Origem e Aplicações das Rochas e Solos em Origem e Aplicações das Rochas e Solos em Obras Civis

Rocha é um corpo sólido natural,resultante de um processo geológicodeterminado, formado por agregados de umou mais minerais, arranjados segundo as

Rochas

ou mais minerais, arranjados segundo ascondições de temperatura e pressãoexistentes durante sua formação.

As rochas de acordo com seu modo deformação, constituem três grandes grupos:ígnea, sedimentares e metamórficas.

Rochas

Estes grupos rochosos se inter-relacionam , evidenciando o caráter cíclico edinâmico da formação das rochas.

Ciclo das Rochas

Rochas Magmáticas ou Ígneas

Tal como o nome indica, estas rochasforma-se a partir da cristalização de ummagma, podendo também ser designadaspor ígneas. O ambiente em que se formampor ígneas. O ambiente em que se formamas rochas magmáticas é caracterizado portemperaturas muito elevadas, o que permitea existência de materiais rochosos em fusão(magma).

Rochas Magmáticas ou ÍgneasO magma gera-se a grandes

profundidades, durante a sua ascensão podeestacionar em câmaras magmáticas onde vaiarrefecendo, este arrefecimento se processaarrefecendo, este arrefecimento se processade uma forma lenta ou rápida, as rochas quese vão formar apresentam característicastexturais diferentes.

As principais formas de ocorrência dasrochas ígneas na crosta terrestre são:

- batólitos: massa ígnea de grande volume,abrangendo área de afloramento em

Rochas Magmáticas ou Ígneas

abrangendo área de afloramento emsuperfície superior a 100 km2.

- dique: resulta do preenchimento defraturas nas rochas da crosta terrestre pelomagma em ascensão. A espessura podevariar de centímetros à centenas de metros.

- still: corpo ígneo de forma tabular,concordante em relação às rochasencaixantes. Apresenta-se em camada demarcante uniformidade e espessura devido à

Rochas Magmáticas ou Ígneas

marcante uniformidade e espessura devido àintrodução de magma entre planos deestratificação de depósitos sedimentares.Também é conhecido por soleira.

- lacólitos: são corpos ígneos com a forma deum cogumelo, constituem corpos pequenose comparados aos batólitos.

Rochas Magmáticas ou Ígneas

se comparados aos batólitos.

Rochas Magmáticas ou Ígneas

Esquema representativo de diferentes geometrias de corposmagmáticos

Rochas Magmáticas ou Ígneas

Rochas Magmáticas ou Ígnea

Rochas Plutônicas ou IntrusivasResultam do arrefecimento e cristalizaçãolenta do magma em profundidade, sendo olenta do magma em profundidade, sendo oarrefecimento lento, os minerais que se vãoformar apresentam dimensõesconsideráveis, sendo facilmente visíveis àvista. Um exemplo deste tipo de rochas, sãoos granitos.

Rochas Plutônicas ou Intrusivas

Granito

Rochas Magmáticas ou Ígnea� Rochas Vulcânicas ou Extrusivas

Quando a consolidação do magma é feito àsuperfície ou muito perto dela, as rochasdesignam-se vulcânicas. Estas rochas resultamdo arrefecimento muito rápido do magma,visto a temperatura à superfície ser bastantevisto a temperatura à superfície ser bastanteinferior à temperatura a que se encontrava omagma, assim, os minerais não tem temposuficiente para se desenvolver e por esta razãovão apresentar dimensões muito reduzidas porvezes até microscópicas. Os basaltos são asrochas vulcânicas mais comuns.

Rochas Vulcânicas ou Extrusivas

Basalto é utilizado como pedra britada

Textura das Rochas Magmáticas

�Como se acabou de ver, as rochasmagmáticas intrusivas ou plutônicas sãoaquelas que solidificam lentamente nointerior da crosta, portanto os minerais têminterior da crosta, portanto os minerais têmmais tempo para se formarem e diz-se queestas rochas têm textura holocristalina,granular ou fanerítica, em que todos osminerais seus constituintes são visíveis aolho nu.

Textura das Rochas Magmáticas�As rochas magmáticas extrusivas ouvulcânicas são as que têm umarrefecimento rápido à superfície, e por isso,os minerais são de pequenas dimensões enão se distinguem à vista, diz-se que têmtextura afanítica, em que só aotextura afanítica, em que só aomicroscópio petrográfico se podem observaros seus constituintes, ou textura vítrea emque não há individualização dos seusminerais nem mesmo quando observados aomicroscópio.

