Cantarias

Carpintarias

Condições Técnicas de Execução

Série MATERIAIS

joão guerra martins Versão provisória (não revista)

Universidade Fernando Pessoa Materiais de Construção

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Cantarias

Introdução

O ofício da cantaria é um dos mais antigos do mundo. Na história das grandes

civilizações existem construções de palácios, igrejas, muralhas, etc., todas feitas na arte

de cantaria.

A cantaria era empregue nas partes nobres dos edifícios, dando assim requinte e

sofisticação ao acabamento.

A importância dos trabalhos de cantaria é observada nas igrejas das grandes

catedrais europeias.

As alvenarias em pedra natural, apesar da sua beleza, têm alguns inconvenientes;

para além de serem muito caras, tem um outro problema que é o baixo isolamento

térmico, sendo necessário, para obter um bom isolamento, a construção de uma parede

dupla.

Hoje em dia, um outro sector, além da construção civil, que tem utilizado a

cantaria, é o sector de ornamentações. Este tem vindo a utilizar este ofício para criações

de arte, como por exemplo uma fonte.

No sector das rochas ornamentais, Portugal está incluído nos países com uma

actividade equilibrada entre a exploração de material em bruto e a realização de

produtos acabados.


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Fig. 1 – Catedral de Múrcia em Espanha.

Fig. 2 – Janela manuelina do Convento de Cristo, em Tomar,

Portugal.

Definição

A cantaria é o trabalho de transformação da pedra através de várias operações,

visando a obtenção de produtos destinados à ornamentação, revestimento na construção

civil e obras públicas, mas também a outro tipo de aplicações.


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As rochas são cortadas de diferentes formas e tamanhos, para serem aplicadas as

diferentes partes do edifício, ou para qualquer outro fim a que se destine.

Fig. 3 – Aplicação de pedras em janelas

Fig. 4 – Pedra trabalhada para ornamentação

1 – Pedras naturais

1.1 – Pedras mais usadas na construção civil

As rochas mais usadas na construção civil e de maior valor comercial são: o

granito, o calcário, o xisto e os mármores - sobretudo o mármore rosa e o branco, com

um valor bastante elevado nos mercados internacionais.

São também trabalhadas rochas que são importadas.


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1.1.1 - Granito

É a pedra mais divulgada em Portugal e aparece em todo o norte do país, com

excepção da orla costeira ocidental do Mondego até Aveiro.

O granito Algarvio e Alentejano (pedreiras de Évora) não são bons para a

construção.

È constituído essencialmente por quartzo, feldspato e mica. Os melhores

granitos são os quartozos, os granitos mecáceos são inconvenientes pois a mica altera-

se.

Fig. 5 – Fragmento de granito em que se pode distinguir os três

minerais que o constituem: o quartzo feldspato e a mica.

No granito temos a considerar o fenómeno de feldspatização, que consiste na

alteração do feldspato quando exposto ao ar húmido, dando origem a argilas, o que

conduz á formação de saibro e barro a partir do granito.

A variedade de granitos é bastante grande: desde granitos muito brandos de fácil

alteração devido a terem grandes quantidades de feldspato, com resistência á

compressão de 100, 200 ou 300 Kg. cm2, até granitos muito vítreos com resistência á

compressão na ordem dos 2000kg. cm2, usado para pavimentação. Esta classificação

tem em conta não só a sua constituição mas também o maior ou menor grau de alteração

do feldspato.


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Os granitos têm grandes resistências á compressão, são fáceis de extrair e

duráveis.

As resistências á compressão são muito variáveis; no entanto quanto maior for

essa resistência menos é a sua aplicação, pois o trabalho da mesma é difícil. Assim

usam-se granitos de resistência média (cores claras).

As aplicações do granito são variadas:

Utilizam-se em alvenarias que podem ou não ser argamassadas e em cantarias,

aqui as pedras têm as mesmas dimensões bem definidas e as faces são planas. Temos

depois a pavimentação feita por lajes, no tempo dos Romanos e hoje em dia, por cubos

ou paralelepípedos. Utiliza-se também no fabrico de inertes de betão.

