UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA

INDÚSTRIA DA PEDRA: DA EXTRAÇÃO À APLICAÇÃO FINAL

ORGANIZADORES:

A. B. PARAGUASSÚ J. E. RODRIGUES R. P. RIBEIRO E. B. FRAZÃO “in memorian”

SÃO CARLOS EESC/USP

2017

ÍNDICE

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 6

2 BREVE HISTÓRICO SOBRE O USO DAS PEDRAS NA CONSTRUÇÃO ................ 8

3 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DAS PEDRAS .......................................... 10

3.1 MINERAIS E ROCHAS ................................................................................................. 10

3.1.1 Generalidades ....................................................................................................... 10

3.1.2 Classificação das rochas ...................................................................................... 13

3.1.2.1 Rochas ígneas ..................................................................................................... 13

3.1.2.2 Rochas sedimentares ......................................................................................... 15

3.1.2.3 Rochas metamórficas ........................................................................................ 16

3.2 EXTRAÇÃO E EMPREGO DOS MATERIAIS NATURAIS ............................................... 17

3.2.1 Produto de rocha natural ...................................................................................... 18

3.2.1.1 Emprego como material ornamental e como revestimento de pisos e

paredes ............................................................................................................................ 18

3.2.1.2 Emprego como agregado para concretos, pavimentos e barragens......... 25

3.2.2 Produto de rocha preparada ............................................................................... 26

3.2.2.1 Cimento ................................................................................................................ 26

3.2.2.2 Materiais que empregam argila ....................................................................... 26

4 FUNÇÕES REQUERIDAS E EXERCIDAS PELAS PEDRAS DE

REVESTIMENTO................................................................................................................ 27

4.1 PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS .................................................................................. 27

4.2 EMBELEZAMENTO DE FACHADAS DE EDIFICAÇÕES ....................................... 27

4.3 ADEQUAÇÃO DE PAVIMENTOS ........................................................................... 28

4.4 OUTROS USOS E FUNÇÕES .................................................................................... 29

5 CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA E PROCEDIMENTOS PARA SELEÇÃO

DAS ROCHAS .................................................................................................................. 31

5.1 PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DOS MATERIAIS ROCHOSOS ............................. 32

5.2 TIPOS DE ENSAIOS TECNOLÓGICOS ........................................................................ 33

5.3. NORMALIZAÇÃO DOS ENSAIOS TECNOLÓGICOS ................................................ 33

5.4 DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS TECNOLÓGICOS .......................................................... 35

5.4.1 Análises petrográficas ........................................................................................... 35

5.4.2 Índices físicos ......................................................................................................... 36

5.4.2.1 Massa específica e porosidade ........................................................................ 37

5.4.2.2 Absorção ............................................................................................................. 38

5.4.3 Tenacidade ............................................................................................................. 39

5.4.4 Propriedades térmicas .......................................................................................... 40

5.4.4.1 Condutividade térmica ...................................................................................... 41

5.4.4.2 Calor específico .................................................................................................. 42

5.4.4.3 Dilatação térmica ............................................................................................... 42

5.4.5 Desgaste e abrasão .............................................................................................. 43

5.4.6 Resistência à compressão uniaxial ..................................................................... 44

5.4.7 Flexão ...................................................................................................................... 47

5.4.8 Alteração e alterabilidade ................................................................................... 49

5.4.8.1 Índices de alteração e alterabilidade ............................................................. 49

5.4.8.2 Procedimentos para ensaios de alteração ..................................................... 51

5.4.9 Ensaios especiais e não rotineiros ....................................................................... 54

5.4.9.1 Módulo de elasticidade estático ...................................................................... 54

5.4.9.2 Velocidade de propagação de ultrasom ..................................................... 56

5.4.9.3 Dureza Knoop ...................................................................................................... 57

5.4.9.4 Abrasão Profunda ............................................................................................... 58

5.4.9.5 Coeficiente de Atrito Dinâmico ........................................................................ 59

5.5 CRITÉRIOS PARA AVALIAR A QUALIDADE DAS ROCHAS PARA USO EM

REVESTIMENTO .................................................................................................................. 60

6 PROCESSOS DE EXTRAÇÃO ..................................................................................... 62

6.1 MATACÕES ................................................................................................................. 65

6.2 MACIÇO ROCHOSO .................................................................................................. 65

7 PROCESSOS DE BENEFICIAMENTO DAS PEDRAS ........................................................ 71

7.1 DESDOBRAMENTO DE BLOCOS ................................................................................. 71

7.1.1 Tear convencional ................................................................................................. 72

