Rochas e Solos - Definições e Tipos

Prévia do material em texto

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. 
 
 
 
 
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. 
 
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. 
4.2 Rocha Sedimentares 
 São resultantes da consolidação de sedimentos, ou seja, formam se a partir de 
partículas minerais provenientes da desagregação e transporte de rochas pré-
existentes. 
 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. 
 
 
 
 
Figura 3 – Rochas sedimentares 
Figura 3 – Rochas sedimentares 
 
4.3 Rocha Metamórfica 
 
 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. 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: depende da textura, da estrutura e coloração da pedra, características que 
estão relacionadas aos minerais que compõem a mesma. 
 
 
 
 
 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 emoutras 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. 
 
 
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 matéria-
prima 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 são utilizados em pisos e calçamentos. A 
fixação do quartzito como rocha ornamental é feita com o uso de argamassas próprias 
para o tipo de rocha. 
 
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 
 
 
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 5 – solo. 
 
2. Classificação quanto à origem geológica: 
Solo Residual: que permanecem no local da decomposição da rocha. 
 
Figura 6 – Solo residual. 
Solo Transportado: que foram levados ao seu local atual por alguns agentes de 
transporte. 
 
Figura 7 – Solo transportado. 
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 semi-
arredondados, 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 
 
Figura 8 – Classe de tamanho de partícula do solo 
 
 
6. Identificação dos solos 
5.1 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. 
5.2 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 9 – 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 10 – Triangulo textural. 
A soma dos 3 sempre é 100%. O ponto de encontro entre eles mostra a textura do solo. 
Para simular :http://www.quoos.com.br/index.php/geografia/solos/4-triangulo-textural-
solos-argila-areia-silte 
Influi sobre: 
 Retenção, movimentação e disponibilidade de agua; 
 Arejamento; 
 Disponibilidade de nutrientes; 
 Resistencia a penetração de raízes; 
 Estabilidade de agregados; 
 Compatibilidade do solo; 
 Erodibildiade 
5.3 Estrutura do Solo 
É a agregação de partículas primarias: 
 Areia; 
 Silte; 
 Argila. 
Em unidades chamadas 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). 
6.5 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. 
 
8. Bibliografia 
 
 Caputo, H. P. Mecânica dos Solos e suas aplicações. Rio de Janeiro: Ao Livro 
Técnico, 1996. 234p. 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.2006. Acesso em 22/03/2010. 
 Pinto, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos. São Paulo: Oficina de Textos, 
2000. 247p. 
 9. Exercícios resolvidos 
9.1 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 
9.2 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