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SOCIEDADE EDUCACIONAL DE ITAPIRANGA – SEI FACULDADE DE ITAPIRANGA – FAI CLEODIR LAUSCHNER, DIEGO LEONARDO MARQUETTI, FERNANDO LUDWIG, MAYRO WOLFART ROCHAS METAMÓRFICAS E SEDIMENTARES Itapiranga, SC 2015 CLEODIR LAUSCHNER, DIEGO LEONARDO MARQUETTI, FERNANDO LUDWIG, MAYRO WOLFART ROCHAS METAMÓRFICAS E SEDIMENTARES Trabalho apresentado para a disciplina de Geologia e Mecânica dos Solos no curso de engenharia Civil da Faculdade de Itapiranga (FAI). Professor: Givanildo Martins de Quadros Itapiranga SC 2015 Sumário 1 INTRODUÇÃO 5 2 ROCHAS 6 3 ROCHAS METAMóRFICAS 6 3.1 FORMAÇÃO 6 3.2 ESTRUTURA DAS ROCHAS 7 3.3 CLASSIFICAÇAO DAS ROCHAS 7 3.4 APLICAÇÃO NA CONTRUÇÃO CIVIL 9 4 ROCHAS SEDIMENTARES 10 4.1 CLASSIFICAÇÃO GERAL 10 4.2 UTILIZAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES NA CONSTRUÇÃO CIVIL 11 4.2.1 Arenito 11 4.2.2 Argilito 12 4.2.3 Siltito 13 4.2.4 Brecha 13 4.2.5 Calcário 13 4.2.6 Sílex 14 4.3 IMPORTÂNCIA DAS ROCHAS SEDIMENTARES PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL 15 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 16 6 REFERÊNCIAS 17 Lista de Figuras Figura 1: Rochas-mães e seus produtos metamórficos. 8 Figura 2: Granulometria. 11 Figura 3: Ilustração de pedras de arenito. 12 Figura 4: Argilito na construção civil, 2012 12 Figura 5: Pedra Siltito, 2014 13 Figura 6: Ilustração da pedra Brecha, 2010 13 Figura 7: Extração de Calcário 14 Figura 8: Rocha Silex, 2009 15 5 1 INTRODUÇÃO Com o rápido crescimento econômico de alguns países que até pouco tempo atrás eram considerados subdesenvolvidos, fez com que a construção civil nesses lugares também tivesse um crescimento acentuado. Isso pois o déficit de infraestrutura nesses países era muito grande, e muita coisa básica precisava ser feito rapidamente para atender aos desejos da população. Mas o setor da construção civil sempre tem uma demanda de serviços ao redor de todo planeta, em alguns lugares mais e em outros menos, e tudo isso requer uma demanda de matéria-prima gigantesca, para que se possa construir tudo que se deseja ou há necessidade. E a maior parte da matéria-prima utilizada de alguma forma nas mais diversas construções, provém das rochas e de suas composições. Dos diferentes tipos de rochas são extraídas as mais diferentes substâncias e materiais que de uma ou outra forma são utilizadas para os mais diferentes fins, nas mais diferentes edificações. Por exemplo, a areia é utilizada como agregado miúdo e o mármore principalmente nos acabamentos. Irá se discutir um pouco sobre as rochas metamórficas e sedimentares, quanto a sua origem, classificação e utilização na construção civil. 6 2 ROCHAS As rochas são corpos sólidos, formados de forma natural e que constituem em grande parte o planeta Terra. Elas podem ser formadas por um só mineral, por mais minerais ou por minerais e restos biológicos. Dependendo do processo de formação, as rochas são divididas em ígneas, metamórficas, e sedimentares. (BATISTA e BECKER). No presente trabalho irá se discutir sobre as rochas metamórficas e sedimentares, descrevendo sobre a sua formação, classificação e utilização na construção civil. 