UFAM - UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS FT FACULDADE DE TECNOLOGIA FT01 ENGENHARIA CIVIL

DEPARTAMENTO DE CONSTRUO FTC115 MATERIAIS DE CONSTRUO I

MANAUS AM

UFAM - UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS FT FACULDADE DE TECNOLOGIA FT01 ENGENHARIA CIVIL

PEDRO HENRIQUE DA SILVA CRISSTOMO 20815029

DEPARTAMENTO DE CONSTRUO FTC115 MATERIAIS DE CONSTRUO I PEDRAS NATURAISTrabalho solicitado pelo Prof Rui de S, ministrante da disciplina FTC-115 Materiais de Construo I, para obteno de nota parcial para o perodo 2010/2.

SETEMBRO 2010

SUMRIO

INTRODUO............................................................................................... 1 ESTUDO DAS PEDRAS NATURAIS.......................................................... 2 1. MINERAIS............................................................................. 2 1.1. Propriedades Fsicas dos Minerais.................................. 3 1.1.1. Brilho..................................................................... 3 1.1.2. Cor......................................................................... 4 1.1.3. Trao...................................................................... 4 1.1.4. Clivagem................................................................ 4 1.1.5. Fratura.................................................................... 4 1.1.6. Dureza.................................................................... 4 1.1.7. Tenacidade............................................................. 5 1.1.8. Magnetismo........................................................... 6 1.1.9. Peso Especfico...................................................... 6 1.2.Classificao Qumica dos Minerais................................. 6 1.2.1. Silicatos..................................................................6 1.2.2. Carbonatos............................................................. 7 1.2.3. Sulfatos.................................................................. 7 1.2.4. Halides................................................................. 7 1.2.5. xidos................................................................... 8 1.2.6. Sulfetos.................................................................. 8 1.2.7. Fosfatos.................................................................. 8 1.2.8. Elementos Nativos................................................. 8 2. ROCHAS................................................................................. 9 2.1.Ciclo das Rochas................................................................10 2.2.Petrologia........................................................................... 12 2.3.Classificao das Rochas................................................... 13 2.3.1. Rochas Magmticas ou gneas............................... 13 2.3.2. Rochas Sedimentares............................................. 16 2.3.3. Rochas Metamrficas............................................ 17

3. PEDRAS NATURAIS............................................................ 21 3.1.Resistncia Mecnica das Pedras Naturais........................ 21 3.1.1. Resistncia Compresso......................................21 3.1.2. Resistncia ao Funcionamento.............................. 22 3.1.3. Resistncia a Flexo, Trao e ao Corte................ 22 3.1.4. Resistncia ao Desgaste......................................... 22 3.1.5. Resistncia ao Esmagamento................................. 23 3.1.6. Resistncia ao Choque........................................... 23 3.2.Caractersticas Fsicas........................................................ 23 3.2.1. Estrutura e textura.................................................. 23 3.2.2. Fratura.................................................................... 24 3.2.3. Homogeneidade..................................................... 24 3.2.4. Dureza.................................................................... 25 3.2.5. Aderncia aos ligantes........................................... 26 3.2.6. Densidade.............................................................. 26 3.2.7. Compacidade......................................................... 27 3.2.8. Porosidade..............................................................28 3.2.9. Permeabilidade...................................................... 29 3.2.10. Higroscopicidade................................................... 29 3.2.11. Gelividade.............................................................. 30 3.2.12. Baridade................................................................. 31 3.2.13. Condutibilidade Trmica....................................... 31 3.3.Caractersticas Qumicas................................................... 31 3.4.Usos e Aplicaes das Pedras Naturais............................. 32 3.5.Obteno de Pedras Naturais............................................. 33 4. PATOLOGIA DAS PEDRAS NATURAIS.......................... 34 4.1.A Ao da gua................................................................ 36 4.2.A Ao do Sais Solveis....................................................38 4.3.A Ao do Vento............................................................... 39 4.4.A Ao da Temperatura..................................................... 39 4.5.A Ao dos Agentes Biolgicos........................................ 40

4.6.A Ao da Poluio Atmosfrica...................................... 41 4.7.A Ao do Fogo................................................................ 41 4.8.A Ao Humana................................................................ 42 4.9.Patologia de Pedras Naturais em Revestimento................ 43 5. ROCHAS ORNAMENTAIS.................................................. 46 CONCLUSO................................................................................................. 49 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS........................................................... 50

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1: Estrutura cristalina de um cristal de sal (NaCl)..................................... 2 FIGURA 2: Amostra de alguns minerais................................................................... 3 FIGURA 3: Ciclo da Rocha ou Ciclo Litolgico....................................................... 10 FIGURA 4: Formao caracterstica dos macios granticos (Serra da Estrela)....... 15 FIGURA 5: Aspecto de uma gruta numa formao calcria, mostrando as estalagmites e estalactites....................................................................... 17

FIGURA 6: Macio de rochas metamrficas deformadas......................................... 20 FIGURA 7: Esquema de Extrao Britagem de Pedras Naturais........................... 33 FIGURA 8: Evidncias do estado da cola no suporte depois de retirada das placas de pedra natural que mostravam colagem deficiente............ 44

FIGURA 9: Evidncias dos Pontos de Cola.............................................................. 45

LISTA DE TABELAS

TABELA 1: Escala de Dureza de Mohs.................................................................... 5 TABELA 2: Composio qumica das rochas gneas mais comuns.......................... 14 TABELA 3: Rochas gneas mais comuns.................................................................. 15 TABELA 4: Rochas Metamrficas comuns.............................................................. 19 TABELA 5: Escala EPC e a correspondente classificao dos calcrios............... 26 TABELA 6: Densidade aparente de algumas rochas................................................. 27 TABELA 7: Relao entre a dureza, a densidade e a resistncia compresso das pedras calcrias............................................................................... 28

TABELA 8: Modo de comercializao das rochas Ornamentais calcrias............... 46 TABELA 9: Matrias primas minerais utilizadas na construo de uma casa.......... 48

INTRODUOEstudar as Rochas sempre foi valorizado, devido a rocha ser o material de origem da maioria dos solos (sedimentares), e os minerais da rocha, tornam-se importantes por serem a fundamental fonte de nutrientes para as plantas. Por exemplo, na regio amaznica, h

predominncia de Arenito, que uma rocha formada por quartzo. J o famoso Granito, composto pelos minerais de quartzo, feldspato e mica. As rochas, formadoras em essncia da crosta terrestre, sempre foram material de estudo de diversas reas, como a Geologia, Geografia, Paleontologia, Qumica, Engenharia Civil e outras. Entretanto, a diferenciao est na aplicao. Sabe-se que as rochas constituem os elementos onde so instaladas as obras de engenharia (fundaes, tneis, pontes, galerias, etc.) ou mineiras. Nestas obras, so ainda utilizados como material de construo, na sua forma natural (pedra britada, saibro), beneficiada (rochas para revestimento) ou, ainda, industrializada (cimento). Rochas tambm so os materiais envolvidos em fenmenos naturais, muitas vezes catastrficos, como escorregamentos, eroso, assoreamento e outros. Assim, na Engenharia, trabalha-se com uma grande variedade de tipos rochosos. Todavia, cada tipo tem caractersticas intrnsecas (mineralogia, textura, estrutura, etc.) que devem ser conhecidas para que as obras sejam planejadas e executadas com menor custo e maior segurana, resultando na melhoria da qualidade final do trabalho realizado. Neste trabalho, focar-se- as Pedras Naturais, cuja utilizao em obras, especialmente como agregado do concreto, exige que alguns conceitos relativos a sua resistncia sejam dados. Para uma melhor compreenso do tema em questo, dividiu-se o trabalho em cinco partes principais. No primeiro tpico, teremos uma breve explanao sobre os minerais e suas propriedades. No segundo captulo, o assunto predominante sero as rochas e sua classificao. O terceiro tpico ser norteado pela temtica das Pedras Naturais e suas caractersticas. Por se tratar de um tema primordial, a Patologia das Pedras Naturais, ser abordada com exclusividade no quarto captulo deste trabalho. O ltimo tpico tratar-se- das Pedras Ornamentais e suas reais funes para a Engenharia Civil.

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ESTUDO DAS PEDRAS NATURAIS1. MINERAIS

Mineral uma substncia slida natural, inorgnica e homognea, que possui composio qumica definida e estrutura atmica caracterstica. Na natureza, os minerais se formam por cristalizao, a partir de lquidos magmticos ou solues termais, pela recristalizao em estado slido ou, ainda, como produto de reaes qumicas entre slidos e lquidos. A cristalizao se d quando os tomos, ons ou grupos inicos, em propores definidas, so atrados por foras eletrostticas e distribudos ordenadamente no espao. A menor unidade desta rede tridimensional, determinada pela disposio dos tomos na estrutura do mineral, conhecida como cela unitria (retculo cristalino) e pode condicionar, alm da forma externa do cristal, outras propriedades fsicas como a dureza, a clivagem, etc. Alguns minerais so amorfos no tem forma prpria por no apresentarem estrutura interna definida. Minerais no amorfos ocorrem como cristais, que so corpos com forma geomtrica, limitados por faces, arranjadas de maneira regular e relacionadas com a orientao da estrutura atmica. Um ou mais elementos qumicos podem constituir os minerais. Os minerais formados por um s elemento so menos comuns e pertencem classe dos elementos nativos, como, por exemplo, ouro, cobre, enxofre, carbono, etc. Este ltimo forma dois polimorfos, o diamante e a grafita, minerais de mesma composio qumica, mas com estrutura cristalina e, consequentemente, propriedades fsicas distintas.

Figura 1: Estrutura cristalina de um cristal de sal (NaCl). Fonte: Wikipdia.

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Em sua grande maioria, contudo, os minerais so compostos qumicos resultantes da associao de tomos de dois ou mais elementos. Muitas vezes, exibem isomorfismo, fenmeno apresentado por substncias que possuem estrutura cristalina semelhante e composio qumica distinta. o caso dos plagioclsios, que formam uma srie isomrfica onde a variao do contedo de Sdio e Cloro na estrutura cristalina determina uma variao de espcies minerais. Os minerais variam na sua composio desde elementos qumicos, em estado puro ou quase puro, e sais simples a silicatos complexos com milhares de formas conhecidas. Embora em sentido estrito o petrleo, o gs natural e outros compostos orgnicos formados em ambientes geolgicos sejam minerais, geralmente a maioria dos compostos orgnicos excluda. Tambm so excludas as substncias, mesmo que idnticas em composio e estrutura a algum mineral, produzidas pela atividade humana (como, por exemplo, oconcreto eos diamantes artificiais). O estudo dos minerais constitui o objeto da mineralogia.