Fig. 6 – Rua antiga executada em granito


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Fig. 7 – Casa antiga com cantaria em granito

Com o desaparecimento da cantaria, devido á utilização de betão armado e á

falta de mão-de-obra especializada, surgiu a aplicação de granitos polidos,

essencialmente para dar um aspecto estético a um edifício de betão e para que possa (em

certa medida) rivalizar com os antigos edifícios de cantaria. É um material caro, pois os

granitos destinados a serem polidos têm de ser importados.

Fig. 8 a) Fig. 8 b)

Fig. 8 c) Fig. 8 d)

Figs. 8 a), b), c) e d) – Granitos polidos para utilização em pavimentos e

revestimento de fachadas.


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1.1.2 – Calcário

Aparece no sul do Tejo (em Portugal) e nas zonas de excepção do granito. O

calcário é formado por Carbonato de Cálcio (CaCO3).

Juntamente com o granito é a pedra mais utilizada no nosso país. È uma pedra

branca, com dureza muito variável, desde muito brandas até muito duras.

Os calcários duros são utilizados para cantarias, alvenarias, pedra para

pavimentação e como inertes para betão.

O calcário tem um inconveniente, é uma pedra geladiça, isto é, uma rocha que

fractura por influência da compressão provocada pelo aumento do volume de água

quando gela. Este fenómeno designa-se por gelavidez.

O calcário brando trabalha-se muito facilmente e foi utilizado em vários

monumentos.

Temos assim que o calcário, nas suas variedades mais duras, tem as mesmas

aplicações que o granito.

Fig. 9 – Mosteiro de Santa Maria da Vitória, na Batalha, Portugal.

Cantaria executada em calcário.


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1.1.3 – Xistos

Aparecem em Trás-os-Montes e Beiras. Resultam da metamorfização das argilas

que endurecem e tomam um aspecto lamelar.

Utiliza-se em alvenarias, mas é uma má alvenaria pois a facilidade com que ela

se parte segundo determinadas direcções, obriga á aplicação de muita argamassa. É

muito difícil obter pedras com a forma desejada. Raramente se utiliza no fabrico de

betões (sem ensaio prévio) pois alguns xistos reagem com os cimentos e provoca

diminuições no volume e resistência do betão.

A ardósia, uma variedade de xistos, aplica-se como material de cobertura. Trata-

se de uma material de utilização local onde aparece, pois noutras regiões não pode

competir com a telha de fibrocimento porque fica cara devido ao transporte e além disso

exige um tablado sobre o qual se aplica, o que dificulta a sua utilização.

1.1.4 – Mármores

Aparecem principalmente em Estremoz. Provém do endurecimento e

cristalização do calcário por metamorfização.

Não é utilizada em alvenarias e cantarias, mas como material de revestimento,

como placas serradas ou mosaicos e soleiras.

Varia desde muito duro (mármore de Vimioso) até estar muito perto do calcário,

sendo de fraca qualidade (pedra de Liós).


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Fig. 10 – Pedreira de mármore em Carrara, Itália.

Fig. 11 a) Fig. 11 b)

Fig. 11 c) Fig. 11 d)

Figs. 11 a), b), c) e d) – Mármores polidos para revestimentos de pavimentos e

outras aplicações.


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1.2 – Propriedades recomendáveis para as pedras na construção

Ser homogéneas, compactas e de grão uniforme;

Não ter fendas e restos de organismos (aprecia-se pelo som claro ás marteladas);

Serem resistentes ás cargas que tenham que suportar;

Não devem alterar-se perante os agentes atmosféricos;

Serem resistentes ao fogo;

Não serem absorventes ou permeáveis em proporção maior que 4,5% do seu valor;

Possuírem aderência ás argamassas;

Deixarem-se trabalhar facilmente;

Serem económicas.

1.3 – Características das pedras naturais

As pedras apresentam características que permitem a sua distinção e determinam

a sua posterior utilização em obras de construção civil.