3 ROCHAS METAMÓRFICAS 3.1 FORMAÇÃO Para Muggler et al; (2005); as rochas sedimentares são rochas formadas a partir de sedimentos de outras rochas mais antigas e com a temperatura pressão umidade são formadas outras rochas. As rochas Metamórficas seguem o mesmo conceito. Muggler et al; (2005); Diz que o Metamorfismo acontece com o passar dos anos onde a decomposição de rochas pré-existentes e o posterior transporte ou não destes fragmentos resulta em depósitos resultantes desta erosão, podendo se localizar próximo ou distante da rocha que se decompôs. As condições de pressão e temperatura em que se formam as rochas sedimentares metamórficas são idênticas as da superfície terrestre. (MUGGLER; et al 2005). Para Muggler et al; (2005); as rochas sedimentares se formam numa faixa que varia de 3 a 20 km de profundidade onde a temperatura varia entre 100 e 600ºC, onde a pressão e temperatura são bastante estáveis e com a influência dos fluidos gasosos (CO2 e H2O) propiciam o Metamorfismo das rochas. Segundo Muggler et al; (2005); no Metamorfismo os minerais originais tendem a se transformar, formando novos minerais através de reações mutuas ou mudanças no sistema de cristalização mudando sua forma e tamanho na recristalização passando a ter uma nova composição mineral. 7 Para Muggler et al; (2005); diferenciar as rochas metamórficas usa-se procedimento que dividem elas em graus metamórficos e divide-as em incipiente, fraco, médio e forte, dependendo das pressões e temperaturas mais ou menos intensas. De acordo com o grau metamórfico ocorrem as mudanças na mineralogia e aumento na granulogia das rochas. De acordo com a intensidade do grau do mais baixo ao mais forte são classificadas as principais rochas resultantes, que seguem mais ou menos esta classificação: Ardósia---Filito---Xisto---Gnaisse. Cada uma destas classificações possui subdivisões classificando-as pela sua intensidade e semelhança, conhecida como xistosidade, por exemplo. 3.2 ESTRUTURA DAS ROCHAS A estrutura das rochas predomina principalmente nas rochas metamórficas, que consiste em estruturas impressas nas rochas durante ou após a sua formação que as sobrepõe em camadas, rachaduras, adulações, produzidos por diversas causas; (MUGGLER; et al 2005). Para Muggler et al; (2005); a estrutura das rochas se deve a um processo conhecido como perturbação da rocha. Que consiste em vários fatores, uma delas são os movimentos tectônicos, outra são as reações vulcânicas. 3.3 CLASSIFICAÇAO DAS ROCHAS Para Muggler et al; (2005); a classificação das rochas metamórficas não segue um padrão bem definido devido sua enorme variedade, pois considerando que todas as rochas possuem a capacidade de se metamorfizarem. No entanto elas possuem uma classificação com as características classes. Ardósias: Rochas de baixo grau metamórfico, derivadas de rochas do tipo argilito-siltito. Possuem granulação muito fina e excelente xistosidade. (MUGGLER; et al 2005) Filitos: rochas de granulação fina com boa xistosidade. Os planos de xistosidade mostram um brilho sedoso típico, conferido pelas micas. São rochas de baixo grau metamórfico (fraco), originadas de argilito-siltito. (MUGGLER; et al 2005). Xistos: rochas xistosas, cujos minerais são visíveis na amostra de mão. Constituídas essencialmente por minerais micáceos, e menor proporção de quartzo 8 e feldspatos. São rochas de grau metamórfico médio, originadas de argilito-siltito, basaltos, gabros e rochas ultrabásicas. (MUGGLER; et al 2005). Gnaisses: rochas constituídas por quartzo, feldspatos, micas, e anfibólios, onde os minerais claros se alternam em bandas com os minerais escuros, constituindo a foliação gnáissica. Têm grau metamórfico médio a forte, e derivam de rochas ígneas ou sedimentares. (MUGGLER; et al 2005). Quartzitos: rochas metamórficas derivadas de arenitos, compostas por mais de 80% de quartzo. A xistosidade queapresentam é devida à presença de micas. Estas rochas tem uso ornamental e como revestimento, e são comercialmente conhecidas como Pedra de São