Cap 8 Propriedades das Rochas

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Capítulo 8 – PROPRIEDADES DAS ROCHAS 
 
I – QUÍMICAS Composição química 
 Reatividade 
 Durabilidade 
 
II – FÍSICAS Cor 
 Densidade 
 Porosidade 
 Permeabilidade 
 Absorção 
 Dureza 
 Módulo de Elasticidade 
 Coeficiente de Poisson 
 
III – GEOLÓGICAS Composição mineralógica 
 Textura 
 Estrutura 
 Estado de alteração 
 Fraturas 
 Gênese 
 
IV - MECÂNICAS Resistência à compressão 
 Resistência ao choque 
 Resistência ao desgaste 
 Resistência ao corte 
 Resistência à britagem 
 
V - GEOTÉCNICAS Grau de alteração 
 Grau de resistência à compressão simples 
 Grau de consistência 
 Grau de fraturamento 
 
 
I. PROPRIEDADES QUÍMICAS 
 
1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
· Por si só não é um elemento suficiente par definir uma rocha; 
· A composição varia muito de uma amostra pra outra; 
· Existem limites de erros permitidos nas diferentes dosagens. 
 
2. REATIVIDADE 
· Algumas rochas possuem elementos químicos capazes de reagir, como 
p.ex, o silicato e a sílica mineral (reagem com álcalis do cimento Portland); 
· Reações – cimento/agregado: provocam a deteriorização do concreto; 
· Outros tipos: transformação do anidrito em gesso (túneis), dissolução dos 
carbonatos, lixiviação de rochas em obras hidráulicas, etc. 
 
3. DURABILIDADE 
· Resistência da rocha à ação do intemperismo; 
· Julgamento é feito na prática pela preservação de monumentos antigos e 
por meio de ensaios. 
II. PROPRIEDADES FÍSICAS 
 
1. COR 
· Fator de classificação fraco devido a grande variabilidade, até mesmo 
dentro de uma mesma jazida; 
· Podem ser: monócronas (uma única coloração uniformemente distribuída) 
e polícronas (duas ou mais cores); 
· Rochas compactas (sedimentares) ® coloração devido a pigmentações ou 
difusão de grãos; 
· Amarela, alaranjada ou vermelha ® pigmentação de hidróxido de ferro; 
· Cinzenta e preta ® pigmentos carbonosos ou betuminosos; 
· Verde ® depende de compostos de ferro (sulfetos) e de níquel. 
 
2. PESO ESPECÍFICO 
· Depende do peso específico dos seus elementos constituintes e de sua 
porosidade; 
· Determinado em laboratório: 
- Peso específico aparente (d ou p.e.) = 
as WW
W
-
0 
Onde: Wo = peso da amostra 
Ws = peso da amostra saturada 
Wa = peso da amostra dentro da água 
- Peso específico real (d ou p.e.) = 
sWW
W
-0
0 
· Fatores que influenciam na densidade das rochas: 
a) Estado de alteração: 
· reações químicas dos minerais densos em minerais menos 
densos; 
· aumento de volumes desses minerais. 
b) Porosidade e compacidade: 
· rocha porosa com vazios isolados diminui a densidade real, 
enquanto que, se interligados, a densidade real será maior; 
· rochas muito porosas são de baixa densidade; 
· resistência à compressão cresce com a densidade; 
· resistência ao desgaste cresce com a densidade; 
· dificuldade de corte cresce com a densidade. 
 
3. POROSIDADE 
· É a propriedade das rochas em conter espaços vazios (relação entre o 
volume dos vazios e o volume total da rocha); 
· Dependente de: 
a) Tipo de rocha: 
· sedimentares: grande volume de vazios dando-lhes maior 
porosidade mas, quanto cimentadas, a porosidade diminui; 
· ígneas: extrusivas possuem maior porosidade que as intrusivas; 
· metamórficas: baixa porosidade e varia com o grau de 
metamorfismo, sendo que, quanto mais intenso, mais porosa é a 
rocha. 
b) Estado de alteração: 
· tem influência através do fenômeno de lixiviação e dissolução; 
· resistência à compressão diminui com a porosidade; 
· classificação: extremamente porosa (50%), muito porosa (10 a 
30%), bastante porosa (5% a 10%), medianamente porosa (2,5% a 
5%), pouco porosa (1 a 2,5%) e muito compacta (1%). 
 
Rocha Porosidade (%) 
Granito 0,5 a 1,5 
Arenito 10 a 20 
Calcário 5 a 12 
Argila 45 a 50 
 
4. PERMEABILIDADE 
· Maior ou menor facilidade que a rocha oferece à percolação da água; 
· Primária ® existe desde a sua formação; 
· Secundária ® devido à lixiviação, dissolução de componentes 
mineralógicos, etc; 
· Metamórficas possuem baixa permeabilidade e sedimentares, maior valor. 
 
5. ABSORÇÃO 
· É a propriedade na qual uma certa quantidade de líquido é capaz de 
ocupar os vazios de uma rocha, ou parte desses vazios; 
· É dada por: 100x
P
PP
A
s
sa -= 
Sendo: Pa = peso após longa imersão e Ps = peso seco 
 
6. DUREZA 
· Resistência ao risco, dada pela escala de Mohs; 
· Na prática: 
a) riscável pela unha ou exageradamente fácil pelo canivete; 
 b) riscável pelo canivete; 
 c) dificilmente ou não riscáveis pelo canivete. 
 
