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 800 C);
• 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 800 C;
• 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 minerais
Granito
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 físicoquímicas 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 naturais
Resistência 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
Aplicação das rochas
Aplicações:
•Construção civil;
•Transformação de rochas ornamentais;
•Cimento;
•Papel;
•Química;
•Cerâmica;
•Vidro.
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.