Figura 2: Amostra de alguns minerais Fonte: USGS

1.1. Propriedades Fsicas dos Minerais

A estrutura cristalina e a composio qumica dos minerais so responsveis por diversas propriedades fsicas dos minerais, teis para sua determinao macroscpica, quais sejam:

1.1.1. Brilho

Aspecto apresentado pela superfcie de fratura recente do mineral, ao refletir a luz incidente. O brilho pode ser metlico, vtreo, resinoso ou graxo, sedoso, perlceo, adamantino, fosco, etc.3

1.1.2. Cor

Est relacionada com defeitos estruturais, composio qumica ou impurezas contidas no mineral. Pode ser caracterstica de um determinado mineral, como, por exemplo, a cor amarelolato da pirita. Mas, no geral, varivel para um mesmo mineral. O quartzo pode apresentar ampla variao de cores, correspondendo as variedades denominadas ametista (lils), citrino (amarelo-queimado), etc.

1.1.3. Trao

a cor do p mineral que se observa quando este risca uma superfcie spera de porcelana branca e dura. Nos minerais opacos de brilho metlico (xidos e sulfetos), esta uma das propriedades diagnsticas para a identificao da espcie.

1.1.4. Clivagem

Superfcie de fratura plana, paralela a uma face real ou possvel do cristal. O tipo da estrutura cristalina determina a presena ou ausncia de plano de clivagem, segundo uma ou mais direes. qualificada como perfeita, boa, distinta e imperfeita.

1.1.5. Fratura

Superfcie de quebra do mineral, independente do plano de clivagem, podendo ser do tipo irregular ou concide, esta ltima igual a do vidro.

1.1.6. Dureza

Resistncia do mineral de ao risco ou abraso. medida pela resistncia que a superfcie do mineral oferece ao risco por outro mineral ou por outra substncia qualquer. A determinao desta propriedade referida a uma escala padro de dez minerais, conhecida como escala de Mohs, que consta dos seguintes minerais de referncia (ordenados por dureza crescente):4

Escala de Dureza 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

MineraisPadro Talco Gipsita Calcita Fluorita Apatita Ortoclase Quartzo Topzio Corindo Diamante

RefernciasRelativas Riscam-se com a unha Risca-se com objeto de cobre Riscam-se com o canivete ou com o canto do vidro Risca o vidro com dificuldade Riscam o vidro Riscam o vidro com facilidade

Tipos de Minerais

Moles

Semiduros

Duros

Tabela 1: Escala de Dureza de Mohs Fonte: ABGE

1.1.7. Tenacidade

Resistncia que os minerais oferecem flexo, ao esmagamento, ao corte, etc. Os minerais do grupo das Micas so flexveis e elsticos. O quartzo, os feldspatos e a calcita so quebradios. O talco, o gipso e a serpentina so scteis. A tenacidade no reflete necessariamente a dureza, antes sendo dela geralmente independente: o diamante, por exemplo, possui dureza muito elevada ( o termo mais alto da escala de Mohs), mas tenacidade relativamente baixa, j que quebra facilmente se submetido a um impacto. A tenacidade dos minerais expressa em termos qualitativos, utilizando uma linguagem padronizada: Quebradio ou frgil o mineral parte-se ou pulverizado com facilidade; Malevel o mineral, por impacto, pode ser transformado em lminas; Sctil o mineral pode ser cortado por uma lmina de ao; Dctil o mineral pode ser estirado para formar fios; Flexvel o mineral pode ser curvado sem, no entanto, voltar sua forma original; Elstico o mineral pode ser curvado, voltando sua forma original quando o foramento cessa.5

1.1.8. Magnetismo

Os minerais que contm o elemento ferro so afetados pelo campo magntico. Os diamagnticos so repelidos e os paramagnticos so atrados pelo m. Os que so fortemente atrados pelo m so chamados ferromagnticos, como o caso da magnetita (Fe3O4). Os exemplos mais comuns so a pirrotite e outros com elevado teor de metais que podem ser magnetizados aps aquecimento, como o mangans, o nquel e o titnio.

1.1.9. Peso Especfico

Corresponde ao peso do material em relao ao peso de igual volume de gua, sendo assim calculado:

O valor constante para cada espcie, pois tem relao com a composio e a estrutura cristalina. Os minerais, normalmente, tm peso especfico entre 2 e 4. Quando acima de 4, so denominados pesados.

1.2. Classificao Qumica dos Minerais

Os minerais podem ser classificados de acordo com sua composio qumica e so listados abaixo na ordem aproximada de abundncia na crosta terrestre.

1.2.1. Silicatos

O grupo dos silicatos de longe o maior grupo de minerais, sendo compostos principalmente por silcio e oxignio, com a adio de ctions como o magnsio, o ferro e o clcio. Alguns dos mais importantes silicatos constituintes de rochas comuns so o feldspato, o quartzo, as olivinas, as piroxenas, as granadas e as micas.

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1.2.2. Carbonatos O grupo dos carbonatos composto de minerais contendo o nion (CO3)2- e inclui a calcite e a aragonita (carbonatos de clcio), a dolomita (carbonato de magnsio e clcio) e a siderita (carbonato de ferro). Os carbonatos so geralmente depositados em ambientes marinhos pouco profundos, com guas lmpidas e quentes, como, por exemplo, em mares tropicais e subtropicais. Os carbonatos encontram-se tambm em rochas formadas por evaporao de guas pouco profundas (os evaporitos, como, por exemplo, os existentes no Great Salt Lake, Utah) e em ambientes de karst, isto regies onde a dissoluo e a precipitao dos carbonatos conduziu formao de cavernas com estalactites e estalagmites. A classe dos carbonatos inclui ainda os minerais de boratos e nitratos.

1.2.3. Sulfatos

Todos os sulfatos contm o nion sulfato na forma SO4. Os sulfatos formam-se geralmente em ambientes evaporticos, onde guas de alta salinidade so lentamente evaporadas, permitindo a formao de sulfatos e de halides na interface entre a gua e o sedimento. Tambm ocorrem em sistemas de veios hidrotermais sob a forma de minerais constituintes da ganga associada a minrios de sulfetos. Os sulfatos mais comuns so a anidrita (sulfato de clcio), a celestita (sulfato de estrncio) e o gesso (sulfato hidratado de clcio). Nesta classe incluem-se tambm os minerais de cromatos, molibdatos, selenatos, sulfetos, teluratos e tungstatos.

1.2.4. Halides

O grupo dos halides constitudo pelos minerais que formam os sais naturais, incluindo a fluorite, a halite (sal comum) e o sal amonaco (cloreto de amnia). Os halides, como os sulfatos, so encontrados geralmente em ambientes evaporticos, tais como lagos do tipo praia e mares fechados (por exemplo nas margens do Mar Morto). Inclui os minerais de fluoretos, cloretos e iodetos.

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1.2.5. xidos

Os xidos constituem um dos grupos mais importantes de minerais por formarem minrios dos quais podem ser extrados metais. Ocorrem geralmente como precipitados em depsitos sitos prximo da superfcie, como produtos de oxidao de outros minerais situados na zona de alterao cerca da superfcie ou ainda como minerais acessrios das rochas gneas da crusta e do manto. Os xidos mais comuns incluem a hematite (xido de ferro), a espinela (xido de alumnio e magnsio, um componente comum do manto) e o gelo (de gua, ou seja xido de hidrognio). So tambm includos nesta classe os minerais de hidrxidos.

1.2.6. Sulfetos

Muitos sulfetos so tambm economicamente importantes como minrios metlicos, incluindo-se entre os mais comuns a calcopirita (sulfeto de cobre e ferro) e a galena (sulfeto de chumbo). A classe dos sulfetos tambm inclui os minerais de selenetos, teluretos, arsenietos, antimonetos, os bismutinetos e ainda os sulfossais.

1.2.7. Fosfatos

O grupo dos fosfatos inclui todos os minerais com uma unidade tetradrica de AO4 onde A pode ser fsforo, antimnio, arsnio ou vandio. O fosfato mais comum a apatite, a qual constitui um importante mineral biolgico, encontrado nos dentes e nos ossos de muitos animais. Esta classe inclui os minerais de fosfatos, vanadatos, arseniatos e antimonatos.

1.2.8. Elementos Nativos

O grupo dos elementos nativos inclui os metais e amlgamas intermetlicas (como as de ouro, prata e cobre), semi-metais e no-metais (antimnio, bismuto, grafite e enxofre). Este grupo inclui tambm ligas naturais, como o electrum (uma liga natural de ouro e prata), fosfinos (hidretos de fsforo), nitritos e carbetos (que geralmente so s encontrados em alguns raros meteoritos).8

2. ROCHAS

Rocha um corpo slido natural, resultante de um processo geolgico determinado, formado por agregados de um ou mais minerais, arranjados segundo as condies de temperatura e presso existentes durante sua formao. Tambm podem ser corpos de material mineral nocristalino, como o vidro vulcnico (obsidiana) e materiais slidos orgnicos, como o carvo. As rochas, de acordo com seu modo de formao, constituem trs grandes grupos: gneas, sedimentares e metamrficas, cada qual com caractersticas peculiares.Estes grupos rochosos se inter-relacionam, evidenciando o carter cclico e dinmico da formao das rochas, como mostrado na figura 3. As rochas geradas num determinado ambiente geolgico so estveis enquanto permanecem nesse mesmo ambiente. Uma mudana nas condies do ambiente, induzem a transformaes, mais ou menos lentas, de modo a que as rochas se adaptem e fiquem estveis nessas condies. As principais alteraes so as da sua textura e a criao de novos minerais de acordo com onovo ambiente, a partir da destruio de outros que, mediante as novas condies, deixam de ser estveis. As rochas so estveis no seu ambiente e refletem as caractersticas termodinmicas do mesmo. Uma vez sujeitas a outro ambiente, ficam instveis e tendem a adaptar-se aos novos parmetros de presso e temperatura. Por exemplo, muitos dos minerais das rochas que se formam em zonas profundas da litosfera, alteram-se quando chegam superfcie, dando origem a outros minerais que vo participar na formao de rochas sedimentares. Estas rochas, com o decorrer do tempo geolgico, podem ser sujeitas a novas condies termodinmicas, originando rochas metamrficas e mesmo magmticas quando h fuso do material. Podemos dizer que as rochas dependem umas das outras e que, tambm, ao longo do tempo se transformam umas nas outras, dando lugar ao diferentes tipos litolgicos1 ou petrogrficos. medida que se d a fuso das rochas preexistentes, todos os seus componentes minerais so1

A Litosfera uma camada formada essencialmente de rochas, sua espessura varia entre 10 km e 13 km nas

regies ocenicas e, em mdia, de 35 km nas regies continentais, alcanando at 60 km nas regies de montanhosas. A parte da crosta continental da litosfera constituda predominantemente de rochas granticas ricas em Si e Al, j a crosta ocenica composto predominantemente de rochas de natureza basltica, ricas em Si e Mg.

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destrudos e os seus elementos qumicos so homogeneizados nos lquidos resultantes. Quando o magma se resfria, cristais de novos minerais desenvolvem-se e formam novas rochas magmticas.

2.1. Ciclo das Rochas

As rochas gneas que se formam nas fronteiras de placas em coliso, juntamente com rochas sedimentares e metamrficas associadas ascendem, ento, sob a forma de uma elevada cordilheira montanhosa medida que uma seco da crosta terrestre se torna enrugada e deformada. A este processo que comea com a coliso das placas e termina com a formao de montanhas chamamos de orogenia.