7.1.2 Tear com multifios diamantados .......................................................................... 78

7.2 POLIMENTO DE CHAPAS ............................................................................................ 80

7.2.1 Polimento de Rochas Comuns ............................................................................. 81

7.2.2 Polimento de Rochas Frágeis ............................................................................... 87

8 SISTEMAS ADERENTES DE COLOCAÇÃO DE PEDRAS....................................... 92

8.1 ARGAMASSAS COLANTES ......................................................................................... 92

8.2 RESISTÊNCIA À ADERÊNCIA DE ARGAMASSAS COLANTES .................................... 94

8.3 INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA ADERÊNCIA DE ARGAMASSAS COLANTE...... 101

9 SISTEMAS NÃO ADERENTES DE COLOCAÇÃO DE PEDRAS ............................ 104

9.1 FACHADAS VENTILADAS............................................................................................ 104

9.1.1 Breve Histórico ........................................................................................................ 105

9.1.2 Sistemas não aderentes de fixação em fachadas ............................................ 109

9.1.3 Sistema pino/furo ................................................................................................... 111

9.2 PISOS ELEVADOS......................................................................................................... 113

9.3 LAJES ESTRUTURAIS ..................................................................................................... 115

9.4 CONSIDERAÇÕES GERAIS.......................................................................................... 119

10 ALTERABILIDADE DE ROCHAS ............................................................................... 120

11 RESÍDUOS DO BENEFICIAMENTO ......................................................................... 123

12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 126

12.1 CITADAS NO TEXTO ................................................................................................ 126

12.2 COMPLEMENTARES ................................................................................................. 127

6

1 INTRODUÇÃO

Desde quando foram intensificados estudos sobre rochas ornamentais e para

revestimentos, notou-se a escassez de pesquisas, tanto na produção de placas

polidas de rochas graníticas, quanto às técnicas de fixação nas obras de

engenharia. No primeiro caso, a produção que ainda se baseia no empirismo, tem

sido agravada pela falta de prática na operação dos novos equipamentos cada

vez mais informatizados e no uso dos abrasivos disponíveis. Quanto à fixação de

placas, além da carência de mão de obra especializada, são poucas as diretrizes

para uma boa aplicação das placas nas edificações.

Uma das maneiras de contribuir para o aprimoramento da produção

científica sobre o assunto sempre foi a interação envolvendo engenheiros e

técnicos da construção civil, empresas beneficiadoras de material pétreo,

instituições de pesquisa e universidades. Neste sentido vêm sendo realizadas

pesquisas na Área de Pós-Graduação em Geotecnia da Escola de Engenharia de

São Carlos (EESC/USP).

Trata-se de Pós-Graduação tradicionalmente bem conceituada pelos órgãos

de pesquisa; oferece, há vários anos, disciplinas sobre as propriedades geotécnicas

das rochas, que são ministradas por geólogos e engenheiros civis. Conta com

laboratórios para ensaios em rochas para revestimento que vêm sendo utilizados

tanto em trabalhos acadêmicos quanto na prestação de serviços à comunidade.

Há mais de cinco décadas, pesquisas sobre o uso de rochas na construção

civil vêm sendo realizadas no Departamento de Geotecnia da EESC/USP. As

pesquisas inicialmente eram mais voltadas à caracterização de agregados pétreos,

mas com o crescente aumento da utilização de rochas para fins ornamentais e

como revestimentos de pisos e paredes, foram complementadas com estudos de

alteração e de alterabilidade desses materiais.

Em 2001 foi criada uma linha de pesquisa específica para estudos de rochas

para revestimentos, levando-se em conta a importância do tema, ocupando

destacada posição na economia de diversos países, incluindo o Brasil.

Este livro é uma reunião das informações existentes no acervo técnico-

acadêmico produzido pelo Grupamento de Tecnologia de Rochas – GTR da Área

7

de Pós-Graduação em Geotecnia, organizado pelos Profs. Drs. Antenor Braga

Paraguassú, José Eduardo Rodrigues, Rogério Pinto Ribeiro e o Dr. Ely Borges Frazão,

contando também com as colaborações da tecnóloga Abiliane de Andrade

Pazeto e do tecnólogo Phillipe Fernandes de Almeida, realizadas durante o

desenvolvimento de seus programas de Pós-Graduação em Geotecnia.