Rochas Metamórficas

As rochas metamórficas geralmente,resultam da transformação de rochas pré-existentes. Estas transformações decorremquando essas rochas atingem grandesprofundidades ou quando são encaixantesprofundidades ou quando são encaixantesnas intrusões magmáticas, sem contudopassarem pelo estado de fusão. Nestes casos,devido às novas condições de pressão e detemperatura, as rochas vão sofrer alteraçõesnas suas características originais.

Rochas Metamórficas

Estas modificações consistem essencialmentenos reajustamentos mineralógicos e texturaisdas rochas em consequência das novascondições físico-químicas, nomeadamente depressão e temperatura do meio. Mas outrospressão e temperatura do meio. Mas outrosfatores também são muito importantes nometamorfismo como é o caso da ação dosfluidos e do tempo. Todos estes fatores nãoatuam conjuntamente e com a mesmaintensidade falando-se de diferentes tipos eintensidade

Rochas Metamórficas

Rochas MetamórficasGeralmente estas rochas são

deformadas, apresentando foliação existosidade. A xistosidade é evidenciadapela facilidade com que a rocha se destacaem lâminas, como é exemplo o xisto. Aem lâminas, como é exemplo o xisto. Afoliação é evidenciada por bandasalternadas de minerais claros e mineraisescuros e/ou pela orientação preferencialdos minerais que as constituem.

Rochas Metamórficas

Xisto

Filito

Rochas Metamórficas

Metamorfismo de contacto ou local,ocorre quase que exclusivamente pela açãodo aquecimento de rochas ígneas,do aquecimento de rochas ígneas,sedimentares ou metamórficas, ao redor deintrusões ígneas. As rochas geradas são, emgeral, maciças, não-foliadas.

Rochas Metamórficas

Metamorfismo de ContactoA transformação da rocha ocorre na vizinhança de uma intrusão magmática. Atemperatura e os fluídos deverão ser os fatores de metamorfismo dominantes.

Rochas Metamórficas

Também de caráter local há ometamorfismo hidrotermal que sedesenvolve pela ação de fluidos aquososquentes que percolam rochas próximas aquentes que percolam rochas próximas aintrusões magmáticas ou que se encontramem zonas de cisalhamento ou falhamento.Exemplo: serpentinitos (rochas de corverde ou avermelhada), esteatitos oupedra-sabão (emprego na indústria alémde servirem para estatuária)

Rochas Metamórficas

SerpentinitosPedra sabão

Rochas Metamórficas

O metamorfismo encontra-sefreqüentemente associado à formação decadeias montanhosas e diz-se que ometamorfismo é do tipo "regional", poisafeta grandes quantidades de rochas comafeta grandes quantidades de rochas comespessura e superfície consideráveis.

Rochas Metamórficas

Metamorfismo Regional.

Rochas Metamórficas

Ardósias, filitos e xistos

Este grupo de rochas são produtos dometamorfismo de rochas sedimentares.

A ardósia é uma rocha de granulaçãoA ardósia é uma rocha de granulaçãomuito fina e orientação planar muito intensa,ela é utilizada na cobertura de casas, nos paísesde clima frio, por apresentar maioresresistência mecânica e isolamento térmico queas telhas cerâmicas. No Brasil as placas sãoutilizadas como pisos.

Rochas Metamórficas

Ardósia

Rochas Metamórficas

Gnaisses e migmatitos

São rochas resistentes e apropriadas para a maioria dos propósitos de engenharia.

Gnaisse Migmatito

Rochas MetamórficasMármores, quartizitos e outros

Os mármores apresentam estruturamaciça e granulação variada (fina e grossa),coloração é clara: branca, rosada, cinzenta,coloração é clara: branca, rosada, cinzenta,esverdeada, etc. Os mármores exibemcaracterísticas físico-químicas semelhantesàs dos calcáreos sedimentares.

Rochas Metamórficas

mármore

Rochas Metamórficas

Os quartizitos são formadosbasicamente de quartzo, tem cor brancacom variações para vermelha ou tons deamarelo. São rochas muito duras. Os micaquartizitos são conhecidos como pedraquartizitos são conhecidos como pedramineira, são utilizados para revestimento depisos.

quartizito

Rochas SedimentaresAs rochas sedimentares são resultantes

da consolidação de sedimentos, ou sejapartículas minerais provenientes dadesagregação e do transporte de rochaspreexistentes, ou da precipitação química.preexistentes, ou da precipitação química.Constituem uma camada relativamente fina(aproximadamente 0,8 km em média, deespessura) da crosta terrestre, que recobreas rochas ígneas e metamórficas. Osfolhelhos calcários, nesta ordem,constituem perto de 95% das rochassedimentares.