Essas características são essencialmente de três tipos:

Físicas;

Mecânicas e


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Químicas.

1.3.1 – Características e propriedades físicas das pedras

Dentro das características físicas, as de maior interesse para a análise de uma

pedra como material de construção contam-se:

Estrutura e textura;

Fractura;

Homogeneidade;

Dureza;

Aderência aos ligantes;

Densidade;

Compacidade;

Porosidade;

Permeabilidade;

Higroscopicidade;

Gelividade.


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1.3.1.1 – Estrutura e textura

Estas propriedades, sendo bem distintas, são correntemente confundidas de

modo incorrecto. Assim a textura diz respeito, ás dimensões forma e arranjo dos

materiais constituintes e á existência ou não de matéria vítrea.

A estrutura refere-se essencialmente ao sistema, mais ou menos ordenado,

formado pelas diacláses e juntas do maciço rochoso, dando lugar aos principais tipos de

estrutura; laminar, em bancos, colunar, estratificada, etc.

A estrutura e a textura das pedras permitem uma avaliação preliminar das

restantes propriedades, dado que influem sobre as qualidades de resistência mecânicas,

como, homogeneidade, porosidade, clivagem e/ou fractura etc. A estrutura dá-nos

também uma ideia sobre a trabalhabilidade e a aderência ás argamassas.

No entanto somente em laboratório é possível determinar estas características

com precisão.

A estrutura permite classificar as pedras, como por exemplo os granitos em grão

fino, médio, grosso, etc. O granito de grão fino é fácil de trabalhar e adere bem ás

argamassas.

1.3.1.2 – Fractura

A fractura refere-se ao aspecto que apresentam as superfícies de rotura,

normalmente obtida por percussão da pedra.

O exame destas superfícies permite reconhecer os constituintes da pedra e a sua

forma de agregação e ainda o grau de dificuldade da sua lavra, isto é, se é possível de

cortar nas dimensões desejadas, além disso também nos dá indicações sobre a sua

aderência ás argamassas.


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A superfície de fractura deve ser plana, concoidal, etc.

1.3.1.3 - Homogeneidade

A homogeneidade é uma característica essencial do ponto de vista da utilização

da pedra como material de construtivo no seu estado natural, dado ser sempre preferível

o recurso a materiais homogéneos, ou então heterogéneos com características bem

definidas.

Uma pedra homogénea não deve apresentar:

Veios – (fissuras delgadas preenchidas por matéria mole);

Nódos brandos, crostas – (matéria branda que separa normalmente os leitos de

pedreiras);

Geodes – (cavidades preenchidas com matéria cristalizada).

A homogeneidade da pedra pode verificar-se percutindo-a com um martelo; um

som claro indica que a pedra de ser isenta de defeitos; um som cavo significa o

contrário. Por outro lado a pedra é de boa qualidade se a sua rotura, por percussão com

martelo, se dá com projecção, mais ou menos violenta, das partículas; e de má qualidade

se esboroa em pequenos grãos.

Se uma pedra for homogénea podemos contar com as mesmas propriedades, em

qualquer zona em estudo. Se não houver homogeneidade não podemos, por exemplo,

contar com a mesma resistência mecânica em todos os pontos.

Um exemplo de rochas não homogéneas são os granitos polidos portugueses,

que apresentam grandes manchas, porque as rochas de que são originários, os granitos,

não são tão homogéneos como seria de desejar.


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1.3.1.4 – Dureza

Esta propriedade mede a resistência mecânica das pedras a compressões

pontuais.

O conhecimento da dureza das pedras é muito importante para a selecção dos

instrumentos de corte a utilizar. Tendo em vista este objectivo decorre do processo

pratico de trabalho a seguinte classificação quanto á dureza das pedras:

Brandas – quando se cortam com uma lâmina de aço;

Mediamente duras – quando se cortam com uma lâmina de aço actuando com jacto

de água e areia;

Duras – quando só podem ser cortados com uma lâmina de aço actuando com jacto

de água e esmeril;

Duríssimas – quando só se cortam com serras diamantadas.