Figura 3: Ciclo da Rocha ou Ciclo Litolgico Fonte: Baseada na teoria deste trabalho.

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A seguir elevao, as rochas da crosta sobrejacentes s rochas gneas que sofreram ascenso, meteorizam gradualmente (essa meteorizao um processo natural de decomposio ou desintegrao de rochas e solos, e seus minerais constituintes, por ao dos efeitos qumicos, fsicos e biolgicos que resultam da sua exposio ao ambiente), criando material solto que a eroso retira, expondo a rocha gnea superfcie. A rocha gnea, agora num ambiente mais frio e mido, longe do seu local de nascimento, no interior quente da Terra, tambm meteoriza e alguns dos seus minerais tambm experimentam mudanas qumicas. Os minerais de ferro, por exemplo, podem enferrujar formando xidos de ferro. Os minerais de alta temperatura, como os feldspatos, podem transformar-se em minerais de baixa temperatura, como os minerais de argila. Algumas substncias, tal como as piroxenas, podem dissolver-se completamente medida que a chuva se precipita sobre elas. A meteorizao da rocha gnea produz fragmentos rochosos de variados tamanhos e tipos que so levados pela eroso. Muitos dos detritos rochosos so transportados por cursos de gua at aos rios e, por fim, at aos oceanos, onde se depositam formando estratos de areia, silte e outros sedimentos formados de material dissolvido, tal como o carbonato de clcio das conchas. Estes sedimentos depositados no oceano, tal como aqueles depositados pela gua ou pelo vento nos continentes, so enterrados debaixo de sucessivas camadas de sedimento onde gradualmente se litificam em rocha sedimentar. Quando a rocha sedimentar litificada afunda cada vez mais na crosta, ela torna-se mais quente. Quando a profundidade exceder os dez quilmetros e a temperatura exceder os 300C, os minerais presentes na rocha, ainda slida, comeam a transformar-se em novos minerais mais estveis quelas condies de temperatura e presso mais elevadas. Este o processo de metamorfismo, o qual transforma as anteriores rochas sedimentares em rochas metamrficas. Continuando com o aquecimento, pode dar-se a fuso das rochas e formao de um novo magma a partir do qual novas rochas gneas iro cristalizar recomeando o ciclo novamente. Qualquer tipo de rocha (metamrfica, sedimentar ou gnea) poder sofrer levantamento durante uma orogenia, ser meteorizada e erodida, formando novos sedimentos. O ciclo litolgico eterno, est sempre a operar a diferentes fases e em diferentes partes do Mundo, formando e erodindo montanhas num lugar e depositando e afundando os sedimentos erodidos em outro lugar. As rochas que constituem a Terra slida so continuamente recicladas,11

mas podemos ver apenas as fases superficiais do ciclo, nos forando a deduzir a reciclagem da crosta profunda e do manto atravs de provas indiretas e suposies.

2.2. Petrologia

Petrologia o estudo sistemtico das rochas. Ela inclui a descrio e identificao das rochas - Petrografia - e procura explicar a sua origem e transformaes posteriores a sua formao - Petrognese. A Petrologia uma cincia auxiliar da Geologia e est intimamente ligada a Mineralogia e a Geoqumica. Qualquer profissional que se dedique a um dos ramos da Geocincias, abordando problemas de Estratigrafia, Tectnica, Vulcanologia, Paleontologia, Prospeco de Recursos Minerais, no obstante a diversidade de suas metas, comea suas investigaes com o arcabouo rochoso da Terra. Assim, o conhecimento das rochas constitui o ncleo de cada problema geolgico e proporciona um ponto de encontro aos vrios ramos da Geologia. No estudo das rochas uma habilidade absolutamente essencial: a cuidadosa observao do detalhe. Esta ferramenta, bsica de qualquer cincia natural, no se adquire rpida e facilmente, exige um esforo concentrado e prtica contnua at que se torne hbito. Mesmo assim, nunca se est livre do perigo de passar por cima de um ponto significativo. Assim o estudo de qualquer rocha comea no local onde ela coletada. Os afloramentos e outras exposies de rochas revelam dados muito importantes e que no podem ser obtidos atravs do simples exame de amostras isoladas. Estes dados esto relacionados a feies estruturais tais como: juntas, estratificao, xistosidade e outras estruturas planares e lineares. Igualmente devem ser observados e considerados, no campo, os efeitos do intemperismo e outros agentes de transformao das rochas, pois do detalhes que um material inalterado nem sempre consegue fornecer. Para o estudo e reconhecimento das rochas trs parmetros so de fundamental importncia: textura, estrutura e contedo mineralgico. Em geral, o termo estrutura refere-se aos aspectos de grande escala identificados no campo, tais como a disposio em camadas. Por outro lado, a palavra textura refere-se ao grau de cristalizao, ao tamanho dos gros ou granulao e s relaes recprocas entre os constituintes das rochas. Estes aspectos texturais do informaes importantes sobre as condies de formao das rochas, visto que os processos fsico-qumicos12

envolvidos imprimem nos minerais, o modo pelo qual eles agem. O contedo mineralgico tambm respeitvel, porque alm do fato de permitir classificar a rocha em funo dos seus minerais, sabe-se que muitos deles, originam-se em condies de presso e temperatura limitadas, determinando assim o ambiente de formao das rochas. Em suma, a determinao da natureza das rochas feita atravs das observaes realizadas nos trabalhos de campo, envolvendo forma de ocorrncia, estruturas, tipos rochosos associados e outros. Sua classificao petrogrfica (usualmente determinada em estudos microscpicos) obtida com base na mineralogia, arranjo textural e granulometria, cada qual com maior importncia relativa conforme o tipo de rocha. O conjunto destes parmetros define o comportamento mecnico das rochas. IAEG (1981) props os principais critrios utilizados na descrio e classificao de rochas para fins de Engenharia. Deve-se ressaltar que os critrios propostos se baseiam no princpio de que as propriedades fsicas, atualmente exibidas pela rocha, refletem os efeitos combinados da sua origem e subseqente histria evolutiva, que inclui os processos de alterao. Seu conhecimento, aliado aos resultados de ensaios mecnicos, permite delimitar unidades rochosas espacialmente homogneas do ponto de vista geotcnico.

2.3. Classificao das Rochas

Ao estudar as caractersticas dos trs tipos de rochas importante ter sempre em considerao ociclo das rochas. Estas podem parecer que so grandes massas imutveis quando na realidade no oso. As modificaes demoram geralmente perodos de tempo que ultrapassam na maior parte doscasos a escala humana de tempo.

2.3.1. Rochas Magmticas ou gneas

As rochas gneas formam-se quando o magma arrefece e cristaliza. Esta rocha fundida, com origem aprofundidades at 200 km no interior da Terra, compe-se de elementos encontrados nos minerais dotipo silicatos e de alguns gases, sobretudo vapor de gua, todos confinados no magma pela pressodas rochas confinantes. Como a massa magmtica menos densa que os macios de rochascircundantesfora o seu movimento em direo superfcie podendo escapar-se de modo13

violento, produzindo uma erupo vulcnica. O material expelido durante uma erupo vulcnica pode ser acompanhado pela libertao de gases devido diminuio de presso superfcie, originando exploses por vezes muito violentas. Acompanhando a projeo de blocos rochosos, aerupo pode gerar o derrame de grandes quantidades de lava, cuja composio semelhante domagma, mas sem a maior parte dos componentes gasosos. A rocha resultante da solidificao da lava classificada como extrusiva ou vulcnica, sendo o basaltoo exemplo mais conhecido. Quando o magma no alcana a superfcie pode eventualmente solidificare cristalizar em profundidade, num processo bastante mais lento formando uma massa slida decristais imbricados entre si. As rochas gneas produzidas deste modo so chamadas intrusivas ou plutnicas, das quais o granito o exemplo mais abundante, e s aparecem superfcie aps a atuao de movimentos tectnicos e a ao de processos de eroso das camadas derochas superiores. Quando a solidificao do magma se verifica em profundidades intermdias,formando files, as rochas resultantes designam-se por hipoabissais (exemplo do dolerito). A velocidade do arrefecimento do magma vai originar cristais de diferentes tamanhos. Umarrefecimento lento produz cristais de grandes dimenses enquanto que um arrefecimento rpido iroriginar uma massa rochosa formada por cristais de pequenas dimenses, por vezes impossveis deobservar sem meios de ampliao. Quando o arrefecimento extremamente rpido no h formaode cristais formando-se uma matria slida sem estrutura cristalina (matria amorfa).

Tabela 2: Composio qumica das rochas gneas mais comuns Fonte: ZEFERINO, Artur. MARTINS, Joo Guerra. Materiais de Construo I Pedras Naturais. 4 Edio. 2006.

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As Rochas gneas possuem diversas aplicaes. Uma delas a utilizao do Granito e do Basalto na Construo Civil - Grandes blocos para pedestal de monumentos, pedras para muros e meio-fios, paraleleppedos e pedras irregulares para pavimentao, brita para concreto, placa polidas para revestimento de paredes, pias, lavabos, etc.

Tabela 3: Rochas gneas mais comuns Fonte: ABGE

Figura 4: Formao caracterstica dos macios granticos (Serra da Estrela). Fonte: Internet

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2.3.2. Rochas Sedimentares

Os materiais resultantes dos processos erosivos constituem a base para a formao das rochassedimentares. A palavra sedimentar ilustra a natureza destas rochas uma vez que significa oresultado do processo de deposio dos sedimentos em suspenso ou transportados por um fluido, normalmente a gua. Os gelogos estimam que as rochas sedimentares constituem apenas 5% dacamada exterior de 16 km de espessura da Terra. No entanto a importncia deste grupo de rochas muito maior do que aquela que esta percentagem poderia indicar. A maioria de formaes rochosas superfcie so de natureza sedimentar (cerca de 75%) o que est relacionado com o fato dos sedimentos se acumularem superfcie da terra. Como as rochas sedimentares tm a sua origem na deposio sucessiva de camadas horizontais desedimentos apresentam-se normalmente em estratos cuja inclinao varia consoante a ao de movimentos tectnicos ao longo da vida geolgica das formaes. de referir que muitas rochas sedimentares tm uma grande importncia econmica. O carvo, porexemplo, classificado como uma rocha sedimentar. O petrleo e o gs natural so tambmencontrados em associao com outras rochas sedimentares tais como, por exemplo, o sal-gema. Os materiais que se acumulam como sedimentos tm duas origens principais. Os sedimentos podemser acumulaes de materiais resultantes dos processos erosivos e transportados na forma departculas. As rochas sedimentares so neste caso chamadas de detrticas. O segundo grande grupode origem dos sedimentos corresponde aos materiais produzidos por precipitao qumica, de origeminorgnica ou orgnica. So as chamadas rochas sedimentares qumicas. O calcrio a rocha sedimentar qumica mais comum. composta essencialmente pelo mineralcalcite e pode ser formada por processos tanto inorgnicos como orgnicos, sendo estes ltimos osmais comuns. A origem orgnica da maior parte dos calcrios pode no ser to evidente porque amaior parte das conchas sofre processos considerveis de transformao antes de se constituremem rochas. As rochas sedimentares bem cimentadas podem se constituir em bom material para blocos de fundao e de alvenaria, caladas, meios fios, etc. Ex: arenito de Botucatu.Quando poucos cimentados ou trabalhados por agentes geolgicos, as rochas sedimentares podem dar origem a

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depsitos de areias e pedregulhos ou de lamitos, com imensa utilizao na construo civil, os primeiros no concreto e os ltimos, na fabricao de tijolos e cermicas.

