Materiais de Construção

Pedras Naturais

Introdução

• Histórico:– Um dos mais antigos materiais de construção, junto com a madeira;– Uso decrescente em função do desenvolvimento tecnológico de

outros materiais;– Crosta terrestre:

• 95% de rochas ígneas e metamórficas;• 5% de rochas sedimentares.

Definição• Rochas ou pedras naturais: associações

compatíveis e estáveis de um ou mais minerais.

• Ambientes de formação das rochas:• Magmático (rochas magmáticas);• Sedimentar (rochas sedimentares);• Metamórfico (rochas metamórficas).

• Principais diferenças entre os ambientes:• Pressão;• Temperatura;• Composição química.

• Ambientes magmático:• Temperaturas elevadas (acima de 800C);• Pressões muito variadas (baixa para vulcanismo e altas para

plutonismo);• Composição química restrita (quando comparada com outros

ambientes).

• Ambientes sedimentar (superfície terrestre):• Baixos valores de temperatura e pressão;• Grande variabilidade na composição química;• Proporciona grandes transformações químicas (oxidação,

carbonatação, hidrólise e hidratação).

• Ambientes metamórfico:• Grande intervalo de pressões e temperatura;• Temperatura normalmente não excede 800C;• Profundidades variáveis.

• Ciclo das rochas:• Estáveis enquanto permanecem no mesmo ambiente;• Quando alteradas as condições ambientais alteram

sua textura e composição mineral.

Rochas magmáticas ou ígneas• Formam-se a partir da cristalização do magma:• Magma é gerado a grandes profundidades;• Ascende e estaciona em câmaras magmáticas (intrusiva ou

extrusiva) onde ocorre o resfriamento;• Velocidade do resfriamento gera diferentes texturas.

• Principais minerais que compõem as rochas magmáticas:• Quartzo;• Feldspatos;• Micas;• Piroxenas;• Anfíbolas;• Olivina.

• Principais rochas magmáticas:

Rochas magmáticas Principais mineraisGranito Quartzo e feldspato (essenciais);

Moscovite - Mica (acessório);Biotite – Mica (acessório em pouca

quantidade).

Sienito Feldspato (essencial);Moscovite e biotite – Micas e anfíbola (acessórios em pouca

quantidade).

Diorito Feldspato (essencial);Piroxena (acessório);

Biotita, anfívola e olivina (acessórios em pouca quantidade)

Basalto Feldspato e piroxena (essencial);Olivina (acessório);

Biotita e anfívola (acessórios em pouca quantidade)

• Granitos:• Granitos quartzosos são melhores;• Presença de feldspato e mica geram rochas com

maior tendência a alterações;• Presença de feldspato diminui a resistência (100

a 300 kg/cm2);• Pode chegar a resistências de até 2000kg/cm2;• Aplicações: alvenaria, acabamentos de muros e

fachadas, pavimentação e agregados inertes.

• Basaltos:• De difícil trabalhabilidade;• Não é muito aconselhável sua utilização

como agregado no concreto (baixa capacidade ligante);

• Boa utilização como agregado na pavimentação.

Rochas sedimentares• Formam-se a partir da alteração de rochas na crosta

terrestre;• Resultam do transporte, acumulação e consolidação de

sedimentos;• Situadas na crosta terrestre, com profundidade máxima de

2km, mas cobrindo cerca de 80% da superfície do planeta.

• Ciclo sedimentar:• Alteração ou meteorização (perda das características físico-

químicas originais;• Erosão (desgaste pela ação da água, vento e seres vivos);• Transporte (movimento dos materiais resultantes da

erosão);• Sedimentação (deposição dos sedimentos).

• Principais rochas sedimentares:

• Calcários:• Matéria prima do cimento e ligantes

hidráulicos;• Quando de boa resistência tem aplicações

semelhantes à do granito;• Principais aplicações: alvenarias,

acabamentos, pavimentação e agregados.

• Grés (silicoso, argiloso ou calcário):• Grãos de sílica aglomerados por um

cimento natural;• Grés calcário: acabamentos.

Rochas metamórficas• Metamorfismo: conjunto de transformações e reações que

uma rocha sofre quando é sujeita a condições de pressão e temperaturas diferentes das existentes em sua gênese.• Grandes variações de pressão e temperatura (sem

fusão);• Ação de fluidos e do tempo;

• Principais rochas metamórficas:

• Xisto:• Aplicado em alvenarias (quebradiça, segunda algumas

direções);• Não aconselhável como agregado, pois pode reagir com o

cimento.

• Ardósia:• Fácil trabalho e moldagem;• Aplicação em área molhadas, pois apresenta baixa

absorção de água (1%);• Bom isolamento térmico e acústico.

• Mármore:• Fácil polimento;• Aplicação em acabamentos.

Propriedades da pedras naturaisResistência mecânica:• Principais: compressão e desgaste;• Flexão, tração e corte têm pouco interesse e consideradas

nulas.• Resistência à compressão:• Grande variabilidade (elevados coeficientes de

segurança);• Resistência à flexão (15% da compressão);• Resistência à tração e ao corte (5% da compressão).

• Resistência ao desgaste:• Importante quando utilizadas como agregados e

pisos.• Resistência ao choque:• Frequentemente solicitadas a ações dinâmicas.

Físicas:• Estrutura e textura:• Textura: dimensões, forma e arranjo dos materiais

constituintes e existência ou não de matéria vítrea;• Estrutura: sistema estrutural das rochas (laminar,

estratificada).• Fratura: aspecto das superfícies de corte;• Homogeneidade: sem defeitos de constituição;• Dureza: resistência ao corte e risco (instrumentos de corte a

utilizar) ;• Aderência aos ligantes: relacionada às rochas e aos

materiais ligantes (hidráulicos ou hidrófobos):• Diferentes aplicações: concreto (hidráulico) ou

pavimentação (hidrocarbonatos a quente);• Densidade;

• Porosidade: relação entre o volume máximo possível de água absorvida e o volume total, isto é, o grau de saturação dos poros do material;• Permeabilidade: deixar a água atravessar (depende da

porosidade). Quantidade de água que atravessa em uma hora sob uma determinada pressão;• Higroscopicidade: absorver e reter a água por sucção

capilar (peso da água absorvido num dado tempo);• Gelividade: capacidade de fragmentar quando, por ação de

um abaixamento de temperatura, a água que contem nos seus poros solidifica com consequente aumento de volume;• Condutibilidade térmica: quantidade de calor que passa

através de uma superfície com uma unidade de área, na unidade de tempo.

Químicas:• Estabilidade;• Sensibilidade à agressividade química;

Rochas mais utilizadas

Aplicações:• Construção civil;• Transformação de rochas ornamentais;• Cimento;• Papel;• Química;• Cerâmica;• Vidro.

Aplicação das rochas

Instalações para fabricação

Sistemas de produção para agregados:• Trabalho:• Matéria prima e processos.

Sistemas de produção para ornamentos:• Trabalho:• Matéria prima e processos.

Sistemas de produção para cimentos e vidros:• Trabalho• Matéria prima e processos.