1.3.1.5 – Aderência aos ligantes

A aderência aos ligantes não é característica intrínseca das pedras uma vez que

depende também da natureza dos ligantes.

A rugosidade da superfície apesar de ser muito importante, pois dá uma

aderência a escala macroscópica, não é causa única pois surgem normalmente situações

em que a aderência das pedras aos ligantes. Esta diferença é feita consoante se trate de

ligantes hidrófilos (hidráulicos) ou hidrófobos (hidrocarbonatos).

Esta propriedade tem, no entanto, apenas interesse na utilização sob a forma

fragmentada e para a formação de materiais compósitos (inertes para betão, ou

agregados para pavimentação, etc.).


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1.3.1.6 – Densidade

Em geral, importa considerar no estudo das pedras a densidade absoluta e a

densidade aparente.

A densidade absoluta, é a relação entre a massa da pedra, a determinada

temperatura e a massa de um volume de água a 4ºC, igual ao volume da pedra sem

vazios.

A densidade aparente é a relação entre a massa da pedra de igual volume de

água a 4ºC. Esta é sempre inferior ao valor numérico do peso específico médio dos seus

componentes, dado a sua constituição estrutural incluir sempre um certo volume de

vazios.

A densidade aparente das pedras varia, geralmente, para as diferentes pedras

como se indica:

Calcários (brandos e duros)..............1,8 a 2,8

Grés.......................................................2,0 a 2,5

Granitos.................................................2,4 a 2,9

Pórfiros..................................................2,0 a 2,8

Basaltos.................................................2,8 a 3,0

1.3.1.7 – Compacidade

A compacidade é designada coma a grandeza que relaciona a densidade aparente

com a densidade absoluta. Assim para uma pedra da mesma natureza a densidade


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aparente é proporcional á compacidade, sendo deste modo lícito deduzir que nestas

condições a resistência mecânica seja uma junção crescente da densidade aparente.

Embora seja desejável, o estabelecimento dessa função para a generalidade das

pedras, esta não tem sido conseguida devido á grande dispersão nos resultados obtidos.

Contudo foi possível estabelecê-la para uma família de pedras, os calcários, que têm um

papel preponderante nas construções.

1.3.1.8 – Porosidade

Define-se porosidade como sendo a relação entre o volume de vazios e o volume

total. Porém, no estudo das pedras não é aquele conceito que mais interessa, mas sim a

relação entre o volume máximo possível de água absorvida e o volume total, isto é, o

grau de saturação dos poros do material.

1.3.1.9 – Permeabilidade

A permeabilidade é a propriedade que os materiais têm de se deixarem

atravessar pela água ou outros fluidos segundo certas condições. Esta propriedade

depende, fundamentalmente da porosidade do material, da comunicação entre os seus

poros e dos diâmetros destes.

Geralmente uma pedra porosa é permeável, mas permeabilidade e porosidade

não são a mesma coisa. Uma pedra pode ser inteiramente compacta, ter porosidade 0, e

ser permeável, basta para isso tenha fissuras. Há portanto que ter atenção a possíveis

fracturas nas pedras usadas, pois essas fracturas são ou podem ser zonas permeáveis.

Para as pedras, e no caso particular da permeabilidade á água, esta dependerá da

maior ou menos agressividade da água, do seu teor de impurezas ou materiais em

suspensão, etc. dependerá ainda de uma elevação da temperatura, que aumentará o

diâmetro dos poros e diminuirá a viscosidade do líquido, que lhe produzira um leve

acréscimo, ou mesmo uma variação de pressão.


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1.3.1.10 - Higroscopicidade

A higroscopicidade é a faculdade que os materiais, incluindo as pedras, têm de

absorver e reter a água por sucção capilar.

A capilaridade depende da tenção superficial do líquido em questão e da

possibilidade de molhagem das paredes do material pelo líquido.

As pedras, cujos vasos capilares são hidrófilos e contém geralmente água

absorvida ou mesmo de sucção capilar, são molháveis pela água não o sendo facilmente

por líquidos oleosos.