Tomé ou Pedra de Minas. (MUGGLER; et al 2005). Mármores: rochas originadas do metamorfismo de calcários, compostas basicamente de calcita e ou dolomita. Raramente apresentam xistosidade. (MUGGLER; et al 2005). Anfibolitos: rochas compostas de anfibólios e feldspatos (plagioclásios), originadas do metamorfismo de rochas ígneas básicas. Apresentam orientação de minerais. (MUGGLER; et al 2005). Itabiritos: É um tipo especial de quartzito, originadas do metamorfismo de um tipo especial de rocha sedimentar química. Os itabiritos se caracterizam por apresentarem bandas alternadas de quartzo e hematita. As jazidas de minério de ferro estão geralmente associadas a estas rochas. (MUGGLER; et al 2005). Esteatitas: (pedra-sabão) Rochas compostas essencialmente por talco e clorita com xistosidade pouco pronunciada, originadas do metamorfismo de rochas ígneas ultrabásicas. (MUGGLER; et al 2005). Figura 1: Rochas-mães e seus produtos metamórficos. Fonte: http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2010/06/rochas-metamorficas.jpg acesso em março de 2015. 9 3.4 APLICAÇÃO NA CONTRUÇÃO CIVIL Segundo Caetano (2012), possui baixa resistência a compressão e são utilizados na construção civil como agregados e revestimentos e na construção de arcos pequenos vãos, como (pedra são tome) e diversos mármores. Para Vasconcelos (2013), o mármore é um produto natural de qualidade superior, uma vez que não sofre alterações com as condições climatéricas, é durável, isolante e de fácil limpeza. Constitui, portanto, um material nobre para a construção civil, devido não só às características mencionadas, mas também à beleza do resultado final. O Mármore é, segundo Vasconcelos (2013), muito utilizado pela construção civil e empresas de decoração, por possuir excelente grau de acabamento, uma vez que quase não se percebe o rejunte entre uma peça e outra, como também pela durabilidade do material, além de ser um belo material de revestimento. Além disso comenta Vasconcelos (2013), o mármore também pode ser usado como substituto da areia para a fabricação de concreto, segundo estudo revelou que a substituição de areia por sobras de mármore branco melhora em 16% as propriedades do concreto, conforme o cimento usado. Para Vasconcelos (2013), as marmorarias correspondem ao elo final da cadeia produtiva de rochas ornamentais e de revestimento, sendo responsáveis pelo acabamento e repasse ao consumidor dos produtos finais. É o setor que cria e transforma chapas brutas ou polidas de mármore, em produtos com maior valor agregado, prontos para comercialização, tais como: mesas em geral, placas para revestimento vertical, ladrilhos, bancadas, balcões, suportes, pias, divisórias, estatuetas, soleiras, peitoris e artigos para arte funerária. Desta forma, conforme Vasconcelos (2013), as marmorarias direcionam a maior parte da sua produção para o setor da construção civil, através das construtoras e das residências particulares em parceiras com arquitetos, engenheiros e decoradores. 10 4 ROCHAS SEDIMENTARES A formação das rochas sedimentares pode ocorrer a partir da decomposição de rochas já existentes, pelo acumulo de matérias orgânica animal ou vegetal, ou pela precipitação química de sais que estão dissolvidos nas águas de rios, lagos e mares. Assim sendo podem ter formação mecânica, orgânica ou química. (CAPUTO, 2014). Peroni (2003), afirma que as rochas sedimentares formam-se a partir de diferentes minerais, que originam-se da desintegração e decomposição de rochas ígneas, sedimentares ou metamórficas, através do intemperismo, que é o conjunto de processos mecânicos, químicos