Rochas Sedimentares

As rochas sedimentares constituemimportantes recursos econômicos, podendoser citados os calcáreos e dolomitos,matérias-primas para várias finalidadesmatérias-primas para várias finalidadesindustriais; areia, vidro e construção civil.Essas rochas são conhecidas, em geologia deEngenharia, como rochas brandas, pois emgeral apresentam baixa resistência mecânica

Rochas Sedimentares

Modo de formação

As estruturas sedimentares são formadasquando da deposição dos sedimentos eclassificadas como primárias quando declassificadas como primárias quando deorigem puramente mecânica ou secundáriasquando de origem química.

A transformação dos sedimentos emrochas inicia-se logo após sua deposição, pormeio de um conjunto de processos químicos

Rochas Sedimentares(dissolução, precipitação, cristalização,recristalização, oxidação, redução e outros)e físicos, denominados diagênese, queocorre em condições de baixa pressão eocorre em condições de baixa pressão etemperaturas. Os principais processos são:

cimentação: cristalização de materialcarreado pela água que percola os vaziosentre os grãos (poros), preenchendo-os edando coesão ao material.

Rochas Sedimentarescompactação: é provocada pela compressãodos sedimentos sob o peso daquelessobrepostos , havendo gradual diminuiçãoda porosidade, expulsão da água instersticial

e atração iônica entre as partículas.

Rochas SedimentaresRochas dentríticas (ou clásticas)

As rochas sedimentares dentríticas sãoformadas pela acumulação e posteriordiagênese de sedimentos derivados dadesagregação e decomposição de rochas nadesagregação e decomposição de rochas nasuperfície terrestre. Estes sedimentos podemser de natureza terrígena (derivados de rochasexistentes), piroclásticas (derivados deerupções vulcânicas) e calcária ( derivados doretrabalhamento de partículas calcárias).

Rochas Sedimentares

Podemos destacar três tipos de rochasdentríticas: os ruditos, os arenitos e oslutitos.

arenitos ruditos

Rochas SedimentaresCalcários e dolomitos são rochas

carbonáticas compostas por mais de 50% deminerais carbonáticos.

Estas rochas são importantes matérias-Estas rochas são importantes matérias-primas para as indústrias cimenteiras, dacal, vidreira, siderúrgica, de tintas, deborrachas e muitas outras.

Rochas Sedimentares

Calcário

Rochas Sedimentares

Carvão

Rocha formada por processosbioquímicos, a partir de restos vegetaisacumulados sob condições anaeróbicas, queacumulados sob condições anaeróbicas, queimpediram sua oxidação, tais comoambientes de acumulação de águaestagnada (pântanos).

Rochas Sedimentares

Carvão

Rochas e derivados comomateriais de construção

A utilização das rochas nas sociedadeshumanas tem uma idade bastante antiga noque se diz respeito ao seu uso para criarferramentas e utensílios para o desempenhoferramentas e utensílios para o desempenhodas tarefas diárias tais como a extração deprodutos animais ou vegetais. Isso pode serevidenciado pela existência de utensílios depedra datados e 1,5 milhões de anos.

Rochas e derivados comomateriais de construção

Com relação, porém à utilização dasrochas como materiais de construção estahistória á bem mais recente, pois anecessidade de construção de moradias sónecessidade de construção de moradias sósurgiu na história da humanidade a partir domomento que as sociedades fizeram a opçãopela vida agrícola (cerca de 8.000 anos a.C.)o que favoreceu a fixação destas sociedadesem áreas restritas.

Formas de utilização dosmateriais de construção

De acordo com a matéria primadisponível e as necessidades construtivas decada civilização (desde as mais antigas até asatuais) a humanidade tem desenvolvidoformas diversas de utilização dos diversosformas diversas de utilização dos diversosmateriais de construção. Estas formas deutilização podem ser divididas em quatrograndes grupos de acordo com o formato e ograu de processamento ao quais os materiaistenham sido submetidos em:

Formas de utilização dosmateriais de construção

Agregados – brita, pedrisco, areia, e seixos.

Blocos – proteção de talude, encostas eporto marítimos, na forma de enrrocamentos,muros de arrimo.

Placas – revestimento, de paredes e pisos.Placas – revestimento, de paredes e pisos.

Matéria prima – cerâmica, cal e cimento.

Com relação às rochas, as formas clássicasde extração são blocos, placas e brita; ossedimentos e solos são utilizados na forma demateriais de empréstimo (areia, cascalho, argilae solo).

