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P R O F E S S O R A : M Y L A N E V I A N A H O RT E G A L Geotecnia I Tipos de Rochas e aplicações de cada tipo de rocha na Engenharia ROCHAS •Agregados naturais de uma ou mais espécies de minerais. • Constituindo assim unidades mais ou menos definidas da crosta terrestre. Magmáticas: Resfriamento e consolidação do magma (material em estado de fusão no interior da terra) Classificação quanto a gênese (Formação) Sedimentares: Consolidação de materiais derivados da decomposição e desintegração de qualquer rocha Metamórficas: Originadas pela ação da pressão, temperatura e de soluções químicas de outra rocha qualquer CICLO DAS ROCHAS Unidades constituintes das rochas e são definidos como sendo sólidos homogêneos, naturais, que apresentam arranjo atômico ordenado e composição química definida. Quantidades definidas e proporcionais de elementos químicos Arranjo organizada e regular arranjo cristalino MINERAIS ROCHAS MAGMÁTICAS (ou Ígneas) ROCHAS MAGMÁTICAS (ou Ígneas) Superfície da crosta a partir da matéria expelida pelos vulcões Formadas na superfície (derrames); Resfriamento: rápido, contato direto com atmosfera; Cristais da rocha: muito pequenos; Exemplos: Riolito, andesito, traquito, fonólito, basalto Basalto Granito Plutônicas ou Intrusivas Magma não consegue romper as camadas superiores da crosta; Formadas grandes profundidades; Resfriamento: gradual, origem a rochas cristalinas perdas de calor são menores e mais lentas; Exemplos: Granito, diorito, gabro, diabásio, peridotito, peroxineto Vulcânicas, Extrusivas ROCHAS MAGMÁTICAS (ou Ígneas) Basalto Diorito Sienito Granito Pedra-pomes ROCHAS MAGMÁTICAS (ou Ígneas) CONSTRUÇÃO CIVIL: Granito rocha mais empregada como pedra de construção. Basalto também se presta para as mesmas utilidades. ROCHAS MAGMÁTICAS (ou Ígneas) ATERROS: Solos rochas graníticas + grãos quartzo + lamelas argila: excelentes materiais para a construção de aterros compactados aliam atrito e coesão Solos provenientes de basalto possuem grãos puramente argilosos, resistindo somente à coesão. ESTRADAS: Rochas graníticas vantagem de fornecer fragmentos de brita (forma cubóide), ideais para o emprego em bases de estradas, face à elevada resistência à compressão e ao desgaste que a elas confere. ROCHAS MAGMÁTICAS (ou Ígneas) BARRAGENS: Basaltos: problema permeabilidade, devido ao intenso fraturamento da rocha. - Injeção de calda de cimento; - Cortina de jet grouting; - Bermas na região de montante. ROCHAS MAGMÁTICAS (ou Ígneas) FUNDAÇÕES: Rochas graníticas e basálticas: excelentes materiais para servirem de fundação de prédios e demais obras de engenharia. O problema está associado aos solos residuais dessas rochas – presença de matacão. ROCHAS SEDIMENTARES Resultam da desintegração e decomposição de rochas ação de intemperismo - conjunto de processos mecânicos, químicos e biológicos que ocasionam a transformação das rochas em sedimentos Contêm evidências de ambientes passados Muitas vezes, contêm fósseis. Deposição lenta Deposição rápida ROCHAS SEDIMENTARES ROCHAS SEDIMENTARES As etapas básicas do ciclo sedimentar são: - Decomposição de rochas (intemperismo) - Remoção e transporte dos produtos do intemperismo - Deposição dos sedimentos - Consolidação (endurecimento) dos sedimentos ROCHAS SEDIMENTARES Intemperismo da rocha geradora eventual transporte do material (em suspensão ou solução) deposição em ambiente de menor energia litificação (= diagênese; transformação em rocha) ROCHAS SEDIMENTARES Características mais importantes estratificação (separação em camadas ou estratos de qualquer formação natural ou artificial que se encontrava em forma homogênea) Estratificação paralela Estratificação ondulada ROCHAS SEDIMENTARES Estratificação cruzada ROCHAS SEDIMENTARES Rochas de origem mecânica (clásticas ou detríticas): Formada a partir do transporte de detritos inconsolidados. Folhelhos Conglomerado Brecha Siltito Argilito Contém quartzo, feldspato, calcários e micas Arenitos Composto por quartzo, feldspato (ou outros minerais de origem ígnea) ROCHAS SEDIMENTARES Rochas de origem química: Formadas por minerais