Departamento de Engenharia Civil
Escola de Minas - Universidade Federal de Ouro Preto
MATERIAIS DE
CONSTRUÇAO
Engenharia Civil
DECIV – EM - UFOP
Aulas 01-02 – Pedras Naturais
Tipos, Padronização e Especificações
Prof. Ricardo FIorottI
Encargos do Engenheiro Civil
Arquitetar
Conceber
uma obra para
atender às
finalidades
visadas:
conforto,
funcionalidade,
higiene,
estética e
outras.
Dimensionar
Conhecendo os
esforços internos,
fixar as
dimensões dos
elementos
estruturais p/
que conservem
suas posições e
formas,
isto p/ esforços
externos
determináveis.
Construir
Proteger
Conservar
materializar a
obra concebida,
confeccionando e
montando
seus
elementos,
usando os
materiais
previamente
escolhidos
Recorrendo a
outros
materiais, o
engenheiro
procurará
aumentar a
durabilidade
de uma obra
construída com
um determinado tipo de
material, quando
este for passível
de sofrer
ataques por
agentes
externos.
retocar ou
reformar partes
da construção
cuja durabilidade tenha se
expirado (por
acidente ou
envelhecimen-to),
usando materiais
da mesma
natureza ou não
Departamento Acadêmico de Engenharia Civil – CEFET/MG
PPGEC - Programa de Pós-Graduação Engenharia Civil
Mestrado Engenharia Civil
Introdução
O que é pedra natural?
As rochas, ou pedras naturais, são associações
compatíveis e estáveis de um ou mais minerais.
Formação das Rochas
Ambientes geológicos geradores:
magmático rochas magmáticas
sedimentar rochas sedimentares
metamórfico rochas metamórficas
Elementos atuantes
pressão temperatura, composição química
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Mestrado Engenharia Civil
Introdução
Prof. Ricardo FIorottI
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Introdução
O que é pedra natural?
Material extraído diretamente de jazidas, processadas
em sistema industrializado sem alterações de suas
propriedades naturais
Material de engenharia
britagem e segregação
aplicação em matrizes
cimento
poliméricas
resinas
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Pedras Naturais
Rochas magmáticas
Formação em ambientes com temperaturas >800oC
pressão variável e pequena variação na composição química
cristalização do magma, denominadas ígneas
Rochas metamórficas
Formação grande intervalo de pressões e temperaturas
ocorrências variáveis em relação à profundidade
não há fusão de minerais (DT<800oC)
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Pedras Naturais
Rochas sedimentares
Formação em ambientes com baixas
temperaturas
grande variabilidade de composição química e
materiais
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Pedras Naturais
Ciclos das rochas
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Pedras Naturais
Ciclos das rochas
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Rochas Magmáticas
intrusivas grãos visíveis a
olho nu ou extrusivas
minerais mais comuns:
quartzo; feldspatos e
plagioclases;
feldspatóides
(nefelina, leucite);
micas (moscovite,
biotite); piroxenas;
anfíbolas e olivina
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Rochas Magmáticas
Composição química
Classificação segundo composição química
ácidas sílica>65%
intermediárias 65% e 52% de sílica
básicas 52% e 45% de sílica
ultra – básicas sílica <45%
Principais tipos
Granito e basalto
constituídos essencialmente por quartzo, feldspato e mica
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Rochas Magmáticas
Rocha basáltica granito
definição geológica
rocha basáltica intrusiva
quartzo transparente, feldspato e biotita
definição comercial
toda rocha de quartzo e estrutura cristalina fechada
elevadas...
