Centro de Tecnologia Mineral Ministério da Ciência e Tecnologia Coordenação do Campus Avançado de Cachoeiro de Itapemirim CETEM/ ES AÇÃO Nº 07/0318 AVALIAÇÕES QUÍMICA, MINERALÓGICA E FÍSICA DE UM TIPO DE ROCHA DA EMPRESA SULCAMAR Julio Cesar Guedes Correia Químico Industrial, D.Sc Roberto Carlos da Conceição Ribeiro Engenheiro Químico, D. Sc. Adriano Caranassios Engenheiro de Minas, D. Sc. Rio de Janeiro Junho de 2007 RT 2007-015 -01 Relatório Técnico elaborado para a Empresa SULCAMAR. (370.518)
1. Introdução 1.1 Histórico Segundo informações do site oficial da empresa, a SULCAMAR (figura 01) vem atuando há vários anos no mercado de rochas ornamentais e tem prestado grande contribuição para que Cachoeiro de Itapemirim seja reconhecida hoje, como um dos pólos de maior tradição no processo de produção de mármores e granitos. Figura 01: Foto da empresa SULCAMAR, em Cachoeiro de Itapemirim. A SULCAMAR possui uma diversidade de produtos, podendo se destacar: o mármore azul tropical, o mármore branco champagne, clássico, branco especial, cintilante, rajado claro, rajado perolizado, granito amar e granito black graphite. 2. Objetivo O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização física e mineralógica de uma amostra da empresa SULCAMAR, denominada mármore branco clássico. 3. Experimental Os corpos de prova da amostra foram confeccionados e entregues pela empresa SULCAMAR, sendo representativos da jazida. 3.1) Índices Físicos Utilizou se 10 corpos de prova cúbicos, nas dimensões (5 cm x 5 cm x 5 cm) da amostra de rocha (figura 02). Os corpos de prova foram pesados, a seco, após 24 h em
estufa a 70 ºC. Posteriormente, foram submersos em água destilada por 24 h e foram obtidos seus pesos saturados e submersos, com o auxílio de uma balança de precisão. Posteriormente, calcularam se suas massas específicas secas e saturadas, através de fórmulas especificadas na norma ABNT 12.766/92. Figura 02: Mármore branco clássico 3.2) Resistência à Compressão Para este ensaio 6 cubos (7,5 cm x 7,5 cm x 7,5 cm) a amostra de rocha foi submetida à ação da compressão em uma prensa Modelo HD 200 T da CONTENCO na condição seca, a fim de se obter a média da resistência à compressão em MPa, seguindo se a norma ABNT 12.767/92. 3.3) Desgaste Amsler Utilizou se dois corpos de prova, nas dimensões 7 cm x 7 cm x 2 cm, onde foram realizadas as medidas de suas espessuras iniciais. Utilizou se como abrasivo areia seca nº 50, com 92% de sílica. A areia foi colocada nos funis de armazenamento, como indica a figura 03, e o controle de vazão foi de 72 cm 3.min 1. Os corpos de prova foram acoplados no aparelho sendo submetidos a 500 voltas. Após esses ciclos, inverteu se a posição dos corpos de prova e os mesmos foram submetidos a mais 500 ciclos. Após esse processo, verificou se a variação da espessura das amostras. Tal ensaio foi realizado seguindo se a norma ABNT 12042/92.