quimicamente precipitados calcita e dolomita (calcários), sílica (cherts), halita e silvita (evaporitos) Sílex Estalactites e estalagmites Dolomito Rochas de origem orgânica: Formadas pela precipitação e/ou acúmulo de materiais orgânicos animais ou vegetais carapaças silicosas de algas diatomáceas (diatomitos), fragmentos de conchas (coquinas), carapaças (exoesqueletos) carbonáticos de algas e celenterados (recifes de coral), e restos vegetais continentais e subaquáticos (carvão) ROCHAS SEDIMENTARES Carvão mineral Calcário ROCHAS SEDIMENTARES CONSTRUÇÃO CIVIL – EDIFICAÇÕES Rochas sedimentares bem cimentadas bom material para blocos de fundação e de alvenaria, calçadas, meio-fio, etc. Ex. Arenito de Botucatu ROCHAS SEDIMENTARES ROCHAS SEDIMENTARES ATERROS Solos de rochas sedimentares, argilo-arenosas utilizadas com certa tranquilidade em aterros, já que combinando o atrito das areias com a coesão das argilas dão um material com boa resistência e fácil trabalhabilidade. Os problemas surgem quando os solos são predominantemente arenosos, pois são vulneráveis à erosão pela água das chuvas e pelos ventos. TALUDES A estabilidade do talude está diretamente associada à direção do plano de estratificação da rocha. ROCHAS SEDIMENTARES TÚNEIS A direção predominante do plano de estratificação da rocha é fundamental para o comportamento do maciço na frente de escavação e dos possíveis tipos de tratamento e escoramento. ROCHAS SEDIMENTARES BARRAGENS O empuxo das águas provoca esforços horizontais que tendem a fazer com que a barragem deslize, independente do tipo de rocha de fundação. O que vai impedir o deslizamento serão atrito entre a base da barragem e a rocha. Em algumas situações desfavoráveis é comum a utilização de tirantes de aço ancorados abaixo do último plano de estratificação. Esta medida garante a estabilidade do maciço e aumenta a interligação da base da barragem com a rocha de fundação. ROCHAS SEDIMENTARES FUNDAÇÕES Sedimentos recentes concentrados nas planícies de inundação dos cursos d’água características que influem nos projetos de fundações: presença d’água próxima da superfície e a presença de camadas lenticulares de argila no perfil (argila mole). Outros problemas estão associados a rochas calcáreas em contato com águas ácidas, provocando erosão interna, e arenitos pouco cimentados que estão sujeitos a erosão externa. ROCHAS METAMÓRFICAS Rocha proveniente de transformações sofridas por qualquer tipo de rochas preexistentes que foram submetidas a processos termodinâmicos (variação T-P) os quais produziram novas texturas e novos minerais que geralmente se expressam orientados segundo diferentes traçados. As rochas metamórficas mesma composição química das rochas originais, das quais foram formadas. Surgem novos e diferentes minerais, mas formados do mesmo material. AGENTES DO METAMORFISMO Calor • Agente muito importante • O calor promove uma recristalização – são originados novos minerais estáveis Pressão (tensão) • Aumenta com a profundidade • A pressão pode ser aplicada igualmente em todas as direções, • A pressão pode ser orientada (diferencial) ROCHAS METAMÓRFICAS ROCHAS METAMÓRFICASROCHAS METAMÓRFICAS ROCHAS METAMÓRFICAS CONSTRUÇÃO CIVIL Pedra britada – aproveita-se os gnaisses, quartzitos e os mármores. As rochas xistosa, devido à tendência de formar fragmentos lamelares, não são apropriadas para material de brita, seja para concreto, seja para asfalto. Revestimento de pisos e paredes – mármores polidos Coberturas - ardósias ROCHAS METAMÓRFICAS TALUDES Planos de xistosidade mais instáveis do que os planos de estratificação, dentro do pacote de rochas metamórficas mergulhantes podem existir camadas com baixíssima resistência, especialmente devido às micas. Talude de Corte da BR-116 ROCHAS METAMÓRFICAS BARRAGENS Rochas metamórficas são pouco permeáveis, espessuras de solos que justificam a opção por barragens homogêneas de terra. O grande problema é a atitude da xistosidade (presença de pressão no processo de sua formação). Sistema de Abastecimento de Água do Aqueduto Samaná, República Dominicana RESUMOS RESUMOS
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