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Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 1 1 Prof. Eng. Luiz Gustavo Laval MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO luiz.gustavo@imed.edu.br PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ROCHAS NA 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; Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 2 FORMAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS: É um corpo sólido natural, resultante de um processo geológico 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 PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO rocha sedimentar FORMAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS: ROCHAS ÍGNEAS – Resultado da solidificação do magma. • Formadas em profundidade (dentro da crosta) – rochas plutônicas ou intrusivas – formadas por uma estrutura cristalina e apresentam textura de graduação grossa; • Formadas na superfície pelo extravasamento de lava por condutos vulcânicos – rochas vulcânicas ou extrusivas – caracterizadas por uma estrutura que pode ser vítrea ou cristalina e apresentam textura com graduação fina. Em geral, apresentam melhor comportamento geomecânico que as demais sendo as mais utilizadas na construção civil. Boa resistência e abrasividade Ex. granitos, basaltos, dioritos, etc. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 3 FORMAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS: ROCHAS SEDIMENTARES – Resultam da consolidação de sedimentos, formando-se a partir de partículas minerais provenientes da desagregação e transporte de rochas pré-existentes. Crosta terrestre: camada fina que recobre rochas ígneas e metamórficas O processo de formação pode ser dividido em duas etapas: • quando ocorre o arranjo dos fragmentos de rochas em camadas diferentes, resultando nas rochas primárias (processo é de origem mecânica); • O processo de origem química, onde há transformação de sedimentos em rochas por meio de um conjunto de processos químicos e físicos, que ocorrem em condições de baixas pressões e temperaturas, conhecido por diagênese (rocha secundária). Rocha com menor resistência mecânica Ex. Arenitos, calcários, carvão, etc. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO FORMAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS: ROCHAS METAMÓRFICAS – 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. da consolidação de sedimentos, formando-se a partir de partículas minerais provenientes da desagregação e transporte de rochas pré-existentes. Ex. Gnaisses, quartzitos, mármores, ardósias, etc. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 4 FORMAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS: PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ESCOLHA DAS ROCHAS PARA USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL: A escolha da rocha depende principalmente dos seguintes fatores: � critérios econômicos: � custo do material � disponibilidade no local de utilização ou próximo � critérios técnicos: � caraterísticas que o material possui que atendem às finalidades pretendidas (propriedades, composição mineralógica, textura, estrutura, etc.) PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 5 PROPRIEDADES DAS ROCHAS: RESISTÊNCIA MECÂNICA: Resistência que a pedra oferece ao ser submetida nos diferentes tipos de esforços mecânicos (compressão, tração, flexão e cisalhamento), resistência ao desgaste e ao choque – de modo geral, pedras naturais resistem melhor à compressão do que aos demais esforços. DURABILIDADE: Capacidade que tem o material de manter suas propriedades e desempenhar sua função no decorrer do tempo. Varia de acordo com as características próprias: • Compacidade: volume de sólidos da rocha natural – pode ser medida pela relação: massa específica aparente e a massa específica absoluta. • Porosidade: relação entre o volume de vazios e o volume total. • Permeabilidade: medida indireta da ligação entre os vazios – permitem a entrada de gases e líquidos na massa de rocha. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES DAS ROCHAS: TRABALHABILIDADE: facilidade de moldar a pedra de acordo com o uso. Depende de fatores como a dureza e da homogeneidade da rocha. Peças mais brandas podem ser cortadas com serras de dentes enquanto peças mais duras demandam corte com diamante. ESTÉTICA: depende da textura, da estrutura e coloração da pedra, características que estão relacionadas aos minerais que compõem a mesma. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 6 PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: GRANITOS: • Rocha ígnea (plutônica). • Composta principalmente de quartzo, feldspato e minerais ferro- magnesianos. • Tonalidades de cor variam de cinza a rosa/avermelhada. • Rocha homogenia, isotrópica (mesmas propriedades independente da direção dos minerais), de alta resistência à compressão e baixa porosidade. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: GRANITOS: APLICAÇÕES: muros, calçamentos, agregado graúdo para concreto, rocha ornamental em pisos, paredes, tampos (pias, lavatórios, bancadas e mesas), e em detalhes diversos. Fixação do granito como rocha ornamental é feita com o uso de argamassas próprias. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 7 PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: BASALTO: • Rocha ígnea vulcânica. • Dentre as rochas que ocorrem em forma de derrame pode ser considerado dos mais abundantes. • Tonalidade das cores variam de cinza-escura a preta, com tonalidades avermelhadas/amarronzadas, devido a óxidos/hidróxidos de ferro gerados por alteração intempérica. • Composta principalmente por feldspato. • Possui elevada resistência e a dureza. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: BASALTO: APLICAÇÕES: é muito utilizado como pedra britada em agregados asfálticos, para concretos e lastros de ferrovias. Assim como o granito possui larga aplicação como pedra para calçamento e em outras formas de pavimentação. Quando polido pode ser utilizado como rocha ornamental, principalmente em pisos. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 8 PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: MARMORES: • Rocha metamórfica. • Contém mais de 50 % de minerais carbonáticos (calcita e dolomita). • Formada a partir do metamorfismo de rochas sedimentares calcíticas ou dolomíticas. • Apresenta granulação variada. • Tonalidade de cores branca, rosada, cinzenta e esverdeada. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRINCIPAISROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: MÁRMORES: APLICAÇÕES: Utilizada principalmente como rocha ornamental em ambientes interiores, revestimentos 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. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 9 PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: ARENITOS: • Rocha sedimentar • Composição: grãos de sílica ou quartzo. • Dependendo da composição podem apresentar razoável resistência ao risco. APLICAÇÕES: Revestimentos de pisos e paredes, e confecção de mosaicos. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: ARDÓSIA: • Rocha metamórfica, originada a partir do metamorfismo do siltito que é uma rocha sedimentar. • Possui boa resistência mecânica e propriedades de material isolante térmico. APLICAÇÕES: Rocha ornamental, coberturas de casas, pisos, tampos e bancadas. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 10 PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: CÁLCARIOS E DOLOMITOS: • Rocha sedimentares carbonáticas; • Compostas por mais de 50% de materiais carbonáticos (calcita ou dolomita). APLICAÇÕES: A principal aplicação na construção civil é como matéria- prima para a indústria cimenteira, de cal, vidreira, siderúrgica e como corretor de solos. Dolomitos, por apresentarem maior dureza que o calcário, eventualmente podem ser utilizados como brita e agregado para concreto. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: GNAISSES: • Rocha metamórfica. • Composta principalmente de quartzo e feldspato. • Derivam de rochas graníticas • Possuem granulometria média a grossa. • São rochas de elevada resistência • Apropriadas para a maioria dos propósitos da engenharia; PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 11 PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: DIORITOS: • Rocha ígnea. • Possui características físico-mecânicas semelhantes aos granitos (chamados de granitos pretos). • Diferem dos granitos na composição mineralógica. APLICAÇÕES: Rocha ornamental, em arte mortuária. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRINCIPAIS ROCHAS UTILIZADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL: QUARTZITOS: • Rocha metamórficas. • Resultam do metamorfismo dos arenitos. • São rochas duras, com alta resistência à britagem e ao corte, resistentes a alterações intempéricas e hidrotermais, formadas por quartzo recristalizado. • Apresentam colorações branca, vermelha e com tons de amarelo ígnea. APLICAÇÕES: Pisos e calçamentos. A fixação do quartzito é feita com o uso de argamassas próprias para o tipo de rocha. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 12 CARACTERÍSTICAS DIFERENCIAIS DOS PRINCIPAIS TIPOS COMERCIAIS: PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO COMPARAÇÃO SIMPLIFICADA DE PROPRIEDADES DE DIFERENTES TIPOS ROCHOSOS: PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Comparação com granitos homogêneos e inalterados. (*) Resistências à compressão e flexão. (a) Propriedades determinadas segundo o plano de gnaissificação da rocha (de menor resistência mecânica). (b) Considera-se somente a resistência à flexão Pisos e calçamentos. A fixação do quartzito Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 13 CONSIDERAÇÕES DE ESCOLHA E SELEÇÃO: � PADRÃO ESTÉTICO: definição da natureza da rocha, tipologia da jazida, composição mineralógica, intensidade e tipo de alteração, presença de tensões confinadas, heterogeneidade estrutural e textura, etc. � PROPRIEDADES FÍSICAS SICAS E MECÂNICAS: � ALTERABILIDADE E DURABILIDADE: Resultados da correta avaliação na escolha das pedras: � usos mais adequados e a durabilidade do material no revestimento de edificações; � melhor relação custo-benefício PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO CONSIDERAÇÕES DE ESCOLHA E SELEÇÃO: PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 14 CONSIDERAÇÕES DE ESCOLHA E SELEÇÃO: PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ACABAMENTO SUPERFICIAL DA ROCHA: O tipo de acabamento é determinante, conforme o uso. Para uso externo ou áreas frequentemente molhadas, é obrigatório o uso de pedras com acabamento rústico ou com rugosidade. Alguns tipos de acabamentos: • POLIDO: plano, liso, lustroso e altamente refletivo produzido por abrasão mecânica e polimento. • LEVIGADO: plano e não refletivo; produzido por abrasão mecânica, em diferentes graus. • TÉRMICO (OU FLAMEADO): realizado por meio de uma rápida exposição do material a uma chama em alta temperatura (maçarico), resultando na esfoliação da superfície da rocha, tornando-a rugosa. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Materiais de Construção II - PEDRAS NATURAIS Engº Luiz Gustavo Laval 15 ITENS DA ESPECIFICAÇÃO DAS ROCHAS: � QUANTIDADE: m2, m, número de peças, kg; � TIPO DE PEÇA: placas regulares, irregulares, seixos, pedra palito; � TIPO DE ROCHA (NOME COMERCIAL); � COR DA ROCHA � ACABAMENTO SUPERFICIAL: polido, natural, levigado, flameado, etc.; � DIMENSÕES DA PEÇA: comprimento, largura e espessura; � FORNECEDOR: marmoraria, jazida; � MATERIAIS PARA ASSENTAMENTO E REJUNTAMENTO: argamassa colante, argamassa para rejunte, espaçadores, etc. PEDRAS NATURAIS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
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