A água por efeito da tenção superficial sobe na pedra por capilaridade. A água

dos alicerces sobe assim pelas paredes dos edifícios. Uma consequência deste facto é o

aparecimento de manchas de salitre.

O salitre provém da terra, da água ou da própria pedra, sobe com a água e

quando esta evapora deposita-se nas paredes. Também nos calcários tem o seu efeito

nefasto, pode levar a fenómenos de gelividade.

O salitre que se forma, principalmente no granito, ataca e destrói a pedra, assim

como gelividade. Daí a necessidade de se evitar a higroscopicidade.

1.3.1.11 – Gelividade

A gelividade de uma pedra é a característica que ela apresenta de se fragmentar

quando, por um abaixamento de temperatura, a água que contém nos seus poros

solidifica com consequente aumento de volume. Conclui-se assim que uma pedra nestas

condições será porosa, higroscópica e de fraca resistência, pois absorve água e não

resiste ao acréscimo de volume devido á congelação.


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Esta característica é comum aos calcários e aos grés, fragmentando-se os

primeiros, quando friáveis, em lamelas e esboroando-se os segundos. Contudo este

fenómeno só assume grande importância em países muito frios e de acentuada

amplitude térmica diurna, como os países nórdicos.

Como medida expedita de verificar a sua aptidão de uso, deixam-se geralmente

as pedras ao tempo durante um inverno após a sua extracção e antes de serem

trabalhadas.

2 – Ciclo das rochas

O ciclo produtivo das rochas ornamentais engloba:

A extracção

A transformação

A aplicação

A manutenção

2.1 – Extracção

As pedras extraem-se das formações geológicas correspondentes (designadas por

pedreiras) por processos que variam segundo as condições topográficas e da posição e

profundidade do terreno; da qualidade da pedra e da sua posterior manufactura de

acordo com a utilização a que se destina.

Na grande maioria dos casos a extracção é realizada a céu aberto embora

existam variados exemplos de exploração subterrânea, casos em que o valor da pedra

compensa o acréscimo das despesas gastas com a sua exploração.


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Em Portugal, toda a extracção da pedra processa-se a céu aberto, excepção feita

todavia, ao caso particular da exploração de ardósias, no qual algumas “louseiras”

apresentam características que permitem classifacá-las como subterrâneas.

Fig. 12 – Pedreira de extracção de granito

2.1.1 – Extracção a céu aberto

Na extracção a céu aberto, após a efectivação de sondagens para avaliar a

profundidade dos bancos (estratos) e as suas dimensões e qualidade da rocha, as

operações a realizar na lavra da pedreira são as seguintes:

Remoção dos terrenos da cobertura (samoucos) para local afastado (moledo);

Estabelecimento de frentes de arranque;

Abertura de acessos e extracção (numa ampla extensão e por degraus descendentes);

Desgaste dos blocos com preparação prévia do respectivo parque;

Armazenamento e carga dos blocos;

Transporte dos resíduos estéreis;

Tapagem;


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Esgoto.

Fig. 13 – Armazenamento da pedra em blocos

2.1.2 – Extracção subterrânea

Na extracção subterrânea distingue-se essencialmente dois casos, consoante o

maciço se encontra a menor ou maior profundidade:

a) Por galerias de acesso superficial;

b) Por poços.

Em qualquer dos casos este tipo de extracção requer os seguintes trabalhos:

Recurso a pilares naturais (com prevenção contra os riscos de desmoronamento)

para suportarem os tectos das galerias;

Iluminação artificial;

Poços de ventilação;

Meios mecânicos de elevação e transporte dos blocos;

Drenagem das águas subterrâneas e pluviais.


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2.2 – Transformação

A transformação das rochas ornamentais faz-se a partir de blocos ou fragmentos,

os quais implicam técnicas produtivas diferenciadas.

No caso dos blocos, a sua transformação é feita a partir da serragem, corte,

polimento e acabamento.

No caso do trabalho em fragmentos, faz-se a britagem, compactação, serragem,

corte, polimento e acabamento ou o talhe da pedra.