resistência mecânica, abrasão, densidade
resistência ataque substâncias químicas
boa durabilidade
isotrópica (alguma anisotropia)
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Rochas Sedimentares
Composição química…
Classificação composição química variável
Formação segundo…
fenômenos de alteração de rochas pré-existentes
transporte, acumulação e consolidação dos sedimentos,
agentes externos: água, vento, e gravidade
erosão de rochas preexistentes,
precipitação química de substâncias inorgânicas ou orgânicas
Formam fina película na crosta terrestre
espessura de 2km e 80% da superfície do planeta,
constituindo a maioria das suas paisagens
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Rochas Sedimentares
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Rochas Sedimentares
Principais tipos
Calcário
constituídos essencialmente por carbonato de cálcio CaCO3
Xistos; Arenitos; Conglomerados
constituídos basicamente de sílica e materiais argilosos
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Rochas Sedimentares
Rocha sedimentar calcárea
calcário
rochas sedimetar predominantemente formada por minerais
calcíticos (CaCO3)
podem apresentar carbonato magnesiano
DOLOMITA – carbonato de cálcio magnesiano
 CaMg(CO3)2
podem apresentar
 material fossilizado
 planos direcionais
 grãos de ferro ou de calcita
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Rochas Sedimentares
Rocha sedimentar travertino
grãos de carbonato de cálcio cristalinizados
podem apresentar coloração em tons de branco-cremebronze
coloração proveniente de intemperismo químico
ocorrência
 lençóis água subterrânea
 águas termais
características anisotrópicas
presença de poros
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Rochas Sedimentares
Rocha sedimentar silicosa arenito
fragmentos de areia agrupados
grãos de quartzo
cimentados por silicatos ou óxidos cálcio-ferro
diâmetro (0,0625-2mm)
alta porosidade
aplicação com restrições
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Rochas Metamórficas
Resultam da transformação de rochas préexistentes…
ação de agentes de intemperismo
pressão e temperatura
reajustamentos mineralógicos e texturais das rochas, em
consequência das novas condições físico-químicas
Principais tipos
Granito e basalto
constituídos essencialmente por quartzo, feldspato e mica
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Rochas Metamórficas
Principais tipos
Xisto
forma estratificada em planos
distinguem-se das ardósias por apresentarem planos de xistosidade
commaior brilho, resultam da transformacao de rochas argilosas
basaltos
Ardósia
tipo de xisto
Gnaisse
formado essencialmente de quartzo e feldspato
minerais apresentam-se recristalizados e dispostos segundo faixas
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mais ou menos paralelas, formando bandas alternadas,
claras e
escuras.
Rochas Metamórficas
Principais tipos
Gnaisse
formado essencialmente de quartzo e feldspato
minerais apresentam-se recristalizados e dispostos segundo faixas
mais ou menos paralelas, formando bandas alternadas, claras e
escuras.
Quartzitos
essencialmente constituídos por grãos de quartzo
recristalização de arenitos siliciosos
Mármores
recristalização de calcários ou dolomitas
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Rochas Metamórficas
Rocha metamórfica calcárea mármore
grãos recristalizados de calcita ou dolomita
possuem variados níveis de densidade
sensível ao ataque substâncias cloradas
valor estético e econômico
textura uniforme
cristais de diferentes tamanhos
preenchimento estético
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Rochas Metamórficas
Rocha metamórfica silicosa ardósia
estrutura compacta, microcristalina
planos e clivagem bem definidos
excepcional anisotropia
planos de formação evidentes
coloração diversificada
função da origem e minerais presentes
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Rochas Metamórficas
Rocha metamórfica silicosa quartzito
recristalização arenito
agente intempérico físico
temperatura
quartzo
resistência mecânica
boa durabilidade
resistência agentes externos
intemperismo
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Emprego de engenharia
Revestimentos
Concretos
hidráulicos
betuminosos
Lastros ferroviários
Infra-estrutura rodoviária
Enrocamentos
Outros
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Propriedades
Dureza Mohs
minerais
Fonte: Marble Institute
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Propriedades
Dureza Absoluta
minerais
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Pedras Naturais
IMPORTANTE!!!
Cada pedra-rocha é única
variações ocorrem na mesma jazida
localização
profundidade
idade
propriedades variam de rocha para rocha
é necessário identificar rocha adequada a cada
aplicação ou uso
durabilidade, segurança, estética
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Mestrado Engenharia Civil
Propriedades
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Mestrado Engenharia Civil
Propriedades
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Pedras Naturais
Produtos
acabamentos mais comuns
polimento
flambagem
jateado (areia)
acabamentos especializados
espelhamento
polimentos sucessivos com equipamentos especializado e utilização
de abrasivos finamente aplicados e em camadas sucessivas (pasta
diamante)
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Pedras Naturais
Extração
qualidade blocos
particularidades
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Aplicações
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Propriedades
Controle de qualidade
durabilidade
absorção
densidade
abrasão
resistência mecânica
compressão
tração
ancoragem (aderência –
fachadas)
segurança
atrito
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Propriedades
Material para
construção e
infra-estrutura
aderência a
ligantes
hidráulicos e
hidrocarbonados
asfalto
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Aplicações
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