso das rochas No tocante à qualidade do material, inclui-se a sua finalidade. Sabe-se que as pedreiras de basalto e diabásio se prestam para a extração de paralelepípedos para calçamento e pedra britada; as de calcário e arenito cozido são utilizadas para revestimento de fachadas; as de granito róseo ou granito verde, quando polidas, são empregadas em revestimento de fachadas ou interiores; e as de mármore servem para o revestimento de interiores etc.

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8 Uso das rochas O volume do material estudado é calculado pelos métodos usualmente empregados em Geologia. A investigação de toda jazida é feita por meio de um reconhecimento geológico superficial, complementado por prospecção por meio de sondagens mecânicas, poços, furos a trado, e até mesmo por métodos geo-físicos.

9 Uso das rochas De fundamental importância é a localização do depósito, uma vez que, se as distâncias do depósito à obra ou aos centros consumidores forem consideráveis, o material pode tornar-se antieconômico

10 Obtenção dos materiais industriais e de construção Pedreira Em geral, as pedreiras abertas para a obtenção de pedra britada (para a confecção de concreto, pavimentação ou mesmo a obtenção de blocos para revestimento de fachadas de edifícios) estão localizadas em rochas ígneas ou metamórficas.

11 Obtenção dos materiais industriais e de construção Uma pedreira deve ter algumas especificações mínimas para a sua exploração: a] a rocha deve ser durável e estar inalterada; b] apresentar pequena cobertura de solo no local; c] possuir topografia favorável, isto é, encostas ou faces íngremes que facilitem o desmonte; d] não possuir nível freático a pequena profundidade

12 Obtenção dos materiais industriais e de construção Quando utilizamos rocha para o revestimento de casas, edifícios etc., devemos lembrar que determinadas rochas metamórficas são bastante favoráveis. Uma vez possuindo planos de orientação, são mais facilmente exploradas, pois podem ser retiradas em placas.

13 Obtenção dos materiais industriais e de construção Jazidas de aluviões ou de solos residuais Quando o material não é rocha, a exploração se dá por meio dos depósitos de aluvião ou de solos residuais. As aluviões são fontes dos seguintes materiais: a] cascalho: para a confecção de concreto, revestimento de leitos de estradas de terra etc.; b] areia: para a confecção de concreto, fundação, filtro de barragem etc.; c] argila: para cerâmica em geral, núcleos impermeáveis de barragem

14 Métodos de Investigação Pedreiras A pesquisa de áreas para pedreiras exige a observação de mapas topográficos e geológicos, bem como de fotografias aéreas. Esses elementos permitem a seleção preliminar dessas áreas. Posteriormente, com visitas ao local, utilizam-se os métodos usuais de investigação, por meio da abertura de poços e trincheiras, da execução de sondagens e até da aplicação de métodos geofísicos (sísmicos e elétricos).

15 Métodos de Investigação Depósitos naturais aluvião e solos residuais Trata-se de concentrações constituídas principalmente pela ação da água ou do vento, e os materiais mais comuns nesses depósitos são: areia, argila, cascalho etc. Esses depósitos são comuns ao longo de rios, principalmente nas suas confluências ou em suas planícies de inundação.

16 Métodos de Investigação As investigações geológicas para essas ocorrências devem ser feitas levando-se em conta os seguintes itens: a] aspectos topográficos do local do depósito: tais informações se fazem acompanhar por mapa planoaltimétrico, em escala conveniente. Acrescentam-se fotos da ocorrência; b] geologia do depósito: considerar as características do depósito, observando as rochas que o originaram, a natureza das rochas adjacentes, a ocorrência ou não de capa de solo de recobrimento, a sua composição mineralógica aproximada, as variações locais em granulação, qualidade etc

17 Métodos de Investigação As investigações geológicas para essas ocorrências devem ser feitas levando-se em conta os seguintes itens: c] 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. d] cubagem e propriedades físicas do depósito: dáse particular atenção à granulometria. Na cubagem, estimam-se separadamente as partes situadas abaixo e acima do nível d água

18 Métodos de Investigação

19 Métodos de Exploração Pedreiras

20 Métodos de Exploração A exploração de uma pedreira requer uma série de equipamentos e trabalhos: a] limpeza do material estéril que recobre a rocha sã, por meio de tratores; b] marteletes para perfuração da rocha; c] explosivos a serem colocados nos furos a marteletes; d] carregadeiras para transportar até os britadores o material fragmentado pelas explosões; e] britadores e rebritadores para fragmentar os blocos de rocha em vários tamanhos menores; f] peneiras para seleção dos fragmentos; g] correias transportadoras para levar cada tipo de brita ou fragmento para o seu silo; h] lavadores para retirar o pó que se associa aos fragmentos

21 Métodos de Exploração Pedreiras

22 Métodos de Exploração Pedreiras

23 Métodos de Exploração Pedreiras

24 Métodos de Exploração Pedreiras

25 Métodos de Exploração Pedreiras

26 Métodos de Exploração Pedreiras

27 Métodos de Exploração Pedreiras

28 Métodos de Exploração Pedreiras

29 Métodos de Exploração Aluviões

30 Métodos de Exploração A exploração de um depósito de aluvião para a extração de areia, cascalho ou argila é mais simples. Utilizam-se: a] areia: dragas para retirar o material e silos para separar a água da areia; b] argila: escavadeiras pequenas; c] cascalho: escavadeiras ou dragas. No caso, precisa-se de um lavador e de peneiras para separar o cascalho dos materiais mais finos

31 Métodos de Exploração

32 Aplicação como agregados para concreto Os agregados utilizados na confecção de concreto são física e quimicamente ativos, governando, em muitos aspectos, as propriedades e o comportamento da massa a que foram incorporados. Por outro lado, as propriedades mecânicas dos fragmentos de rochas dependem de sua forma, tamanho, textura superficial e películas de revestimento das partículas, e dos componentes reativos

33 Aplicação como agregados para concreto

34 Aplicação como agregados para concreto

35 Aplicação como agregados para concreto

36 Aplicação como agregados para concreto

37 Aplicação como agregados para concreto A granulometria dos agregados é regulada por especificações rígidas, que estabelecem as suas dimensões máximas e mínimas. No caso dos produtos naturais, se a sua graduação não for a especificada, devem ser separados, às vezes, por simples lavagem; outras vezes, por trituração.

38 Aplicação como agregados para concreto Forma - Agregados constituídos por partículas planas ou alongadas fornecem alta porcentagem de poros, sendo necessária uma porcentagem maior de cimento, água e areia.

39 Aplicação como agregados para concreto A quantidade de poros de uma partícula do agregado tem influência direta sobre fatores como durabilidade, resistência à abrasão, peso específico, alteração química, elasticidade etc. A escassez de poros, por outro lado, contribui para a compacidade da rocha, aumentando sua resistência à abrasão.

40 Aplicação como agregados para concreto O peso específico da rocha é importante se as especificações exigirem um concreto de certo peso máximo ou mínimo. É muito importante que as partículas constituintes de um concreto resistam à alteração química e física, sendo muito prejudiciais, sob esse aspecto, agregados porosos