Actualmente, a introdução de novas tecnologias de transformação permite maior

rapidez e rigor no tratamento dos pormenores.

Fig. 14 – Pedra em cubos para pavimento ( “paralelos”)

2.2.1 – Lavra da pedra

A lavra da pedra esta intimamente associada á sua extracção e utilização na

construção. Tendo conhecido ao longo dos séculos flutuações, consoante os volumes de

mão-de-obra empregues a tornavam mais ou menos competitiva.

A pedra lavrada como material de ornamentação, readquiriu lugar de destaque,

com o desenvolvimento industrial que caracterizou o último século.

A lavra da pedra pode efectuar-se manualmente ou com meios mecânicos.

Apesar de, presentemente, ser a lavra mecânica a geralmente utilizada (pois é a forma


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possível de se obter rendimentos de utilização da pedra lavrada compatíveis com os fins

a que se destinam), a lavra manual é ainda empregue com alguma frequência,

principalmente em cantarias. Assim:

A lavra manual da pedra é executada com o recurso a ferramentas que

permitem o aparelhamento e acabamento das peças utilizadas na construção de edifícios

(normalmente as cantarias, ombreiras, vergas e peitoris).

A lavra mecânica permite uma fácil e enorme gama de trabalho da pedra como

serrar, moldar, polir, etc., recorre a diversos tipos de máquinas e ferramentas, entre os

quais se podem citar os seguintes:

Engenhos de serrar (de lâminas oscilantes, de fio helicoidal, de disco diamantado);

Máquinas da escacilhar;

Máquinas de frisar, moldar e aplainar;

Máquinas polidoras.

Fig. 15 – Maquina usada para cortar pedra


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2.3 – Aplicação

A pedra natural, devido ás suas características únicas, tem diversas aplicações,

nomeadamente em:

Alvenarias de pedra natural;

Pavimentos;

Ornamentações.

As alvenarias em pedra natural podem ainda ser executadas de duas formas:

Utilizar a pedra trabalhada para a execução da alvenaria;

Utilizar a pedra natural, apenas como revestimento, como por exemplo, ladrilhos

cerâmicos de mármore e granito, (muito utilizados no revestimento de cozinhas).

2.4 – Manutenção

2.4.1 – Principais causas das alterações das pedras

As pedras naturais estão sujeitas em obra a acções que lhes podem produzir

apenas desgastes nas arestas e ângulos salientes ou acções que induzem nestas uma

alteração profunda, dando origem a sua destruição.

As primeiras acções caracterizam-se por processos físicos de destruição das

pedras e desde que a pedra seja de boa qualidade, assumem pequena importância.

As segundas caracterizam os processos químicos de destruição que revestem

particular importância nas rochas calcárias, pela sua enorme susceptibilidade aos ácidos


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e de um modo geral, nas pedras com feldspatos como os granitos pelas suas

possibilidades de caulinização.

Estas alterações são particularmente graves nos monumentos e edifícios de

interesse histórico e artístico, construídos em pedra calcária.

Não existem soluções gerais para estes problemas, cada um deve ser analisado

pontualmente.

Assim algumas das causas da alteração das cantarias:

Via química – por acção de agentes da atmosfera ou outros específicos dos próprios

materiais ou do solo.

Via física – temperatura, gelo, dilatações, ventos carregados de abrasivos.

Acção de organismos vivos – como é exemplo, o homem, pombas, pássaros e micro

organismos com algas, fungos e líquenes que vivem em sítios sombrios e

alimentam-se de sais das pedras e matéria orgânica nelas existente.

Fig. 16 – Fachada de uma casa antiga com a cantaria degradada


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Fig. 17 – Pedra natural degradada

2.4.1.1 – Muros de pedra atacados por salitre

As águas e sais presentes no terreno ascendem pelas paredes, provocando

manchas e salitres nas zonas adjacentes ao solo, que induzem á deterioração progressiva

dos materiais.

Fig. 18 – Muro em pedra deteriorado por salitre

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