O texto contém os aspectos teóricos essenciais decorrentes das publicações

de mais de setenta trabalhos em periódicos e anais de eventos científicos, várias

palestras e seminários. Também constam os resultados de seis teses de doutorado,

sendo duas em fase de conclusão e dez dissertações de mestrado, que englobam

desde a extração do material rochoso até sua aplicação, em especial, na

construção civil.

Esta coletânea tem como objetivo principal a divulgação dos

conhecimentos para os meios didáticos, acadêmicos, empresariais da “Indústria da

Pedra” e, principalmente, aos profissionais da engenharia civil e da arquitetura.

É chamado de “Indústria da Pedra” o conjunto de operações que

transformam o material (rocha) extraído do maciço rochoso nas pedreiras (pedras)

em materiais acabados como placas polidas, ladrilhos, etc.

O livro é dividido em doze capítulos: 1- Introdução; 2- Breve Histórico sobre o

Uso das Pedras na Construção; 3- Classificação e Características das Pedras; 4-

Funções Requeridas e Exercidas pelas Pedras de Revestimento; 5- Caracterização

Tecnológica e Procedimentos para Seleção das Pedras; 6- Processos de Extração

das Pedras; 7- Processos de Beneficiamento das Pedras; 8- Sistemas Aderentes de

Colocação das Pedras; 9- Sistemas Não Aderentes de Colocação das Pedras;

10- Alterabilidade de Rochas; 11- Resíduos do Beneficiamento e 12- Referências

Bibliográficas.

8

2. BREVE HISTÓRICO SOBRE O USO DAS PEDRAS NA CONSTRUÇÃO

Desde o começo da história do homem vemos sua relação com as pedras por

meio da confecção de utensílios domésticos, armas de caça e objetos sacros.

Rochas como arenito calcífero e alguns granitos foram utilizados para perpetuar as

figuras dos faraós e deuses sob a forma de grandes esculturas ou como templos,

pirâmides e túmulos.

O uso do mármore, rocha de fácil trabalhabilidade, se destacou no período

clássico da cultura grega, onde os artistas esculpiram figuras humanas e construíram

memoráveis monumentos em pedra como, por exemplo, o Parthenon.

Foram os romanos os responsáveis pelas construções mais audaciosas da

antiguidade utilizando a pedra como elemento estrutural, estético e com caráter

social, tais como aquedutos, estradas, fóruns e teatros. As estradas eram construídas

com traçado retilíneo e pavimentadas, como por exemplo, a Via Ápia, a primeira e

principal estrada romana construída em 312 a.C. para ligar Roma ao sul da hoje

Itália. Um legado também importante deixado pelos romanos foi o pioneirismo na

técnica de usar a rocha na forma de placas para revestimento de grandes

estruturas de alvenaria.

Depois do declínio do Império Romano, as técnicas construtivas ficaram

perdidas até o último século da Idade Média, quando grandes obras como

catedrais, edifícios públicos e palácios da nobreza medieval foram construídas em

importantes cidades da atual Itália, França, Espanha e Portugal, impulsionando

novamente a utilização da pedra como material nobre na arquitetura.

As civilizações Incas e Astecas, que floresceram nas Américas, também

utilizaram intensamente a pedra em suas construções, como por exemplo, a cidade

de Machu Picchu (Peru) e as pirâmides toltecas (México).

No Brasil, as principais construções usando a pedra tiveram início no período

colonial quando foram utilizados blocos irregulares assentados com argamassa

como, por exemplo, as obras históricas existentes nas cidades de Tiradentes, São

João Del Rei (Minas Gerais), Olinda (Pernambuco) e Rio de Janeiro.

Até o final do século XIX e início do século XX, quando se introduziu a

mecanização na extração e no beneficiamento das rochas, seu emprego na

9

arquitetura era mais estrutural que ornamental. Com o advento da construção

metálica e do concreto armado, o uso da pedra como material estrutural sofreu

grande impacto, passando a ter outros campos de aplicação como, por exemplo,

muros de arrimo, fundação pouco profundas, blocos para pavimentação

descontínua, lastros de ferrovias e principalmente material agregado, componente

do concreto de cimento Portland de uso estrutural ou na mistura asfáltica usada em

pavimentação.