e biológicos que ocasionam essa transformação. De acordo com Nunes e Bezerra (2009), a classificação das rochas sedimentares pode acontecer de acordo com diferentes princípios, como pelo ambiente aonde são encontradas, o tipo de sedimentação, sua constituição mineralógica e o tamanho de suas partículas. A forma mais comum de classificação das rochas sedimentares leva em conta sua textura, que é uma referência quanto ao tamanho, à forma e ao arranjo das partículas componentes das rochas. Ainda conforme Nunes e Bezerra (2009, p.18), “os fragmentos [...] oriundos de rochas preexistentes, aqui denominadas de sedimentos clásticos ou mecânicos, apresentam-se como sedimentos macroclásticos e microclásticos”. Dos macroclásticos fazem parte os seixos ou pseufitos, e as areias ou psamitos. Já dos sedimentos microclásticos fazem parte as lamas ou psamitos. Como os sedimentos se acumulam em camadas durante o passar dos anos, Caputo (2014, p.10), afirma que “as rochas sedimentares são geralmente estratificadas, isto é, dispostas em camadas separadas por planos de estratificação”, podendo esses planos serem concordantes se forem paralelos ou discordantes se não forem paralelos. 4.1 CLASSIFICAÇÃO GERAL Segundo Peroni, (2003) as rochas sedimentares podem ser classificadas, segundo a origem dos sedimentos, em: Rochas sedimentares clásticas: originam-se de sedimentos provenientes do intemperismo físico de rochas já existentes. Ex: arenitos 11 Rochas sedimentares não-clásticas: são geradas pela diagênese de partículas precipitadas, podem ser de origem inorgânica ou orgânica. Ex: calcários químicos e carvão mineral. Ainda de acordo com o mesmo autor, a granulometria, ou seja o tamanho dos grãos que formam as rochas sedimentares, é outro fator de classificação, podendo ser divididos em: Ruditos: rochas onde há a predominância de grãos maiores de 2mm; Arenitos: nessas rochas há uma predominância de grãos que pode variar entre 0,05mm e 2mm. Lamitos: Rochas formadas predominante por grãos menores que 0,05mm. A seguir temos a denominação dos grãos formadores das rochas sedimentares, conforme sua granulometria, de acordo com os dois autores mais recomendados, Wentwoth e Atterberg. Figura 2: Granulometria. Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul 4.2 UTILIZAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES NA CONSTRUÇÃO CIVIL 4.2.1 Arenito Uma das rochas mais abundantes da crosta terrestre, é bastante utilizado na construção como revestimento, também é usado para fabricação de vidro e concreto. Tem sua granulometria na base de 0,1 a 2mm. É originário pela deposição de grãos no fundo do mar. Arenito puro é praticamente quartzo e é ligado por uma forma de cimento que pode ser de sílica. A areia pode ser formada tanto por arenito como por quartzo, granito, entre outros. É utilizado desde tempos atrás para 12 revestimentos internos e utensílios domésticos, é amplamente utilizado na construção de templo, catedrais, moradias unifamiliares e até edifícios, também pode ser usado de forma artística na criação de estatuas, fontes ornamentais. (BIOMANIA, 2010) Figura 3: Ilustração de pedras de arenito. Fonte: http://www.cinex.com.br/blog/tags/arquitetura/. Acesso em: Mar. 2015. 