7. DEFORMABILIDADE 
 
a) MÓDULO DE ELASTICIDADE OU MÓDULO DE YOUNG 
· Deformação elástica (a amostra tende a recuperar sua forma e tamanho 
originais) ou plástica ou irreversível (parte da deformação permanece); 
· É dado por: 
unitária
unitária
deformação
tensão
E = (Kg/cm2), aplicada a rochas isotrópicas 
(mesmas propriedades elásticas em todas as direções); 
· As propriedades elásticas normalmente é afetada pela anisotropia. 
 
b) COEFICIENTE DE POISSON (n ) 
· Relação entre as deformações transversais e longitudinais; 
· É dado por: 
L
L
B
B
D
D
=n 
III. PROPRIEDADES MECÂNICAS 
 
1. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
· Grande variabilidade de resultados; 
· Para rochas estratificadas: compressão paralela e perpendicular ao leito 
de estratificação tanto no caso seco quanto saturado; 
· Normalmente tem-se: 
a) rochas de grãos finos, da mesma espécie que rochas de grãos grossos, 
possuem maior resistência à compressão; 
b) quanto mais forte for o ligamento entre os cristais, maior a resistência à 
compressão; 
c) as rochas silicificadas tem maior resistência; 
d) os corpos de prova com compressão perpendicular aos planos de 
estratificação apresentam maior resistência à compressão. 
· Tensão de ruptura dada por: 
médiaS
P
Tr = 
2. RESISTÊNCIA AO CHOQUE (Rc) 
· Resistência ao impacto de um peso que cai de uma certa altura; 
· Medida pelo produto do peso pela altura de queda que provoca a ruptura 
do corpo-de-prova; 
· Importância quando usada p/ pavimentação de estradas e aeroportos; 
· Ensaio – Resistência ao Impacto Treton; 
· É dado por: 100x
peso
pesopeso
Rc
inicial
finalinicial -= 
 
3. RESISTÊNCIA AO DESGASTE 
· Resistência ao desgaste por atrito mútuo ® resistência da rocha sob a 
forma de agregado, quando submetida a atrito mútuo de seus fragmentos. 
Em alguns métodos são acrescentada esferas de ferro fundido ou aço. 
Conforme o tipo de máquina: resistência ao desgaste Los Angeles, Deval, 
· Resistência ao desgaste por abrasão ® resistência da rocha quando 
submetida à abrasão de abrasivos especificados. Importância especial 
quando a rocha for empregada sob a forma de pavimentos. Método 
utilizado é o de resistência à abrasão Los Angeles; 
· É dado por: 100x
peso
pesopeso
Ra
inicial
finalinicial -= 
 
4. RESISTÊNCIA AO CORTE 
· É a resistência de uma rocha se deixar cortar em superfícies lisas; 
· Normalmente a resistência ao corte cresce com a dureza da rocha. 
 
5. COMPORTAMENTO ANTE A BRITAGEM 
· Propriedade da rocha em apresentar maior ou menor dificuldade de se 
fragmentar quando submetida à britagem; 
· Fatores de influência: fissuramentos, leitos de estratificação, planos de xis-
tosidade, estados de alteração, etc; 
· Pedra britada para pavimentação deve possuir um mínimo de fragmentos 
lamelares e alongados. 
IV. PROPRIEDADES GEOTÉCNICAS 
 
1. GRAU DE ALTERAÇÃO 
· São classificados em: praticamente sã, alterada e muito alterada; 
· Tal classificação é muito subjetiva; 
· Não está incluso na classificação a rocha extremamente alterada 
(considerada material de transição ou solo de alteração de rocha). 
 
2. GRAU DE RESISTÊNCIAÀ COMPRESSÃO SIMPLES 
· São divididos em: 
Grau de resistência à compressão 
simples 
Rocha Resistência (kg/cm2) 
muito resistente > 1.200 
resistente 1.200 – 600 
pouco resistente 600 – 300 
branda 300 – 100 
muito branda < 100 
 
3. GRAU DE CONSISTÊNCIA 
· São baseados em características físicas: resistência ao impacto 
(tenacidade), resistência ao risco (dureza), friabilidade; 
· São divididos em: 
 
Grau de consistência 
Rocha Características 
muito 
consistente 
· quebra com dificuldade ao golpe de martelo; 
· o fragmento possui bordas cortantes que resistem ao 
corte por lâmina de aço; 
· superfície dificilmente riscada por lâmina de aço. 
consistente 
· quebra com relativa facilidade ao golpe do martelo; 
· o fragmento possui bordas cortantes que podem ser 
abatidas pelo corte com lâmina de aço; 
· superfície riscável por lâmina de aço. 
quebradiça 
· quebra facilmente ao golpe de martelo; 
· as bordas do fragmento podem ser quebradas pela 
pressão dos dedos; 
· a lâmina de aço provoca um sulco acentuado na 
superfície do fragmento. 
friável · esfarela ao golpe do martelo; 
· desagrega sob pressão dos dedos. 
 
 
 
 
 
 
4. GRAU DE FRATURAMENTO 
· Apresentado em número de fraturas por metro linear ao longo de uma 
dada direção; 
· São consideradas somente as “originais”. 
Grau de Fraturamento 
Rocha Número de fraturas por metro 
ocasionalmente fraturada < 1 
pouco fraturada 1 – 5 
medianamente fraturada 6 – 10 
muito fraturada 11 – 20 
extremamente fraturada > 20 
em fragmentos torrões ou pedaços de diversos 
tamanhos, caoticamente dispostos 
 
5. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DA ROCHA 
· Expresso pela reunião dos parâmetros anteriores. 
 
Caracterização geotécnica da rocha Classificação 
petrográfica Grau de 
alteração 
Grau de 
resistência 
Grau de 
consistência 
Grau de 
fraturamento 
Granito (muito alterado) (brando) (quebradiço) 
(medianamente 
fraturado) 
Xisto (praticamente são) 
(resistente) (consistente) (muito 
fraturado) 
Arenito (alterado) (pouco resistente) (consistente) 
(ocasionalmente 
fraturado)