GEO A11

Prévia do material em texto

Geologia Geral 
Prof. Glaucio Araujo 
FACIG 
Rochas como material de 
construção 
• Propriedades mecânicas das rochas 
– Resistência a compressão simples 
– Resistência a tração 
– Resistência ao cisalhamento 
– Resistência ao desgaste 
– Resistência a abrasão 
– Tenacidade ou resistência ao choque 
– Resistência a britalidade e esmagamento 
– Modulo de elasticidade 
– Coeficiente de Poisson 
– Deformabilidade 
Rochas como material de 
construção 
– Resistência a compressão simples 
• É determinada medindo-se a carga de 
ruptura de uma amostra isenta de falhas e 
defeitos. 
• É determinada pela tensão aplicada ao corpo 
de prova no momento da ruptura. 
Rochas como material de 
construção 
 
Rochas como material de 
construção 
 
Rochas como material de 
construção 
– Resistência a compressão simples 
Classe 
Resistência 
(mpa) 
Termo 
1 1,5 – 15 Fraca 
2 15 – 50 Moderadamente Forte 
3 50 – 120 Forte 
4 120 – 230 Muito Forte 
5 > 230 Extremamente Forte 
Rochas como material de 
construção 
– Resistência a compressão simples 
• Uma rocha varia sua resistência conforme 
esteja seca ou molhada. 
• Coeficiente de amolecimento (a) 
• a = Rsat/Rseca 
 
• Rochas que apresentam foliação, como as 
(metamórficas) ou que apresentam 
estratificação (sedimentares), tem 
diferenciação coforme a direção de 
aplicação da força. 
 
 
Rochas como material de 
construção 
– Resistência a compressão simples 
• O corpo de prova deve ter um tamanho 
suficiente a atender um fator de escala, 
devem ter uma determinada dimensão 
para que possam abranger o máximo de 
variáveis presentes nas rochas, incluindo 
seus defeitos estruturais. 
 
 
Rochas como material de 
construção 
– Resistência a tração 
• É medida pela tensão aplicada no momento 
da ruptura por tração, dividida pela área de 
ruptura. 
 
Rochas como material de 
construção 
 
Rochas como material de 
construção 
– Resistência ao cisalhamento 
• É medida pela tensão cisalhante máxima, 
necessária a ruptura do corpo de prova. 
 
Δ= Fc / A 
Rochas como material de 
construção 
 
Rochas como material de 
construção 
 
Rochas como material de 
construção 
 
Rochas como material de 
construção 
– Resistência ao desgaste 
• Mostra o comportamento dos materiais 
rochosos quando eles são submetidos a 
abrasão de outros corpos ou ao atrito 
mutuo. 
• A resistência ao desgaste depende da textura 
e varia com a granulação. 
 
• Teste de abrasão (areai ou coríndon) 
• Atrito mutuo (Deval ou Los Angeles 
Rochas como material de 
construção 
 
Rochas como material de 
construção 
 
Rochas como material de 
construção 
– Resistência a abrasão Los Angeles (ALA) 
• Definido pelo desgaste sofrido quando 
submetido a teste na maquina Los Angeles 
• Se trata de um tambor giratório de aço 
• As amostras são padronizadas 
• Junto com as amostras são colocadas esferas 
de aço 
• NBR 6465 
• O material final é passado em malha de 1,68 
mm 
ALA=((peso inicial-peso final)/peso inicial)*100 
Rochas como material de 
construção 
– Tenacidade Resistência ao Choque 
• Impacto de um peso que cai de uma certa 
altura 
 
– Resistência a Britalidade Esmagamento 
• Mostra o comportamento das rochas quanto 
a sua fragmentação 
 
 
 
Rochas como material de 
construção 
– Modulo de elasticidade 
• É a relação entre a pressão aplicada no corpo 
e sua deformação linear sofrida 
• Remete a capacidade de um corpo tem de 
retomar sua forma original antes da 
solicitação 
 
 
 
Rochas como material de 
construção 
– Coeficiente de Poisson (v) 
• É a relação existente entre as deformações 
transversais e as deformações longitudinais 
de um corpo de prova, quando este é 
submetido a carregamento. 
• Mostras a relaçao entre deformaçoes 
longitudinais e transversais . 
 
V= (Δx/X)/(Δl/L) 
Rochas como material de 
construção 
– Deformabilidade 
• Pode ser caracterizada em: 
 
- Frágil quando o ponto de cadencia esta 
próximo ao limite de ruptura 
 
- Dútil quando a reserva plástica é grande 
 
- Rastejo plástico quando ocorre reptação 
plástica com elevada deformabilidade 
 
Rochas como material de 
construção 
• Exemplo de valores para uma rocha 
– Ensaio de um Diorito 
– Pedra de cantaria 
• Porosidade = 0,82% 
• Absorção = 0,28% 
• Dilatação térmica = 8,35 mɛ/ºC 
• Peso especifico = 2,89 g/cm³ 
• Elasticidade = 667.000 kg/cm²m 
• Coeficiente de Poisson = 0,15 
• Resistência compressão simples = 1065 kg/cm² 
• Resistência a tração = 208,5 kg/cm² 
Rochas como material de 
construção 
• Propriedades químicas 
– Geralmente rochas são quimicamente 
inertes 
– No entanto podem existir compostos 
reagentes 
 
– Reações importantes 
• Álcali-agregado 
• Adesividade 
 
Rochas como material de 
construção 
• Álcali-agregado 
– É a reação de alguns minerais em contato 
com o cimento com teor de álcalis maior 
que 0,6% de Na2O 
– Pode provocar expansão após a pega do 
concreto 
– Forma sílica gel alcalina 
 
Rochas como material de 
construção 
• Agregados e blocos de pedra 
– É o maior volume de rochas utilizado na 
construção civil 
– São procuradas 
• Rochas duras como ígneas ou metamórficas 
• Calcários 
• Arenitos duros 
Arenitos trazem o inconveniente de desgastar 
a mandíbula do britador 
 
Rochas como material de 
construção 
– Agregado (natural ou não) 
– Pedra britada ou brita 
– Pedregulho (naturalmente arredondado) 
– Areia 
– Bloco de pedra ou bloco de rocha 
• Dimensão mínima superior a 1m 
– Matacao 
– Pedra amarroada ou pedra de mão 
 
 
Rochas como material de 
construção 
• Funções do agregado no concreto 
– Aumentar a resistência a solicitação 
– Menor desgaste (ação de intempéries) 
– Reduzir variações de volume 
– Redução do custo 
 
Rochas como material de 
construção 
• Pedras de cantaria 
– Revestimento 
– Calçamento 
• Estes são os usos mais nobres das pedras 
• Exigências técnicas 
• Exigências estéticas 
• Durabilidade 
• Duas funções 
– Estrutural 
– Beleza 
Rochas como material de 
construção 
• Extração mineral 
– Requer licenciamento e autorização de 
órgão publico 
 
• Minério  mina 
• Rocha dura  pedreira 
• Rocha branda  pedreira 
• Solo  saibreira 
 
Rochas como material de 
construção 
• Afloramento 
• Jazidas  economicamente explorável 
– Classe I: substancias metalíferas 
– Classe II: emprego imediato na construção 
– Classe III: fertilizantes 
– Classe IV: combustíveis fosseis sólidos 
– Classe V: betuminosas pirobetuminosas 
– Classe VI: pedras ornamentais 
– Classe VII: minerais industriais 
– Classe VIII: águas minerais