4.2.2 Argilito O argilito é bastante utilizado para a fabricação de tijolos e telhas. O argilito se forma pelo deposito de grãos de argila, muito mais finos que grãos de areia. Os argilitos são fonte de materiais utilizados principalmente na cerâmica. (FAVARINI, 2013). A argila apresenta cor escura devido a matéria orgânica. (LOLLO, 2008) Figura 4: Argilito na construção civil, 2012 Fonte: http://slideplayer.com.br/slide/352602/. Acesso em: Mar. 2015 13 4.2.3 Siltito Apresenta predominância de silteem sua composição, seus grãos são observados apenas com lupas. Rico em argilominerais como quartzo e feldspato. Usado para fabricação de algumas esculturas. (LOLLO, 2008) Figura 5: Pedra Siltito, 2014 Fonte: http://mineralandia2012.blogspot.com.br/. Acesso em: mar. 2015. 4.2.4 Brecha Mineralogia rica em fragmentos de rochas. Apresenta granulação grosseira (maior que granulo, superando 2mm). (LOLLO, 2008). Figura 6: Ilustração da pedra Brecha, 2010 Fonte: http://geomuseu.ist.utl.pt/MINGEO2011/Aulas%20praticas/TEMAPetrografia/Imagens%20e%20Fotos %20Petrologia/ROCHAS%20SEDIMENTARES%20(Colec%E7%E3o%20das%20aulas)/DETR%CDTI CAS%20CONSOLIDADAS/. Acesso em: mar. 2015. 4.2.5 Calcário O cimento é feito através de uma mistura de argila e calcário, normalmente em proporção de 4:1. Logo após é moída em fornos que atingem temperaturas acima de 1000 ºC. Como resultado temos a produção do clinquer, no qual são aplicadas pequenas quantidades de gipsita, calcário e outros produtos. São moídos até criar o cimento. A produção de cimento representa a maior demanda de calcário do Brasil. Utilizado também como rocha na construção de estradas e outras obras. O 14 calcário usado como agregado apresenta a maior parte das rochas usada na construção civil, correspondendo a cerca de 10%. (SILVA, 2009) A cal virgem é criada a partir da calcinação de rochas carbonatadas, a cal hidratada é produzida a partir da cal virgem com acréscimo de água. Para cada tonelada de cal virgem é necessário que sejam calcinadas cerca de 1,8 toneladas de calcário mas na pratica isto não ocorre e chega a passar de 2 toneladas de calcário para 1 tonelada de cal virgem. (SILVA, 2009) O calcário é usado na produção de tinta como espaçador e redutor da quantidade de TiO2, material necessário a pintura, também dando propriedades mecânicas aos vidros. (SILVA, 2009) O calcário também é usado na fabricação de papeis, plásticos, bastante utilizado na agricultura, na alimentação de animais, usado como rochas ornamentais e decorativas, na indústria de vidros, cerâmicas, metalúrgicas, no tratamento da água. ( SILVA, 2009) Figura 7: Extração de Calcário Fonte: http://www.calcariobotuvera.com.br/a-empresa/ Acesso em: Mar. 2015. 4.2.6 Sílex É uma sílica de grãos finos, duro e impermeável. Quando é extraído tem cor preta com uma crosta branca, mas se exposto ao tempo pode variar sua cor de azul até cinza, amarelo, laranja e castanho. O siltex foi muito utilizado na construção civil principalmente em edifícios da Inglaterra, desde os tempos romanos. Desde o século XIX é empregado como revestimento sobre tijolos utilizando a pedra de siltex inteira, fraturada ou talhada. (ARAUJO) 15 Figura 8: Rocha Silex, 2009 Fonte: http://rochasminerais.blogspot.com.br/2009/11/consideram-se-dois-tipos- fundamentais.html Acesso em: Mar. 2015. 4.3 MPORTÂNCIA DAS ROCHAS SEDIMENTARES PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL Com relação à estabilidade dos terrenos as rochas sedimentares só representam problema quando se trata de sedimentos com forte contribuição de matéria orgânica. Por apresentar uma mineralogia quase toda composta por minerais estáveis e resistentes à alteração, estas rochas podem representar problemas apenas quando se trata de argilominerais expansíveis. (LOLLO, 2008, pg. 24). Com relação a estrutura sedimentar é importante que se tenha cuidado com as rochas com comportamento planar, por ter menor resistência e assim podem ocorrer rupturas. As rochas químicas