As rochas como materiais deconstrução

AgregadosSão materiais granulares sem forma e

volume definidos, de dimensões epropriedades adequadas para o uso emobras de engenharia civil. São denominadospropriedades adequadas para o uso emobras de engenharia civil. São denominadosnaturais aqueles extraídos diretamente naforma de fragmentos, como areia epedregulho e, artificiais os que passam porprocessos de fragmentação como pedra eareia britadas.

As rochas como materiais de construção

Pedras de Revestimento

As pedras de revestimento sãocomponentes de construção, com formas egeometrias, em geral, regulares, que segeometrias, em geral, regulares, que sedestinam ao embelezamento dasedificações, além de lhes propiciarfuncionalidade.

As rochas como materiais de construção

Agregados

Nas obras de engenharia podem ter seusfragmentos unidos por ligantes, como nosconcretos (hidráulico e betuminoso) semconcretos (hidráulico e betuminoso) semligante, como em lastro de ferrovias, filtros eenrocamentos.

As rochas como materiais de construção

Concreto hidráulico é um produtooriginado da mistura em proporçõesconvenientes, de agregado (graúdo econvenientes, de agregado (graúdo emiúdo), cimento e água. A mistura deve terplasticidade adequada para facilitar omanuseio e o lançamento em fôrmas e aolongo do tempo, adquirir coesão eresistência mecânica.

As rochas como materiais de construção

Concreto betuminoso é um produtooriginado da mistura de agregados e betume,destinado ao uso, principalmente, depavimentos, onde são requeridas coesão,pavimentos, onde são requeridas coesão,flexibilidade e resistência.

As rochas como materiais de construção

Lastro de ferrovia é um corpo granular,com distribuição granulométrica conveniente,sobre o qual se assentam os dormentes, que porsua vez suportam os trilhos.sua vez suportam os trilhos.

As rochas como materiais de construção

Enrocamento é um corpo granular, comdistribuição granulométrica conveniente, noqual os agregados exercem as seguintesfunções:funções:

� compor o maciço da barragem de núcleo deterra.

� compor muros de arrimo para estabilizaçãode taludes, gabiões (pedras acondicionadasgaiolas metálicas).

As rochas como materiais de construção

Muros de arrimo com blocos(a) e gabiões(b)

Pedras de revestimento

As pedras de revestimento servem deelemento durável e decorativo verticais de

As rochas como materiais de construção

elemento durável e decorativo verticais deexteriores e interiores de piso de edificações.

As rochas como materiais de construção

Processos de revestimento de uma edificação com placas de rocha

As rochas como materiais deconstrução

Mármores – podem apresentar grandevariedade de cores e padrões, tendo comoformas clássicas de utilização o uso emrevestimento de piso de paredes e o uso emesculturas.revestimento de piso de paredes e o uso emesculturas.

Quartzito – utilizado geralmente naforma de placas para calçamento, pois éanti-derrapente e apresenta granderendimento e fácil substituição, alem de serbom isolante térmico.

As rochas como materiais deconstrução

Gnaisses – quando apresenta poucamica podem ser usados em revestimento,em locais onde existe escassez de outro tipode rocha com boa resistência à compressão,costuma a ser utilizado como agregado ecostuma a ser utilizado como agregado ecomo lastro de rodovia.

Calcários – apresentam bom polimentoe brilho natural intenso, além de seremgeralmente macios o que o torna bonsmateriais para revestimento e paraesculturas

As rochas como materiais deconstrução

Ardósia – o fato de apresentaremsuperfícies muito lisas e bastante leveza(além da beleza natural) faz com que asardósias apresentarem diversas formas deutilização tais como pisos, sanitários, losas,utilização tais como pisos, sanitários, losas,mesas de bilhar e telhas.

Arenitos – quando apresentam certadureza podem ser utilizadas pararevestimento e como “petit-pavé”.

As rochas como materiais deconstrução

Granitos – muitos bom para quase todotipo de utilização, porém seu alto preço fazcom que seja utilizado principalmente comopedra para revestimento. Apresentamgrande variedade de cores e englobam, emgrande variedade de cores e englobam, emsua caracterização comercial, outro tipo derochas utilizadas em revestimento tal comoos gabros, dioritos, riolitos, sienitos,andesitos e outros. Todos conhecidos sobdenominação comercial de “granitos”.

As rochas como materiais deconstrução

Basalto – excelente para utilização naforma de agregado ou “petit-pavé”, suacaracterização comercial costuma incluir oscaracterização comercial costuma incluir osdiabásios.