Nos últimos anos, foram desenvolvidas técnicas aprimoradas de extração e de

beneficiamento responsáveis pela intensificação do emprego das rochas, tornando

este material mais acessível para revestimento de pisos e paredes. A

comercialização de vários tipos de rochas, principalmente as “graníticas”, a

abertura de empresas e a demanda do mercado internacional nas três ultimas

décadas posicionaram a indústria das rochas ornamentais e de revestimento como

um importante setor da construção civil.

Toda obra civil está assentada em um tripé, que abrange três áreas básicas:

mecânica, gerenciamento e materiais. Na mecânica, estão envolvidas as noções

de física e matemática; no gerenciamento, estão os processos construtivos e

operacionais, a legislação e a economia; nos materiais, estão envolvidas a estética,

as condições ambientais e as características dos materiais. Para que haja garantia

de sucesso numa obra, deve-se, pois, buscar harmonia entre estas três áreas

básicas.

Com este enfoque o presente livro pretende contribuir para a difusão do

conhecimento das características tecnológicas das rochas, um dos principais

materiais de construção. São tratadas sucintamente as características geológicas e

petrográficas das principais rochas usadas como material de construção,

estendendo-se para uma síntese das funções exercidas pelas rochas nos diversos

tipos de revestimento. Estão incluídas a análise das propriedades das rochas de

interesse para tais fins, as metodologias de ensaios e um resumo dos processos de

produção da pedra, as condicionantes envolvidas e a geração de resíduos.

Finalmente, são tratadas técnicas de colocação e os cuidados inerentes ao

processo e ao produto para garantir durabilidade à obra.

10

3. CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DAS PEDRAS

Nos nossos dias, com o crescente avanço da tecnologia, os materiais naturais

vêm sendo cada vez mais empregados nas obras de engenharia e na indústria de

transformação. A aplicação das diversas matérias primas está condicionada às suas

propriedades mecânicas e químicas, cujo conhecimento é necessário quando

desejamos selecionar materiais para um determinado fim.

Destaca-se o fato de que, entre todas as matérias primas extraídas da crosta

terrestre, as empregadas na construção civil ocupam o primeiro lugar em

tonelagem.

3.1 MINERAIS E ROCHAS

3.1.1 Generalidades

Mineral pode ser definido como um elemento químico ou uma combinação

química, formado mediante um processo inorgânico natural. É um corpo

homogêneo em virtude de ser constituído internamente por uma estrutura

tridimensional ordenada, característica do estado sólido, ou seja, estrutura cristalina.

Um material somente adquire a forma geométrica regular de um cristal quando as

condições em que é formado permitem o desenvolvimento de faces planas e

polidas.

De uma maneira geral, os minerais podem se formar por: resfriamento do

magma (material em estado de fusão encontrado no interior da crosta),

resfriamento de soluções ou gases magmáticos, evaporação de soluções salinas,

reações entre substâncias e intemperismo (ataque do ar e da água sobre minerais

pré-existentes resultando na formação de novos minerais).

Para o reconhecimento exato de um mineral, dispomos de vários processos,

por meio dos quais podemos determinar tanto sua estrutura cristalina quanto sua

composição química. Dentre eles, citamos: cristalografia por difração de Raios X e

microscopia óptica e eletrônica, conjugados com análise química.

Muito embora o número de minerais existentes seja consideravelmente

grande (acima de 4.000 catalogados; sendo mais da metade raros ou

reconhecidos somente por alguns pequenos cristais), os que comumente ocorrem

11

como formadores de rochas são relativamente poucos, em torno de uma dezena.

Assim, podemos citar como mais comuns: quartzo, feldspatos, micas, anfibólio,

piroxênios, olivinas, calcita, dolomita, magnetita, hematita, limonita, pirita, granada,

gipsita e os minerais de argila. Como exemplo, são apresentadas algumas espécies

minerais (Figuras 3.1 e 3.2) que fazem parte do acervo do Departamento de

Geotecnia da EESC/USP.

(A) (B)

(C) (D)

(E) (F)

(G) (H)

Figura 3.1 – Amostras de mão de algumas variedades de quartzo: (A- cristal de rocha; B- incolor; C- róseo), de feldspato (D- ortoclásio; E- microclínio e F- plagioclásio/albita incrustado em cristal de quartzo) e de mica (G- biotita; H- muscovita).

12

(A) (B)

(C)

Figura 3.2 Amostras de mão: (A) calcita; (B) talco e (C) hematita.