Figura 5: Aspecto de uma gruta numa formao calcria, mostrando as estalagmites e estalactites. Fonte: Terra planeta vivo, http://domingos.home.sapo.pt/index.html.

2.3.3. Rochas Metamrficas

Grandes reas de rochas metamrficas esto expostas em todos os continentes em regiesrelativamente planas conhecidas por escudos. Outras formaes de rochas metamrficas constituemuma parte importante de muitas cadeias de montanhas. Mesmo o interior estvel continental,geralmente coberto por rochas sedimentares, tem como base rochas metamrficas. Em todas estasformaes as rochas metamrficas apresentam-se geralmente muito deformadas e com penetraode grandes massas gneas (exemplo dos batlitos, principal formao dos granitos). De fato, partessignificativas da crusta terrestre so compostas por rochas metamrficas associadas com rochasgneas. O metamorfismo (mudana de forma) constitui a transformao de uma rocha preexistente, que podeser gnea, sedimentar ou mesmo metamrfica. Os agentes de transformao ou demetamorfismo incluem o calor, presso e fluidos quimicamente ativos, que produzem modificaesde textura e composio mineral. O metamorfismo pode ocorrer com um grau de baixa intensidadefazendo com que por vezes seja difcil distinguir a rocha original da final. Noutros casos atransformao to intensa que no possvel identificar a rocha de origem. No metamorfismo degrau elevado, caractersticas estruturais tais como planos de estratificao,17

fsseis e espaos vaziosvesiculares, que poderiam existir na rocha original so completamente destrudas. Quando as rochas so submetidas a aes intensas de calor e presso direcional comportam-se demodo plstico donde resultam dobras por vezes de aspecto intrincado. importantereferir que durante os processos de metamorfismo de grau elevado a rocha mantm-se sempre noestado slido porque uma vez atingida a fuso desta entra-se num processo de natureza gnea. O processo de metamorfismo inicia-se quando uma rocha submetida a condies diferentesdaquelas em que se formou originalmente. A rocha comea ento a sofrer transformaes at atingirum estado de equilbrio com o novo ambiente. Estas modificaes ocorrem a profundidades a partir de alguns quilmetros at prximo da fronteira entre a crusta e o manto. A formao de rochasmetamrficas ocorre em zonas completamente inacessveis ao contrrio de muitas rochassedimentares e algumas gneas, donde resulta o seu estudo ser mais difcil. O metamorfismo pode ser de trs tipos: o metamorfismo regional ocorre na formao de cadeias demontanhas quando grandes quantidades de rochas so submetidas a tenses de elevada intensidadee altas temperaturas associadas com os grandes nveis de deformao; o metamorfismo de contatosucede quando a rocha fica perto ou em contacto com uma massa de magma, onde as altastemperaturas so a causa primria das transformaes das rochas encaixantes; finalmente ometamorfismo dinmico ou cataclstico ocorre quando a rocha submetida presses muito elevadase bruscas como, por exemplo, em zonas de falhas. Considera-se como sequncia metamrfica o conjunto de rochas derivadas de mesmo tipo derocha original, correspondentes a sucessivos graus crescentes de metamorfismo

(InstitutoGeolgico e Mineiro). Sequncia Argilosa - Originada a partir de argilitos ou de siltitos representada pela sucesso: ARDSIA FILDIOS MICAXISTOS GNAISSES

Sequncia Bsica - Originada a partir de basaltos, gabros, etc. representada pela sucesso: XISTOS VERDES ANFIBOLITOS

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Sequncia Quartzo-feldsptica - Originada a partir de rochas granticas e riolticas, mostra os seguintes termos: GNAISSES MIGMATITOS

Sequncia Carbonatada - Com inicio nos calcrios, evolui para mrmores. CALCRIOS MRMORES

Sequncia Carboncea - Desenvolvida a partir de carves fsseis, representada por: ANTRACITE GRAFITE

Tabela 4: Rochas Metamrficas comuns Fonte: ABGE

A utilizao de rochas metamrficas na Construo Civil depender de sua composio mineralgica e grau de metamorfismo. Pedra britada aproveitam-se os gnaisses, quartzitos e os mrmores. Devido a tendncia de formar fragmentos lamelares, as rochas xistosas no so apropriadas para material de brita, seja para concreto, seja para asfalto. Revestimento de pisos e paredes o mrmore, por sua beleza quando polido e pelo seu preo acessvel sempre bastante requisitado. Os engenheiros devem estar atentos para o fato de que, em pisos de prdios pblicos, o mrmore (dureza 2) em pouco tempo estar totalmente riscado pelos fragmentos de areia (dureza 7). A presena de micas na grande maioria das rochas metamrficas confere-lhes um brilho de grande beleza que, combinado com a imensa variedade19

de cores e a facilidade com que desagregam em plaquetas, fazem delas requisitados materiais de revestimento de fachadas e paredes internas. Coberturas a facilidade de separarem-se em placas confere s ardsias a possibilidade de serem utilizadas como telhas ou como lajotas de revestimento de caladas.

Figura 6: Macio de rochas metamrficas deformadas. Fonte: (ISRM).

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3.

PEDRAS NATURAIS

Dada

a

sua

origem

e

o

modo

de

formao

bastante

diverso,

as

pedras

apresentamcaractersticas bem diferentes que permitem a sua distino e determinam a sua posteriorutilizao em obra.Essas caractersticas so de trs tipos: mecnicas, fsicas e qumicas. Assume o seu conhecimento particular importncia, quer para as operaes de extrao etransformao, quer para uma correta seleo nas suas utilizaes. Abordam-seseguidamente estas caractersticas particularizando o seu estudo em certos casos de maiorinteresse. Assim, embora muitas sejam as propriedades que as pedras naturais possuem, ouque se desejam, passando-se a expor apenas as mais significativas.

3.1. Resistncia Mecnica das Pedras Naturais

As propriedades de resistncia a f1exo, ao corte e trao para uma pedra tm poucaimportncia e consideram-se geralmente nulas.Interessam essencialmente as resistncias compresso e ao desgaste. Na verdade, o papel dapedra na construo , sobretudo, de resistir a compresso e ao desgaste.

3.1.1. Resistncia Compresso

, pelas razes j apontadas, a mais importante. Muito embora a aplicao das pedras naturaisser cada vez mais ornamental, pelo que outras caractersticas vo sobressaindo.Essa resistncia varia com o efeito de cintagem, podendo-se para a mesma pedra encontrarvalores distintos devido a este fator. Por isso que se utilizam altos coeficientes desegurana para as pedras, podendo atingir o valor de 10.Em regra, quanto mais densa a pedra maior a sua resistncia compresso. Existindo umafrmula que relaciona a resistncia com a densidade aparente, nos calcrios.Tambm esta resistncia depende do grau de umidade. Quanto mais saturada est a pedramenor a sua resistncia. Caso dos calcrios, que quanto mais geladia 2 for a pedra menor aresistncia.2

Diz-se da pedra, que absorve facilmente a gua e que por isso rejeitada para construes nas regies frias.(De gelar)[Dicionrio Candido de Figueiredo, 1913]

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Com frmula que pretende aferir do ndice de qualidade da pedra a este fator, temos:

Resistnciaseca / Resistnciamida No caso dos calcrios, se este quociente for menor que 1,6 a pedra considera-se geladia.Portanto, este quociente tambm caracteriza o grau de geladicidade da pedra. Por exemplo,num granito a Resistnciaseca / Resistnciamidavaria de 1,05 a 1,10.

3.1.2. Resistncia ao Funcionamento

Tomemos um provete e coloquemos sobre ele uma pastilha de ao a que se aplica uma fora.A rea tende a expandir-se lateralmente, pois est sendo comprimida. Essa expanso estimpedida e aumenta assim a resistncia.Por outro lado, h ainda a considerar a resistncia ao corte do provete. Assim, a resistnciavem nesse ponto muito aumentada em relao a resistncia da pedra quando a fora exercidaem toda a rea (quase triplicada). Se comprimirmos um provete numa rea reduzida a tenso de rotura maior do que se ocomprimirmos em toda superfcie.Se uma pedra est nestas condies podemos dar-lhe um coeficiente de segurana mais baixo.

3.1.3. Resistncia a Flexo, Trao e ao Corte

A resistncia a f1exo da ordem de 15% da resistncia compresso. A resistncia ao corte e trao cerca de 5% da resistncia a compresso.Estas trs resistncias so muito pequenas e podem mesmo no se chegarem a desenvolver.Por exemplo as pedras fissuradas no podem suportar tais esforos. Devido a isto na prticaescolhem-se formas construtivas adequadas apenas ao exerccio de esforos de compresso.

3.1.4. Resistncia ao Desgaste

A resistncia ao desgaste tem particular importncia para as pedras aplicadas na fabricao de concreto e em locais de circulao intensa, ficando assim sujeitas a solicitaes de22

abrasofreqente, como ladrilhos, lajetas de pavimentos, cobertores de degraus, etc.O desgaste influi no s na perda de espessura/peso dos elementos, como na manuteno doseu brilho e mesmo visibilidade da sua matriz decorativa, sendo um parmetro essencial naaferio de desempenho de uma pedra natural.

3.1.5. Resistncia ao Esmagamento

a propriedade que mede a dificuldade em esmagar uma pedra natural por ao de forastransversais mesma, sendo medida pela quantidade de material frivel. Entende-se porpartculas friveis aquelas que se esmagam quando apertadas entre os dedos.

3.1.6. Resistncia ao Choque

Trata-se de uma importante propriedade a ser quantificada nas pedras naturais, dado que asmesmas esto freqentemente sujeitas a aes dinmicas, ainda que baixa intensidade. Associada diretamente a grandezas como a fratura, a resistncia ao choque de primordialimportncia em elementos sujeitos a aes externas com significados, como o trnsito deviaturas e mesmo pessoas.