carbonáticas, quando sofrem a ação de água aciduladas pode ocorrer o surgimento de grutas, cavernas, com isso obras situadas na superfície podem ser prejudicadas. As rochas sedimentares são boa fonte para materiais na construção civil como agregados, cimento, cal e pedra para revestimento. (LOLLO, 2008) 16 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Conclui-se que existem diversos tipos de rochas na natureza, como rochas ígneas/magmáticas, metamórficas e sedimentares. Cada uma tem sua função para o equilíbrio ecológico na natureza. As rochas sedimentares, por exemplo, são muito utilizadas pelos homens, com um grande uso na construção civil, a maioria como revestimento como o arenito, sílex, podemos citar também o calcário que é a rocha com maior utilização dentre todas, bastante utilizada na fabricação do cimento, cal tintas, e diversos outros processos industriais. Pode-se ver que algumas rochas metamórficas também são muito utilizadas na construção, como é o caso do mármore, a pedra são tome dentre outras que são mais utilizadas para revestimento. Foi interessante notar o ciclo das rochas que nos conscientizar da sua grande importância na natureza, como as rochas que são formadas através de decomposição do solo dentre outros fatores. Por fim, pode-se verificar que as rochas apresentam em sua composição bens minerais de grande importância para a humanidade. 17 6 REFERÊNCIAS MUGGLER, Cristine Carole. et al. GEOLOGIA E PEDOLOGIA, Viçosa Minas Gerais, 2005. Disponível em:< Http://www.cefetbambui.edu.br/grupos_de_estudo/gesa/download/livros/geologia_e_ %20pedologia_do_solo.pdf>. Acesso: 15/03/2015. CAETANO, Daniel. Rochas metamórficas e o ciclo das rochas. Disponível em: <http://www.caetano.eng.br/aulas/2012a/gec/gec_aula07.pdf>. Acesso em 16 mar 2015. CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações, v.2, 6ª ed. Rio de Janeiro, LTC, 2014. VASCONCELOS, Carlito de Charles da Silva. PROCESSO DEEXTRAÇÃODO MARMÓRE E SUAS APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃOCIVIL NA CIDADE DE SÃO RAFAEL-RN, Mossoró -RN, 2013. Disponível em: http://www2.ufersa.edu.br/portal/view/uploads/setores/270/TCC%20- %20BCT/TCC%20CARLITO.pdf. Acesso em 20/03/ 2015. BATISTA, Natália Lampert e BECKER, Elsbeth Léia Spode. Oficina das Rochas, Trabalho de pesquisa, p.3, Disponível em : http://jne.unifra.br/artigos/5017.pdf, Acessado em Mar 2015 NUNES, Elias e JUNIOR, Orgival Bezerra da Nóbrega. Minerais e Rochas, p.18, 2009, Disponível em: http://www.ead.uepb.edu.br/ava/arquivos/cursos/geografia/geografia_fisica_I/Geo_Fi s_A04_RF_MZ_SF_SI_SE_040309_Mac.pdf Acessado em Mar 2015. FAVARINI, André A. Estudo das Rochas. 2013. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA0C4AB/estudo-das-rochas. Acesso em: 12/03/2015. LOLLO, José Augusto de. Geologia para engenheiros I. Notas de aula. Apostila, 41 paginas. Ilha solteira, 2008. SILVA, José Otavio da. Prduto RT 38, Perfil do calcário. SECRETARIA DE GEOLOGIA, MINERAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO MINERAL-SGM. Agosto de 2009. Disponível em: http://www.mme.gov.br/documents/1138775/1256650/P27_RT38_Perfil_do_Calcxrio. pdf/461b5021-2a80-4b1c-9c90-5ebfc243fb50. Acesso em: 10/03/2015. ARAUJO, Antonio De Borja. The Society for the Protection of Ancient Buildings. Charity No. 231307. Disponível em: https://5cidade.files.wordpress.com/2008/05/alvenaria-de-silex.pdf. Acesso em: 12/03/2015. BIOMANIA. Geologia. Arenito. Disponível em: http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=2638 Acesso em:11/03/2015.
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