Rocha pode ser definida como qualquer massa que constitui parte essencial

da crosta terrestre. Trata-se de definição abrangente, no entanto, para fins de

aplicação de uma rocha como material de construção pode ser definida, com um

enfoque geotécnico, como um material natural formador da crosta terrestre, coeso

e resistente mesmo ao contato prolongado com a água.

De acordo com o número de espécies de minerais que entram em sua

composição, as rochas podem ser uniminerálicas, quando formadas somente por

uma espécie mineral como, por exemplo, o mármore e o anfibolito, ou

pluriminerálicas, que são as mais comuns, quando contêm duas ou mais espécies

minerais como acontece com o granito, o basalto, etc. Algumas podem ser

formadas por material não cristalino (amorfo), como alguns vidros vulcânicos e

pedra pomice.

Em trabalhos rotineiros de determinação petrográfica examina-se as rochas

ao microscópio polarizador em secções delgadas de aproximadamente 0,03mm de

espessura, montadas em lâminas de vidro segundo as técnicas preconizadas para

confecção de lâminas petrográficas.

Devemos levar em consideração que certos fenômenos geológicos influem

nas propriedades principais das rochas. Dessa forma, dobramentos,

13

escorregamentos, fraturas, diáclases, foliações, etc., modificam uma rocha influindo

no seu uso, como acontece quando empregada como material de construção. Na

aplicação de rochas em pisos e paredes além da boa qualidade que a rocha deve

apresentar o valor estético entra como um fator importante na escolha de um

determinado tipo rochoso. Por exemplo, rochas com cristais proeminentes e com

estruturas movimentadas têm alto valor comercial, algumas delas devido à

fragilidade mecânica quando na forma de placas necessitam ser reforçadas com

resinas e fibra de vidro, processo conhecido na Indústria da Pedra como “telagem”

(Item 7.2.2.).

3.1.2 Classificação das rochas

De acordo com sua origem, classificamos as rochas em três grandes grupos:

ígneas, sedimentares e metamórficas.

� Rochas ígneas são aquelas formadas por material em estado de fusão

(magma), que se consolidou por resfriamento. Exemplos: granitos, sienitos,

basaltos, etc.

� Rochas sedimentares são as resultantes da acumulação de materiais

derivados de outras rochas preexistentes. Exemplos: arenitos, argilitos, etc.

� Rochas metamórficas são as rochas que primariamente se originaram das

magmáticas ou sedimentares, e que foram submetidas a pressões e/ou

temperaturas elevadas. Exemplos: gnaisses, mármores, quartzitos, etc.

Dentre esses grupos de rochas, as rochas sedimentares são as menos

processadas na Indústria da Pedra. As ilustrações de rochas que integram a

seqüência do texto fazem parte do acervo de amostras didáticas do Laboratório

de Geologia de Engenharia do Departamento de Geotecnia da EESC/USP.

3.1.2.1 Rochas ígneas

De acordo com a velocidade de resfriamento do magma, podemos

considerar o seguinte: quando o resfriamento é lento, os íons se combinam

formando minerais grandes que se destacam na massa rochosa (Figura 3.3A);

quando é rápido, não se formam minerais grandes em casos intermediários como o

diabásio (Figura 3.3B) havendo até casos extremos em que o magma se consolida

no estado vítreo (amorfo), como ilustrado na Figura 3.3C.

14

(A) (B) (C) Figura 3.3– (A) Granito inequigranular, (B) diabásio e (C) vidro vulcânico.

Dependendo da profundidade de consolidação do magma, na crosta

terrestre, as rochas ígneas resultantes podem ser:

� Intrusivas ou plutônicas – formadas a grandes profundidades. Geralmente

apresentam uma granulação grossa e só aparecem à superfície por

erosão das partes sobrejacentes. Um exemplo é o granito já mostrado na

Figura 3.3A, em cuja constituição mineralógica entra quartzo, feldspato,

mica e/ou hornblenda.

� Extrusivas ou vulcânicas – formadas pela consolidação do magma que

atinge a superfície; apresentam granulação muito fina ou são vítreas.

Basalto é o exemplo mais comum. Devido à consolidação se dar na

superfície, seus minerais são pequenos. O basalto (Figura 3.4) é composto

normalmente por feldspato, piroxênio e magnetita. Algumas vezes pode

apresentar um grande número de vazios (vesículas), geralmente de

formas arredondadas.

(A) (B)

Figura 3.4 – Basalto: (A) maciço e (B) vesicular (exibindo alteração por intemperismo).