3.2. Caractersticas Fsicas

Dentre as caractersticas fsicas que maior relevncia apresentam na anlise duma pedranatural, como material de construo, contam-se:

3.2.1. Estrutura e textura

Estas propriedades, sendo bem distintas, so correntemente confundidas de modo incorreto.Assim, enquanto que a textura diz respeito, principalmente, s dimenses forma e arranjo dosmateriais constituintes e existncia ou no de matria vtrea (donde os tipos fundamentais detextura: holocristalina e vtrea), a estrutura refere-se essencialmente ao sistema,

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mais oumenos ordenado, formado pelas diaclses e juntas do macio rochoso (dando, ento, lugar aostipos de estrutura: laminar, em bancos, colunar, estratificada, etc). As estruturas e a textura das pedras so propriedades deveras interessantes uma vez quepermitem uma avaliao preliminar das restantes propriedades, dado que influi sobre asqualidades de resistncia mecnicas, homogeneidade, porosidade, clivagem e/ou fratura, etc.Dando-nos, tambm, uma idia sobre a trabalhabilidade da pedra e sua aderncia sargamassas.Todavia somente uma longa prtica de laboratrio permite a classificao adequada, bemcomo o extrair as ilaes da resultantes. Est relacionada com o aspecto granular da pedra. Assim se classificam por exemplo osgranitos em gro fino, mdio, grosso, etc. O granito gro fino fcil de trabalhar e adere bems argamassas.

3.2.2. Fratura

A fratura refere-se ao aspecto que apresentam as superfcies de rotura - normalmente obtidapor percusso - da pedra. O exame destas superfcies permite reconhecer os constituintes dapedra e a sua forma de agregao, bem ainda como o grau de dificuldade da sua lavra. uma caracterstica estreitamente ligada s anteriores e considera-se intil mencionar as suasclassificaes, dado que anteriormente se referiu, ser indispensvel uma larga prtica delaboratrio para o seu conhecimento e correto emprego.

3.2.3. Homogeneidade

A homogeneidade uma caracterstica importantssima do ponto de vista da utilizao da pedra como material construtivo, no seu estado natural. Se uma pedra for homognea, podemos contar com as mesmas propriedades qualquer que seja a zona em estudo e se no houver homogeneidade, no podemos, por exemplo, contar com a mesma resistncia mecnica em todos os pontos. Uma pedra homognea no deve apresentarveios (fissuras delgadas preenchidas por matria mole), crostas ou geodes (cavidades preenchidas com matria cristalizada, pode ser observada na imagem). Por exemplo, temos que uma pedra de boa qualidade quando a sua rotura (por24

percusso com o martelo) se d com projeo de suas partculas, ela ser de m qualidade caso se desfaa em pequenos gros.

3.2.4. Dureza

Define-se como a resistncia que opem os corpos, em virtude da coeso, a deixar-se penetrarou riscar por outros. Como tal, esta propriedade mede a resistncia mecnica das pedras acompresses pontuais. Utiliza-se normalmente para a sua avaliao a escala de Mohs que, embora sem rigorcientfico no fruto de qualquer expresso matemtica que relacione a dureza dosmateriais permite a sua classificao relativa. Para anlise expedita da dureza das pedras segundo esta escala, pode recorrer-se a substnciascorrentes e com classificao conhecida. Por exemplo, um pedao de quartzo (pontiagudopara se poder riscar com ele) tem dureza 7; um pedao de feldspato tem dureza 6; o vidro 5(ou pouco superior); uma lmina de canivete 5 a 6; um alfinete de lato (ou uma moeda decobre) cerca de 3; a unha um pouco mais que 2. As substncias de dureza 1 so untuosas ao tato.O conhecimento da dureza das pedras tambm muito importante para a seleo dosinstrumentos de corte a utilizar. Tendo em vista este objetivo decorre do processo prtico de trabalho a seguinte classificao quanto dureza das pedras: Brandas quando se cortam com uma lmina de ao; Mediamente duras quando se cortam com uma lmina de ao atuando com jatode gua e areia; Duras quando s podem ser cortadas com uma lmina de ao atuando com jato de gua e esmeril; Durssimas quando s se cortam com Carborundum ou serras diamantadas. No caso particular das pedras calcrias, torna-se necessrio para atender sua gama extremamente variada uma escala mais fina . Da que em certos pases seja corrente outra escala Escala EPC e a correspondente classificao dos calcrios:

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Tabela 5: Escala EPC e a correspondente classificao dos calcrios Fonte:ABGE

3.2.5. Aderncia aos ligantes

A aderncia aos ligantes no caracterstica intrnseca das pedras, uma vez que dependetambm da natureza do ligante.A rugosidade da superfcie, embora deveras importante, pois d origem a uma aderncia emescala macroscpica, no a causa nica. Na verdade, surgem normalmente situaes em quea aderncia das pedras aos ligantes bastante diferente consoante se trate de liganteshidrfilos (hidrulicos) ou hidrfobos (hidrocarbonatos). Nos primeiros, os hidrulicos, oendurecimento processa-se em presena da gua, nos segundos, os

hidrocarbonados, aaderncia feita a quente. Quando se utilizam os primeiros as pedras tm que se molhar,quando utilizamos os segundos convm aquecer a pedra. Uma pedra pode ter boa adernciapara um tipo de ligantes e no ter para outro.Esta propriedade tem, no entanto, apenas interesse na utilizao sob a forma fragmentada epara a formao de materiais compsitos (inertes para argamassas e concretos, agregados parapavimentao, etc.).

3.2.6. Densidade

Em geral, importa considerar no estudo das pedras a densidade absoluta e a densidadeaparente.26

Tabela 6: Densidade aparente de algumas rochas Fonte: ABGE

A primeira a relao entre a massa da pedra, a temperatura determinada, e a massa de umvolume de gua a 4C, igual ao volume da pedra sem vazios. A segunda a relao entre amassa da pedra e a massa de igual volume de gua a 4C. A densidade aparente das pedras sempre inferior ao valor numrico do peso especficomdio dos seus componentes, dado a sua constituio estrutural incluir sempre um certovolume de vazios.A densidade aparente das pedras varia, geralmente, para as diferentes pedras.

3.2.7. Compacidade

Se atendermos a que as massas especficas dos seus constituintes (quartzo, feldspato, micas,calcite, etc.) variam, na generalidade, de 2600 a 3200 Kg /m3 constata-se o interesse doconhecimento da grandeza que relaciona a densidade aparente (a) com a densidade absoluta(). Essa grandeza a compacidade e exprime-se:

Retira-se da expresso anterior que para uma pedra da mesma natureza a densidade aparente proporcional compacidade, sendo assim lcito deduzir que nestas condies a resistnciamecnica seja uma funo crescente da densidade aparente.27

Embora desejvel, o estabelecimento dessa funo para a generalidade das pedras no temsido conseguido devido grande disperso nos resultados obtidos. Contudo, foi possvelestabelec-la para uma mesma famlia de pedras os calcrios que tm um papelpreponderante na construo. Na tabela 6 adapta-se, da forma francesa AFNOR B 10.001, as relaes entre durezas,densidades aparentes e tenses de rotura compresso de pedras calcrias.Esta escala todavia somente aplicvel aos calcrios, pois para pedras com densidades iguaismas de natureza distinta so diferentes as suas resistncias mecnicas.

Tabela 7: Relao entre a dureza, a densidade e a resistncia compresso das pedras calcrias Fonte: Instituto Geolgico e Mineiro

3.2.8. Porosidade

Define-se correntemente porosidade como a relao entre o volume de vazios e o volumetotal. Porm, no estudo das pedras no aquele o conceito com mais interesse, mas sim arelao entre o volume mximo possvel de gua absorvida e o volume total, isto , o grau desaturao dos poros do material. bvio que o conceito inicialmente referido no mais que o limite para que tende esteltimo, designando-se assim aquele por porosidade absoluta e este por porosidade relativa ouaparente (tambm designado coeficiente de embebio).

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tambm corrente a definio do coeficiente de embebio como o acrscimo de peso de umprovete saturado de gua em relao ao correspondente no estado seco e o peso do mesmoprovete neste ltimo estado. ( ) Portanto, a porosidade ser o nmero de vazios por unidade de volume.

Geralmenteconfunde-se porosidade com volume de vazios, mas estes conceitos so, porm, diferentes.Para determinarmos a porosidade usa-se um ensaio que consiste em determinar o volumeaparente da pedra, esmag-la e depois medir o volume real. Normalmente no assim que se procede: embebemos a pedra em gua e calculamos o pesode gua absorvida pela pedra (avaliao do coeficiente de absoro de gua). Claro que osdois processos no conduzem ao mesmo resultado, pois no segundo ensaio h vazios que noso preenchidos pela gua. tambm certo que a porosidade depende das dimenses dos vazios e da sua quantidade.

3.2.9. Permeabilidade

A permeabilidade a propriedade que os materiais tm de se deixarem atravessar pela gua,ou outros fluidos, segundo certas condies. Esta propriedade depende, fundamentalmente, daporosidade do material, da comunicao entre os seus poros e dos dimetros destes. Nas pedras geralmente o fludo a gua e define-se como a quantidade de gua que aatravessa numa hora e a uma dada presso.Geralmente uma pedra porosa permevel, mas permeabilidade e porosidade no so a mesma coisa.Uma pedra pode ser inteiramente compacta, ter porosidade nula, e serpermevel, basta para isso que tenha fraturas. H, portanto, que ter em ateno possveis fraturas nas pedras usadas, pois essas fraturas so ou podem ser zonas permeveis.Para as pedras, e no caso particular da permeabilidade gua, esta tambm depender damaior ou menor agressividade da gua, do seu teor em impurezas ou materiais em suspenso,etc. Depender ainda de uma elevao de temperatura (que aumentar o dimetro dos poros ediminuir a viscosidade do lquido), ou de uma variao de presso.

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3.2.10. Higroscopicidade A higroscopicidade a faculdade que os materiais as pedras, no caso presente tm deabsorver e reter a gua por suco capilar. assim a manifestao, face gua, de umfenmeno geral para os lquidos a capilaridade.Como se sabe, a capilaridade depende da tenso superficial do lquido em questo e dapossibilidade de molhagem das paredes do material pelo lquido. As pedras, cujos vasoscapilares so hidrfilos e contm, geralmente, gua absorvida ou mesmo de suco capilar,so molhveis pela gua no o sendo facilmente por lquidos oleosos. A gua por efeito da tenso superficial sobe na pedra por capilaridade. A gua dos alicercessobe assim pelas paredes dos edifcios. Uma conseqncia deste fato o aparecimento demanchas de salitre. O salitre provm da terra, da gua ou da prpria pedra, sobe com a gua equando esta se evapora deposita-se nas paredes. Tambm nos calcrios tem o seu efeitonefasto, pode levar a fenmenos de geladicidade. A gua que sobe por capilaridade quandosujeita a temperaturas baixas gela e provoca tais fenmenos. Nas pedras homogneas a elevao de gua proporcional ao quadrado do tempo, sendo alinha de separao, da parte seca e molhada, horizontal (lei de Darcy).O salitre que se forma, principalmente no granito, ataca e destri a pedra, assim como ageladicidade. Da a necessidade de evitar a higroscopicidade. H processos de conservao destas pedras: primeiro utilizou-se a pintura com vidro solvel(silicatos de sdio ou potssio), mas o calcrio reagia com este e dava origem ao salitre(silicato de clcio) de modo que foi substitudo por fluorsilicatos de potssio, alumnio, entreoutros, que no tm tal inconveniente. A higroscopicidade ainda proporcional ao peso da gua absorvida num dado tempo.Para evitar a infiltrao de gua nas paredes, estas podem ainda ser hidrofugadas, isto , usasseum material hidrfugo (repelente gua) que pode ser, por exemplo, o asfalto, paraimpermeabilizar as construes. Sobre este assunto falaremos mais tarde com mais pormenor.