Figura 03: Aparelho para ensaio de desgaste Amsler. 3.4) Análise Petrográfica Preparou se uma lâmina delgada representativa das feições macroscópicas da amostra que foi examinada ao microscópio. Observou se a textura, composição mineralógica, natureza da rocha, estado microfissural e alterações dos minerais. Tal ensaio foi realizado segundo a norma ABNT 12.768/92. 4. Resultados e Discussões 4.1) Índices Físicos Por meio da tabela 01 pode se verificar os resultados de massa específica, porosidade e absorção d'água da amostra do mármore branco clássico. Segundo as especificações da ASTM C 503, os valores de densidade e absorção d'água devem ser maiores que 2,8 kg/m 3 e menores que 0,2 %, respectivamente. Com isso, verifica se a adequação do referido mármore às especificações. Tabela 01: Índices Físicos do mármore branco clássico Massa Específica (kg/m 3 ) Seca Saturada Porosidade (%) Abs d'água (%) Valores Médios 2,84 2,84 0,05 0,02 Desvio Padrão 0,00 0,00 0,04 0,01
4.2) Resistência à Compressão A tabela 02 apresenta os resultados de compressão da amostra. Pode se observar que o mármore branco clássico apresentou um valor de compressão em torno de 115 MPa e encontram se em conformidade com as especificações estabelecidas pela ABNT (> 52 MPa). Tabela 02: Valores de Compressão da amostra de mármore clássico branco. Mármore branco clássico Compressão (MPa) Corpo de Prova 01 98,29 Corpo de Prova 02 118,42 Corpo de Prova 03 127,29 Corpo de Prova 04 115,67 Corpo de Prova 05 Média 114,92 Desvio Padrão 12,1 4.3) Desgaste Amsler A tabela 03 apresenta os resultados de desgaste Amsler da amostra de mármore. Segundo estudos de Frasão e Farjallat, (1995), valores ideais de desgaste devem ser menores ou iguais a 1,0 mm. No que diz respeito ao mármore, verificam se altos valores de desgaste, chegando se a 3,63 mm, após 1000 m. Com isso, desaconselha se o uso de tal material em ambientes de alto tráfego. Tabela 03: Valores de desgaste Amsler. Amostras 500 m 1000 m Mármore branco clássico 1,86 3,63 Desvio padrão 0,12 0,16
4.4) Análise Petrográfica Macroscopicamente a rocha apresenta cor muito branca, granulação grossa e textura aparentemente homogênea, mas apresentando foliação muito incipiente, marcada pelo estiramento mineral. Não há presença de fraturas e fissuras, bem como minerais alterados. Microscopicamente a rocha apresenta granulação muito grossa, é homogênea e com porosidade muito baixa devido a recristalização dos grãos. É composta essencialmente por carbonato (cerca de 98%), sendo os 2% restantes compostos por cristais de muscovita, que formam lentes levemente alongadas e apresentam estágio inicial de alteração. Há sinais de recristalização, evidenciados pelas arestas angulosas dos grãos de carbonato, que sugerem metamorfismo associado (figura 04). Figura 04: Fotografias das lâminas petrográficas do Mármore branco clássico com os nicóis cruzados e descruzados respectivamente. Destacam se a ausência de porosidade entre os grãos, a recristalização mineral e a não orientação dos grãos. Com relação às estruturas, ao contrário da visão macroscópica, não nota se orientação preferencial dos grãos, de forma a não formar foliação, mas apresenta baixo grau de microfissuramento. De acordo com as características descritas, a origem da rocha pode ser considerada para metamórfica e, considerando que a amostra de mão apresentou reação fraca em presença de ácido clorídrico a 10%, a rocha pode ser denominada como um mármore calcítico/dolomítico.
6. Referências Bibliográficas ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1992, NBR 12.766/92: rochas para revestimento, determinação da massa específica aparente, porosidade aparente e absorção d'água aparente, Rio de Janeiro.. (1992) NBR 12.767/92: rochas para revestimento, determinação da resistência à compressão uniaxial, Rio de Janeiro.. (1992) NBR 12.768/92: rochas para revestimento, análise petrográfica, Rio de Janeiro.. (1992) NBR 12042/92: Materiais Inorgânicos Determinação do desgaste por Abrasão, Rio de Janeiro. Frascá, M. H. B. O., Estudos Experimentais de Alteração Acelerada em Rochas Graníticas para Revestimento, Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003. Frasão, E. B. E Frajallat, J. E. S.; Características Tecnológicas das Principais Rochas Silicáticas Brasileiras usadas como pedras de Revestimento, 1º Congresso Internacional da Pedra Natural, Lisboa, 1995, p. 47 58. OBS: A Análise petrográfica deste trabalho foi realizada pela Geóloga Juliana Maceira Moraes