15

3.1.2.2 Rochas sedimentares

Por serem rochas formadas pela acumulação de materiais resultantes da

desagregação de outras preexistentes, geralmente revelam as seguintes

características:

� Apresentam-se formadas por fragmentos de tamanhos variáveis (rochas

clásticas; Figuras 3.5 e 3.6A), dependendo do transporte do material ter

sido feito por água, gelo ou vento;

� Exibem ou não estratificação (planos com coloração e/ou granulação

diferentes);

� Mostram-se formadas por partículas arredondadas ou angulares, unidas

ou não por cimento. Tal cimento pode ser constituído comumente por

argila, sílica, carbonato ou óxidos de ferro.

� As rochas sedimentares às vezes contêm restos de plantas ou animais

(rochas de origem orgânica), podendo ser algumas vezes observados em

exame macroscópico;

� Certas rochas formam-se por precipitação química em ambiente aquoso

(rochas sedimentares de origem química), como a gipsita, o calcário

(Figuras 3.6B,C); etc.

Figura 3.5 – Rochas clásticas: (A) conglomerados e (B) arenito cimentado por sílica amorfa. Observar no detalhe em nível microscópico (C) os grãos de quartzo (SiO2 em estado cristalino) e o cimento (SiO2 em estado amorfo).

16

(A) (B)

(C)

Figura 3.6 – Rochas clásticas (A- siltito) e químicas (B- calcário e C- gipsita).

2.3 Rochas metamórficas

Como são rochas formadas a partir de outras que foram submetidas a

pressões e/ou a temperaturas elevadas, podem apresentar algumas das seguintes

feições características (Figura 3.7):

� Foliação resultante do desenvolvimento mais ou menos paralelo de

minerais placóides, prismáticos e alongados, podendo ser contínua

(como nos xistos) ou descontínua (como nos gnaisses e em alguns

quartzitos);

� Fragmentos maiores soldados por partículas finas do mesmo material,

como nas "brechas metamórficas", que são rochas formadas durante os

falhamentos da crosta; não confundir com as brechas sedimentares, pois

estas apresentam partículas maiores soldadas por um cimento qualquer,

desenvolvido em um processo sedimentar;

� No caso de mármores há, entretanto, maior porcentagem de minerais

granulares em relação aos lamelares.

17

(A) (B)

(C) (D)

(E) (F)

(G) (H)

Figura 3.7 – Rochas metamórficas: (A) gnaisse; (B) biotita xisto; (C) clorita xisto; (D) filito; (E) ardósia; (F) quartzito; (G) mármore e (H) milonito.

3.2 EXTRAÇÃO E EMPREGO DOS MATERIAIS NATURAIS

Dentre todas as matérias primas extraídas da crosta terrestre, as empregadas

na construção civil ocupam o primeiro lugar em tonelagem e podem ser

classificadas em dois grupos: produtos de rocha natural e produtos de rocha

preparada.

18

3.2.1 Produtos da rocha natural

Incluem os materiais empregados para fins ornamentais, revestimentos de

pisos e paredes e os utilizados como agregado em concretos, pavimentos e

barragens.

3.2.1.1 Emprego como material ornamental e como revestimento de pisos e paredes

A extração dessas rochas tem que ser feita com cuidados especiais para

obtenção de blocos e lajes com dimensões adequadas, sendo importantes

algumas qualidades como beleza e durabilidade. Granitos, mármores, quartzitos,

gnaisses e arenitos constituem os principais tipos de rochas de construção usadas

para esta finalidade. Algumas rochas, no entanto, que apresentam traços de

substâncias radioativas podem ter seu uso limitado (AMARAL et al., 2015; AZEVEDO

et al. 2015).

No maciço rochoso a ser explorado é necessário fazer um estudo prévio do

sistema de fraturamento e estratificação, porque justamente essas

descontinuidades servirão como planos de desmontes. No caso de rochas foliadas,

estratificadas ou bandadas (quartzitos, arenitos, etc.), essas descontinuidades

servirão como planos de desmonte. A extração se faz por meio de cunhas e

alavancas aplicadas nestes planos, e algumas vezes com explosivos de baixa

potência.

No caso dos granitos, os blocos geralmente são extraídos por meio de uma

série de furos verticais e horizontais alinhados e estreitamente espaçados, e também

com o uso de explosivos de baixa potência. São usados também fios diamantados

e serras especiais para extração de blocos de rocha do maciço para serem

beneficiados na forma de placas (vide capítulos 6 e 7).