3.2.11. Gelividade

A gelividade de uma pedra a caracterstica que ela apresenta de se fragmentar quando, por ao de um abaixamento de temperatura, a gua que contm nos seus poros solidifica comconseqente aumento de volume. Conclui-se, assim, que uma pedra nestas condies30

serporosa, higroscpica e de fraca resistncia, pois absorve gua e no resiste ao acrscimo devolume devido congelao. Esta caracterstica comum aos calcrios a aos grs, fragmentando-se os primeiros quandofriveis em lamelas e esboroando-se os segundos.Contudo, este fenmeno que assume grande importncia em climas muito frios e acentuadaamplitude trmica diurna (caso dos pases nrdicos, por exemplo) no entre ns, acentuado salvo em regime de altitude. Como medida expedita de verificar a sua aptido de uso, deixa-se geralmente as pedras aotempo durante um Inverno aps a sua extrao e antes de serem trabalhadas.

3.2.12. Baridade

A baridade define-se como o quociente da massa da pedra pelo volume por esta ocupado emdadas condies de compactao.A baridade varia de pedra para pedra. No calcrio a baridade muito mais baixa que nobasalto por exemplo. At na mesma pedra a baridade muito varivel.Normalmente nos granito e calcrios a resistncia aumenta com a baridade.

3.2.13. Condutibilidade Trmica

O coeficiente de condutibilidade trmica a quantidade de calor que passa atravs de umasuperfcie com uma unidade de rea, na unidade de tempo e, quando o gradiente trmico entreduas superfcies de 1C, se for 1 cm a espessura da parede.Este coeficiente tem muito interesse no que diz respeito ao conforto de habitao e norespeitante a isolamentos trmicos como, por exemplo, na construo de cmaras frigorficas. Devemos usar um material de condutibilidade trmica pequena, para evitar que haja trocas decalor entre o interior e o exterior. Normalmente no h cuidado de fazer esta escolha prvia econstri-se primeiro, a parede e s depois esta revestida de material isolante. Isto encarecebastante as construes. O xisto se no reagir com o concreto um material excelente para este fim, pois tem fracacondutibilidade trmica.O coeficiente de condutibilidade trmico tanto mais baixo quanto mais leve o material.

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3.3. Caractersticas Qumicas

Dentre as caractersticas qumicas a que assume maior importncia a estabilidade. Efetivamente, a baixa sensibilidade agressividade qumica cada vez mais influente na seleo de uma pedra natural. Hoje, os agentes agressivos encontram-se quer na chuva(acentuadamente cida), quer nos produtos de limpeza, quer mesmo noutros materiais deconstruo que podero reagir com as pedras naturais. Dai, que o conhecimento do ambiente que a pedra vai encontrar seja de essencial para a suaescolha. Como exemplo, se quisermos fazer idia da maior ou menor alterao duma pedraque se vai utilizar numa dada localidade, fazemos urna visita ao cemitrio e analisamos aslajes, dado que como esto datadas, nos do uma boa indicao da sua alterao.

3.4. Usos e Aplicaes das Pedras Naturais

Os dados de produo das substncias comerciais sero apresentados por tipo de indstriaconsumidora, por se entender que esta classificao a que melhor caracteriza as matriasprimasem causa. As pedras naturais podem ser utilizadas em numerosos sectores da atividade econmica,nomeadamente nas indstrias da construo civil e obras pblicas, de transformao de rochasornamentais, do cimento, do papel, qumica, cermica, do vidro, dos abrasivos. As pedras naturais valorizam a esttica dos empreendimentos e tm longa vida til, mas necessitam de cuidados na aplicao. Existem cerca de 550 tipos de granitos e 60 tipos de mrmores disponveis no mercado. A utilizao dessas pedras uma questo de escolha, mas tambm de engenharia e arquitetura, condicionada pela regio onde se est por razes logsticas (existncia de jazidas prximas) e at culturais. No Nordeste e em algumas regies do litoral brasileiro, por razes culturais, revestimentos cermicos e com pedras dominam o mercado imobilirio residencial. J no Estado de So Paulo, onde se concentram cerca de 60 a 70% do comrcio de pedras naturais, o material mais utilizado em prdios comerciais. importante considerar o tipo de ambiente (interior ou exterior), o grau de poluio atmosfrica da regio, a distncia que a obra se encontra do litoral e o local de uso (piso ou32

fachada) para otimizar o desempenho do revestimento e evitar prejuzos e patologias. As vantagens obtidas quando se utilizam pedras naturais como revestimento so muitas. O efeito esttico que valoriza a edificao pode ser aliado grande durabilidade da fachada. Para tanto, devem ser programadas manutenes preventivas com o decorrer do tempo. Ao realizar o projeto de uma estrutura (seja de concreto ou ao), o engenheiro calculista deve considerar todas as cargas atuantes na estrutura, inclusive do revestimento, seja de rocha ou outro material. Nas fachadas, onde a pedra est exposta s intempries, importante ter um critrio mais rigoroso na escolha da rocha. As fezes dos pssaros, a poluio, as chuvas e a deposio de fuligem so agentes que mudam o pH da superfcie do revestimento, demandando lavagens peridicas. As dilataes e contraes devidas ao calor do sol podem provocar fissuras em algumas pedras.

3.5. Obteno de Pedras Naturais

Abaixo segue um esquema da extrao das Pedras Naturais at a obteno da pedra britada:

Figura 7: Esquema de Extrao Britagem de Pedras Naturais Fonte: ABGE

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4. PATOLOGIA DAS PEDRAS NATURAIS

As pedras naturais esto sujeitas, em obra, a aes que lhes podem produzir apenas desgastesnas arestas e ngulos salientes, eventualmente desagregaes de lamelas superficiais semalterao da sua composio qumica ou mineralgica ou, pelo contrrio, a aes queintroduzem nestas uma alterao profunda, dando origem sua destruio.As primeiras aes caracterizam-se por processos fsicos de destruio das pedras e, desdeque a pedra seja de boa qualidade, assumem pequena importncia.As segundas caracterizam os processos qumicos de destruio que revestem particularimportncia nas pedras calcrias, pela sua enorme susceptibilidade aos cidos e, de um modogeral, nas pedras com feldspatos, como os granitos, pelas suas possibilidades de caulinizao. Estas alteraes so particularmente graves nos monumentos e edifcios de interesse histricoe artstico, construdos em pedra calcria.Na MEMRIA N.165 do LNEC aconselhado o uso de tcnicas de conservao em vez dedesvirtuar a autenticidade da obra recorrendo a obras de reconstruo ou de renovao.No havendo solues gerais para estes problemas, cada caso deve ser analisadopontualmente. Causas de Alterao: Via qumica por ao de agentes da atmosfera ou outros especficos dosprprios materiais ou do solo; Via fsica temperatura, gelo, dilataes, ventos carregando abrasivos; Ao de organismos vivos o homem, pombas, pssaros e micro organismoscomo algas, fungos e lquenes (que vivem em stios sombrios e alimentam-se de saisdas pedras e de matria orgnica nelas existente). O dixido de carbono, componente natural do ar, penetra nas pedras arrastado pelas guas dachuva e facilita a dissoluo do carbonato de clcio dos calcrios, dando origem a umasoluo de bicarbonato de clcio.Quando a pedra seca, por evaporao da umidade, o bicarbonato deposita-se novamente soba forma de carbonato, dando origem, ao fim de ciclos sucessivos, a uma camada superficial dapedra constituda por uma crosta exterior endurecida, sob a qual se encontra uma zona dematerial desagregado e pulverulento. O dixido enxofre resulta da combusto dos compostos sulfurosos presentes noscombustveis. Combinando-se com a gua da chuva origina o cido sulfuroso, que34

reagindocom o carbonato de clcio d o sulfito de clcio.Este por sua vez oxida e, como produto final, transforma-se em sulfato de clcio, ficando,assim, uma camada deste composto (facilmente solvel na gua e permitindo a eroso dapedra por dissoluo). Este sulfato hidratando-se constitui o gesso que cristaliza, do queresulta: Acentuado aumento de volume, exercendo tenses sobre o calcrio; Ficar a pedra menos rica em calcrio, no seu interior; Dando origem desintegrao mecnica e ao seu enegrecer.

O coeficiente de dilatao do sulfato de clcio muito maior (cerca de 150 vezes) do que o docarbonato de clcio. Ento, para uma qualquer diferena de temperatura existe uma variaode volume diferente para cada composto, o que origina tenses da parte do sulfato, pois nopode dilatar-se livremente, podendo at originar roturas no calcrio. Existem outros agentes qumicos capazes de deteriorar as pedras e que estaro na sua prpriacomposio, nos materiais que esto em contacto com alvenarias de base, nas argamassas deassentamento, nos metais empregues nas suas ligaes, etc. Tambm no solo, e em casos particulares de exposio em atmosfera salina, ou nacomposio dos produtos usados na limpeza ou conservao das construes.Sendo, normalmente, os agentes agressivos sais solveis que cristalizam quando arrastadospela gua que penetra nas paredes, por higroscopicidade, atravs das fundaes. Assim,quando esta se evapora constitui as conhecidas por eflorescncias, quando a cristalizao sed junto superfcie, ou criptoflorescncias se aquela se d no interior da pedra.As eflorescncias no revestem normalmente efeitos prejudiciais, exceto o mau aspectoquando superficiais, sendo suficientes uma lavagem corrente para eliminar os seus efeitos. Contudo, nos casos em que se d uma evaporao rpida das solues salinas, os saiscristalizam imediatamente sob a superfcie, induzindo esforos mecnicos de desagregao daobra.As criptoflorescncias apresentam estes inconvenientes no interior das pedras.Tambm a gua das chuvas pode dissolver sais da prpria pedra. Ao chegar superfcie estasguas evaporam-se, deixando os sais depositados na pedra formando o chamado salitre. Estadepositao pode ser superfcie, se a evaporao lenta, ou mais interiormente se aevaporao for rpida. Quando os sais se depositam superfcie basta lavar a pedra para elas desaparecerem. Quandoa deposio no interior, eles tm uma ao desgastadora sobre a rocha, j que com asvariaes das condies fsicas do meio, estes sais dilatam-se, retraem-se, dissolvem-se, etc.35

Tradicionalmente, para evitar a penetrao das guas usa-se um produto hidrfugo, que aplicado em todo o permetro da construo. Como produtos hidrfugos podemos citar oasfalto ou uma argamassa rica em ligante e em finos. A esta operao chama-se tambmserzitamento. Deve-se considerar tambm a corroso qumica provocada pelo depsito de dejetos de animais, nomeadamente de pssaros e pombos. Tambm de assinalar a ao demicroorganismos, tais como bactrias nitrificantes e sulfurosas, e vegetaes parasitrias.Estas se desenvolvem na superfcie das pedras, ou sob elas, nutrindo-se, por vezes, dos sais ematrias orgnicas que extraem do material a que se afixam. No entanto, controversa a ao das bactrias na corroso das pedras, no parecendo de qualquer forma muitoimportantes. O feldspato um mineral resultante da associao de dois ou trs silicatos, um silicato dealumnio ao qual se encontra associado um outro silicato alcalino ou alcalino terroso. Por ao da gua das chuvas, normalmente tendo em soluo gs carbnico, os silicatosanidros associados de alumnio e do metal alcalino hidratam-se, separando-se.A alterao dos feldspatos assume particular importncia uma vez que este mineral um dosconstituintes principais das rochas eruptivas, como por exemplo o granito. So muitas as causas de deteriorao das pedras, sendo umas naturais (como a ao da gua,da temperatura e dos organismos vivos, etc.) e outras ligadas ao do homem (como apoluio, os erros tcnicos de conservao e manuteno, etc.), podendo o mecanismo pelaqual atuam ser fsico, qumico ou biolgico e mesmo a combinao dos mesmos.So muitas as causas de deteriorao das pedras, sendo umas naturais (como a ao da gua,da temperatura e dos organismos vivos, etc.) e outras ligadas ao do homem (como apoluio, os erros tcnicos de conservao e manuteno, etc.), podendo o mecanismo pela qual atuam ser fsico, qumico ou biolgico e mesmo a combinao dos mesmos.

4.1. A Ao da gua

A gua , por assim dizer, o inimigo nmero um das pedras em edificaes. Com efeito, a suapresena est ligada maior parte dos processos de deteriorao e pode atuar por ummecanismo fsico ou qumico, pois sem gua nenhum dos agentes qumicos de alterao reagecom os componentes da pedra temperatura ambiente.

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Fenmenos como a evaporao do cloreto de sdio, a formao de nevoeiro, a condensao de umidade atmosfrica, o gelo - degelo, a saturao, no so mais que diferentesmanifestaes da gua, sendo estes fenmenos de particular importncia.A gua que existe no solo sobe por capilaridade para o interior dos materiais arrastandoconsigo sais, como o cloreto de sdio (o mais quantificvel), que do lugar deteriorao darocha (sobretudo calcrias) que se destaca em lascas, por vezes de dimenses considerveis, ese cobre de eflorescncias. A chuva, o nevoeiro e a conservao da umidade atmosfrica so outras fontes de umidadenos edifcios. A gua infiltra-se atravs dos poros da pedra e penetra do exterior para ointerior. A sua conseqncia mais simples a dissoluo de certas pedras quando expostas sintempries, como por exemplo o calcrio. A alternncia das chuvas e do tempo seco que levam a repetidas variaes do teor em gua,em ciclos de molhagem e secagem, dando lugar a fenmenos peridicos de dissoluo ecristalizao de sais, so uma das causas principais da formao de crostas. A gua da chuva pode tambm ter uma ao mecnica de eroso, nomeadamente quando cai sob a forma desaraiva. Nos climas frios o congelamento da gua e os ciclos sucessivos de gelo e degelo so outracausa possvel de alterao, que pode mesmo levar rotura e desagregao das pedras. Comefeito, a gua ao congelar aumenta aproximadamente um dcimo do seu volume e pode gerartenses internas quando contida num espao confinado. Devido ao fato de certas pedras conterem materiais expansivos (argilas, por exemplo) e aosseus sucessivos ciclos de molhagem, causados por variaes do teor em gua, correspondemento ciclos de expanso e retrao desses materiais. As tenses internas assim geradas podem originar fissuras microscpicas, ou mesmo macroscpicas, que se tornaro em outrastantas vias de acesso para outros agentes de deteriorao. A chamada gua de pedreira pode tambm ser causa de deteriorao, com efeito, as pedrasrecm extradas da pedreira encontram-se muito saturadas de gua e se, nestas circunstncias,forem utilizadas em obra, a secagem subseqente pode levar que se destaquem fragmentoscorrespondentes a zonas de menor coeso. Nos climas frios tambm podem ocorrer fraturas pela ao de congelao da gua de pedreira que, aumentando de volume e encontrandoseconfinada nos poros da pedra praticamente saturada, origina tenses que podem levar rotura.

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pois necessrio deixar que o material perca a gua de pedreira antes de ser utilizado emobra.A chuva cida um fenmeno causado pela poluio atmosfrica, que no mais do que acombinao dos agentes proliferadores de poluio atmosfrica e a gua existente nas nuvens.Combinao essa que assume particular importncia nas cidades industrializadas, onde osnveis de poluio so elevados. A tendncia ainda para piorar, se bem que o controlo sobrea poluio, no que se refere, por exemplo, Unio Europia, est a ser levado a cabo.

4.2. A Ao do Sais Solveis

A gua que penetra nas pedras, por higrospicidade, atravs das fundaes pode conter saisdissolvidos. Tambm a gua da chuva pode dissolver sais da prpria pedra. A cristalizaodos sais pode dar-se superfcie formando eflorescncias (salitre) ou no interiorcriptoflorescncias. As eflorescncias formam-se, em geral, quando a evaporao se faz com certa lentido e asimples exposio chuva (a chamada lavagem natural) leva ao seu desaparecimento(tambm se poder recorrer a lavagem artificial).Quando a deposio no interior, eles tm uma ao desgastadora sobre a rocha, j que comas variaes das condies fsicas do meio estes sais dilatam-se, retraem-se, dissolvem-se, etc. Os sais solveis podem ser de origem externa quer interna. Assim: Podem encontra-se presentes na pedra antes desta ser aplicada; Resultarem de da alterao dos minerais que a constituem; Provirem de pontos externos tais como: dos materiais das juntas, da alvenaria de base quando a pedra utilizada como revestimento do solo, da atmosfera e at ainda de produtos usados na limpeza ou em tratamentos de conservao. Conforme a natureza destas origens varia a composio dos sais, sendo os mais freqentes ossulfatos os cloretos, carbonatos e nitratos.Os sais de origem interna resultam por vezes do prprio processo de formao da rocha, porexemplo, nas rochas sedimentares, cuja deposio se deu sob a gua do mar, podemencontrar-se cloretos de metais alcalinos destes provenincia. Tambm a decomposio dosminerais que constituem a rocha do lugar a sais de origem interna. Os materiais utilizadosnas juntas, como o cimento portland ou argamassas de cal hidrulica, so fontes externas desais de metais alcalinos (carbonatos ou sulfatos de sdio ou potssio) que podem originareflorescncias.38

Tambm por vezes se constroem paredes de tijolo externamente revestidos por pedra e, nestecaso, os sais contidos nos tijolos podem, por efeito da umidade, vir a depositar-se na pedra.Similarmente certos produtos usados na limpeza de cantaria podem originar deterioraesimportantes, exemplo disso so a soda custica e certos lcalis que tm, por vezes, sidousados. Estes so tanto mais perigosos quanto os seus efeitos funestos no so imediatos, saparecendo os resultados desastrosos algum tempo depois. As tentativas de

neutralizaolavando com cidos fracos, como o vinagre, no so eficazes. Temos ainda outros tipos de sais, como o cloreto de sdio (principalmente em zonasmartimas), que podem causar deteriorao.

4.3. A Ao do Vento

O vento exerce uma ao puramente mecnica e, quando o fator determinante, geralmenteformam-se na pedra cavidades caractersticas que podem atingir profundidades apreciveis(corroso elica).O vento tambm influncia na cristalizao dos sais, pois quando a sua velocidade aumentatambm acelera a velocidade de evaporao da gua contida nos poros e, conseqentemente,incrementa-se a cristalizao dos sais que contem em soluo. tambm um agente erosivo, especialmente quando transporta areia.

4.4. A Ao da Temperatura

Um dos efeitos da temperatura (ciclos de gelo e degelo) j foi examinado a propsito da gua.Contudo, as variaes trmicas podem ainda produzir outras aes mecnicas deletrias.Imaginemos que as variaes de temperaturas em todo o bloco so uniformes. Este bloco constitudo por elementos diferentes com coeficientes de dilatao diferentes, o que originavariaes de volume variveis de um elemento para outro, que por sua vez pode provocarroturas no bloco. Mas, na realidade, a temperatura pode no ser igual em toda a espessura da pedra, porexemplo, um dos lado poder estar exposto ao sol e o outro no. Neste caso o material aindamais susceptvel ao aparecimento de roturas, isto particularmente agravado quando existamj alteraes produzidas por outras causas tais como crostas, fissuras e esfoliaes. de39

notar, tambm, que a temperatura tem ainda influncia no que diz respeito ao teor degua nas pedras. Quanto maior for a temperatura maior a evaporao e, conseqente, adeposio de sais.

4.5. A Ao dos Agentes Biolgicos

As rvores e as ervas tm alguma importncia sobre a deteriorao dos monumentos, ou detodas as construes de pedra em geral, se elas crescem em cima ou perto das construes.As rvores e as plantas que crescem nos edifcios indicam, em regra, uma importanteumidade dos materiais de construo. So, usualmente, inofensivas mas algumas vezes asrazes podem acentuar as deterioraes da alvenaria.As plantas que encontramos nos edifcios indicam uma fraca conservao e so mais oresultado do que a causa da deteriorao. Os edifcios so muitas vezes cobertos localmente de algas e organismos com elasaparentados, o que indica sempre uma grande umidade em obra. Encontram-se estas plantasperto dos tubos de queda e nas partes da base do edifcio molhadas pela subida de gua dosolo. A presena das algas pode ajudar a localizar, rapidamente, a umidade numa construo.Os prejuzos so principalmente devidos a freqentesumidificaes e secagens da pedra.Nos stios onde se encontram algas as paredes tm uma umidade que muitas vezes acimado teor de gua em equilbrio. Portanto, as partes externas da parede encontram-se em taiszonas bem protegidas, porque o nmero de ciclos secos e midos pequeno. Todavia, naszonas limtrofes e nas partes internas da parede a deteriorao importante. Independentemente das deterioraes mecnicas, as algas e os lquenes contribuem tambmpara a deteriorao qumica das pedras calcrias. Os lquenes no podem tolerar a fuligem eos sulfatos no atacam as construes e os monumentos nas zonas urbanas industriais, masnoutros lugares podem ter um efeito destruidor sobre as rochas calcrias, gneas e os grs. Oseu desenvolvimento complexo e a ao destruidora dos lquenes nos monumentos ampliada nos climas tropicais. Os cogumelos presentes nos materiais de construo porosos tornam-nos feios e podemprejudicar as pinturas dos muros. O seu papel na deteriorao dos materiais porosos menosevidente.As rochas silicatadas que contenham uma populao bacteriolgica tem tendncia adesagregar-se muito lentamente no princpio, pois que este processo ao fim de algum tempo

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acelerado. Por esta razo as rochas de silicatos atingidas por bactrias no so recomendadasno emprego do exterior, dado a sua degradao ser muito rpida desde que tenha comeado. Os microorganismos podem contribuir para a degradao da pedra. Os prejuzos devidos aos insetos interessam sobretudo s matrias orgnicas como amadeira, mas os excrementos das aves, como os pombos, contendo nitratos deterioram apedra e tornam as fachadas feias e com uma espessa camada de fuligem. Tambmexcrementos de morcegos podem ser responsveis por certos casos da degradao.Os excrementos fornecendo matria orgnica introduzem uma ao bacteriolgica queproduz cidos orgnicos. A chuva que cai sobre a construo torna-se mais cida e, portanto,mais agressiva. Esta situao contribui extraordinariamente para a desintegrao de certaspedras.

4.6. A Ao da Poluio Atmosfrica

Este tipo de poluio representa nos nossos dias uma causa terrvel de deteriorao daspedras. Referindo-se a ela na conferncia de Bruxelas, em 1996, o Prof. Lamaire afirmou: Asulfatao das pedras ter destrudo em menos de duas geraes numerosas obras-primas quemuitas outras admiraram de forma intacta. Ela ter aniquilado ou danificado em menos demeio sculo mais obras-primas do que as duas guerras mundiais. Os agentes qumicos presentes no ar poludo que mais afetam as pedras e, em particular,oscalcrios ou o carbonato de clcio (por vezes contido noutros tipos de pedra), so o dixido decarbono e os gases sulfurosos. O cido ntrico e clordrico podem, tambm, existir em menor quantidade, mas a sua ao comparativamente pouco importante.A poluio causada pelos produtos slidos resultantes da combusto do carvo e de outrosmateriais igualmente considervel. A fuligem adere tenazmente s pedras originando umacamada escura de sujidade que desfigura os monumentos. Alm deste efeito deobscurecimento, contribui tambm para alterao qumica, pois transporta cidos e saissolveis susceptveis de alterar a pedra.

4.7. A Ao do Fogo

O efeito do fogo sobretudo causado pela rapidez da variao de temperatura.

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As partesexteriores das pedras envolvidas pelas chamas aquecem rapidamente e sofrem uma bruscavariao do volume, como a transmisso de calor para o interior no se faz com a mesmavelocidade, criam-se ento tenses que ultrapassam a resistncia do material e placas esegmentos destacam-se, sucessivamente. Este fenmeno geral em todas as pedras, mas umcaso especial o das pedras que contm forte percentagem de quartzo como, por exemplo, osgranitos. O quartzo sofre a 575c uma mudana de estrutura acompanhada de brusca dilatao(4,5%) que faz estalar a pedra. O aquecimento provocado pelo fogo acompanhado, porvezes, por mudanas de colorao da pedra que so susceptveis de fornecer indicaes aosarquelogos, como, por exemplo, em relao aos incndios na acrpole de Atenas.

4.8. A Ao Humana

Existem ainda certas causas de deteriorao que se prendem com a escolha, utilizao,colocao e conservao do material em obra, por outras palavras, apontar alguns aspectostcnicos de construo e de conservao cuja no observncia uma origem freqente dedeteriorao.A escolha da qualidade do material importante, pois certas deterioraes podem provir dedefeitos naturais da pedra, tais como: Heterogeneidades; Diferenas de estrutura; Camadas brandas; Fissuras.

Todas estas singularidades constituem pontos de menor resistncia s causas de alterao edo lugar a um ataque preferencial. As camadas brandas so mais facilmente erodveis, asfissuras favorecem a penetrao de gua, etc. conveniente colocar as pedras em obra de modo que as cargas se apliquemperpendicularmente ao seu leito natural. De fato, as rochas sedimentares devido ao seu modode formao por deposio de camadas sucessivas, tm uma estrutura laminada e a separaopor camadas por vezes fcil. Assim, freqente encontrarem-se deterioraes pelo fato dapedras ter sido colocada com o leito paralelo superfcie de exposio.

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A associao inconveniente dos materiais pode tambm ocasionar alteraes fsicas ouqumicas. Por exemplo, tem-se observado que certos grs de cimento silicioso, que quandoempregados isoladamente resistiam muito bem ao ataque pelos gases sulfurosos dasatmosferas poludas, apresentaram mau comportamento quando associados a calcrios. Comefeito, o sulfato de clcio, resultante do ataque do calcrio, transportado pela gua da chuvaou atravs dos poros, tendia a acumular-se (devido a diferenas de porosidade dos doismateriais) ocasionando a sua alterao. O emprego de argamassas imprprias pode ser outra causa de alterao, como j se referiuapropsito dos sais solveis.Tambm quando uma junta preenchida com argamassa demasiado densa, o movimento dagua extremamente reduzido e quase que no h secagem atravs desta. Ento a evaporaod-se pela pedra adjacente, onde a cristalizao dos sais origina deterioraes. Casos se tmdado em que reparaes de monumentos com refachamento das juntas, por argamassas muitodensas, veio acentuar os desgastes. O uso de ferros cravados na pedra outra causa de deteriorao das pedras. Normalmenteuma corroso importante tem lugar em meio cido, mas tambm se observa a mesma coisa emmeio alcalino e, sobretudo, quando h cloreto de sdio ou magnsio. Como o volume daferrugem 6 a 8 vezes maior do que o ferro que a formou, as fendas e fissuras que seencontram no material envolvente do ferro so explicadas facilmente por este fato. Paraevitar isto, o ferro algumas vezes envolvido por chumbo, mas o chumbo tambm ele mesmos vezes atacado quando em contacto com o calcrio, argamassa ou madeira. Neste caso no h proteo do ferro contra a corroso. Para evitar este perigo indispensvel o emprego demetais ou ligas resistentes corroso (como o cobre ou nquel).

4.9. Patologia de Pedras Naturais em Revestimento

Os revestimentos de pedra natural em fachadas assumem grande importncia no Brasil. Com a evoluo tecnolgica, ao nvel dos equipamentos de corte, a indstria transformadora de rochas ornamentais tem conseguido fornecer ao mercado brasileiro placas ptreas de grandes formatos com espessuras cada vez menores (10 a 20 mm).

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No nosso pas a tcnica mais utilizada para aplicar revestimento de pedra natural em fachadas a fixao direta. Esta tcnica muito utilizada fazendo a colagem da placa de pedra com um cimento-cola. O desconhecimento das propriedades dos cimentos-cola de elevadas prestaes, das propriedades das pedras naturais, conjugados com uma deficiente qualidade da mo-de-obra disponvel nos dias de hoje, originam diversas patologias em edifcios jovens, com idades inferiores a 5 anos. Algumas destas patologias manifestam-se ainda na fase final da construo dos edifcios, quando muitas vezes ainda no foram habitados.

Figura 8: Evidncias do estado da cola no suporte depois de retirada das placas de pedra natural que mostravam colagem deficiente. Fonte: CORREA, 2002.

As patologias mais comuns que se encontram em fachadas revestidas com pedra natural so os desprendimentos e as manchas nas superfcies expostas das placas. Os desprendimentos de elementos fixos diretamente em fachadas particularmente preocupante uma vez que coloca em risco pessoas e bens.As manchas nos revestimentos de pedra natural tm como efeito principal os danos estticos que causam s fachadas dos edifcios. No entanto, se houver deposio de sais na interface entre o tardoz das placas coladas e a cola, podem gerar-se presses devido cristalizao dos sais originando o desprendimento das44

placas do revestimento. Esta mesma presso de cristalizao na superfcie de placas ptreas pode originar a degradao da superfcie destes materiais de revestimento.

Figura 9: Evidncias dos Pontos de Cola. Fonte: CORREA, 2002.

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5. ROCHAS ORNAMENTAIS

Entende-se por minerais industriais, onde esto includas as rochas ornamentais e industriais,"... os minerais e as associaes de minerais utilizadas para fins industriais, de modo a podercom eles, ou com compostos deles derivados, fabricar por processos tecnolgicos simples oucomplexos, os produtos ou materiais que satisfaam os requisitos impostos por uma qualidadede vida caracterizada por uma melhoria que se pretende cada vez melhor" [GOMES, C.,VELHO J. e ROMARIZ, C., (1998) Minerais Industriais. Geologia,

Propriedades,Tratamentos, Aplicaes, Especificaes, Produes e Mercados].

Tabela 8: Modo de comercializao das rochas Ornamentais calcrias. Fonte: Instituto Geolgico e Mineiro

So diversas as possibilidades de tratamento que visam explorar o potencial de brilho evalorizar texturas e cores. Mais apropriadas s reas internas (como salas e sanitrios), mastambm muito usadas em exteriores (fachadas e pavimentos), temos as seguintes situaesmais comuns: Bruto: sem nenhum tipo de acabamento; Serrado: O material serrado e semi-polido, ficando quase sem brilho e com boa aderncia superficial (no escorregadio); Apicotamento (escacilhado, esponteirado e bujardado): utilizando martelo e ponteira, deixa a superfcie rugosa e antiderrapante. Esta opo que torna a rocha46

antiderrapante, o apicoamento um processo manual ou mecnico que utiliza o pico - ferramenta prpria para desgastar pedras - para conferir um aspecto com relevo (picado). Polido: Alisado com abrasivos e depois lustrado com produtos qumicos, realando brilho e capacidade de impermeabilizao. So submetidas a processos sucessivos de abraso, partindo da granulometria mais grossa at chegar mais fina, sendo o objetivo fechar qualquer porosidade. Em seguida, pode-se ou no lustrar a pea, de acordo com o brilho desejado; Flameado ou flamejado: quando submetido a maarico tornando-o ondulado e antiderrapante. Este processo, que se aplica exclusivamente ao granito, tem o objetivo de torn-lo spero. Consiste na queima da pedra para que ocorra o desprendimento alguns cristais. Lustradas - O lustro feito de forma diferenciada para cada pedra. No caso do mrmore, usa-se o cido oxaltico - de menor potencia abrasiva; j para o granito usada uma mistura de chumbo e xido de estanho. Levigadas - quando as peas so desbastadas por abrasivos de granulometria grossa e no recebem mais nenhum tratamento, resultando uma superfcie spera. Impermeabilizadas - De modo geral, pedras polidas no apresentam porosidades, dispensando assim tal tratamento. J aquelas usadas em seu estado natural so permeveis e devem ser impermeabilizadas com resina base de polister, para impedir o crescimento de matrias orgnicas e o conseqente comprometimento de sua resistncia e esttica. As rochas no precisam, para o seu emprego, mais que a extrao e sua transformao emformas e/ou elementos adequados aos usos projetados. Torna-se, contudo, indispensvel oconhecimento das suas caractersticas petrolgicas, qumicas e mecnicas alm dos aspectoscromticos e texturais, pois estas propriedades so, em ltima anlise, as diretrizes bsicasque norteiam e determinam seu emprego. As caractersticas tecnolgicas das rochas, assim como a previso do seu desempenho emservio, so obtidas atravs de anlises e ensaios executados, segundo

procedimentosrigorosos, normalizados por entidades nacionais, para a caracterizao tecnolgica das rochasornamentais.47

Parece que o crescimento recente da participao relativa dos granitos no sect