Detalhes de ladrilhos (dimensões aproximadas de 40x40cm) de diferentes

tipos de rochas brasileiras utilizadas como revestimentos de edificações são

apresentadas nas Figuras 3.8 a 3.25. Estes materiais pétreos fazem parte de

pesquisas e publicações e do acervo de aproximadamente 150 tipos comerciais

(com suas características tecnológicas para emprego em obras) que compõem a

litoteca montada pelo Grupamento de Tecnologia de Rochas (GTR) da Área de

Pós-graduação em Geotecnia da EESC/USP.

19

Figura 3.8– Vista parcial da litoteca de rochas ornamentais e para revestimento do Depto de Geotecnia da EESC/USP. Como mostrado no detalhe, os ladrilhos são encaixados em canaletas de ferro sendo facilmente retirados para manuseio em salas de aula.

Figura 3.9– Aspecto macroscópico de ladrilho do monzogranito "Cinza Andorinha". Minerais essenciais: quartzo (30%), microclínio (31%), plagioclásio (25%) e biotita (12%); densidade: 2,703kg/m³; porosidade aparente: 1,01%; absorção de água: 0,38%.

20

Figura 3.10– Aspecto macroscópico de ladrilho do granada gnaisse "Amarelo Ornamental". Minerais essenciais: ortoclásio (40%), quartzo (30%), oligoclásio (21%), granada (3,5%) e biotita (2,5%); densidade: 2,660kg/m³; porosidade aparente: 0,96%; absorção de água: 0,40%.

Figura 3.11– Aspecto macroscópico de ladrilho do sienogranito "Vermelho Brasília". Minerais essenciais: quartzo (32%), microclínio (41%), oligoclásio (16%) e biotita (5%); densidade: 2,621kg/m³; porosidade aparente: 0,69%; absorção de água: 0,26%.

Figura 3.12– Aspecto macroscópico de ladrilho do tonalito "Preto São Gabriel". Minerais essenciais: plagioclásio (49,9%), quartzo (20,9%), biotita (12%), microclínio (2,9%), hornblenda (2,1%) e piroxênios (4,8%); densidade: 2,960kg/m³; porosidade aparente: 0,96%; absorção de água: 0,33%.

21

Figura 3.13– Aspecto macroscópico de ladrilho do charnoquito "Verde Labrador". Minerais essenciais: quartzo (14%), microclínio (39%), oligoclásio (16%), biotita (5%), hiperstênio (5%), hornblenda (5%) e granada (5%); densidade: 2,677kg/m³; porosidade aparente: 0,24%; absorção de água:0,09%

Figura 3.14– Aspecto macroscópico de ladrilho do monzogranito gnaissificado "Azul Fantástico". Minerais essenciais: quartzo (29,1%), plagioclásio (28,2%), feldspato alcalino (21,3%) e biotita (19,9%); densidade: 2,699kg/m³; porosidade aparente: 0,98%; absorção de água: 0,25% .

Figura 3.15– Aspecto macroscópico de ladrilho do migmatito "Preto Indiano". Minerais essenciais: quartzo (4,5-25%), plagioclásio (41-40%), biotita (23-3%), silimanita (5-0%) e muscovita (3-0%); densidade: 2,770kg/m³; porosidade aparente: 0,98%; absorção de água: 0,35%.

22

Figura 3.16– Aspecto macroscópico de ladrilho do migmatito "Jacarandá Rosado". Minerais essenciais: feldspato alcalino (38,5%), quartzo (30,5%), plagioclásio (22%) e biotita (8,6%); densidade: 2,653kg/m³; porosidade aparente: 0,65%; absorção de água: 0,26%.

Figura 3.17– Aspecto macroscópico de ladrilho do hornblenda quartzo sienito "Ocre Itabira”. Minerais essenciais: ortoclásio (58%), oligoclásio (20%), hornblenda (7,5%), quartzo (7%) e biotita (2%); densidade: 2,719kg/m³; porosidade aparente: 0,99%; absorção de água: 0,36%.

Figura 3.18– Aspecto macroscópico de ladrilho do biotita gnaisse monzogranitico "Santa Cecília". Minerais essenciais: microclínio (30%), plagioclásio (15%), quartzo (25%), biotita (10%), granada (5%), silimanita (5%) e cordierita (5%); densidade: 2,653kg/m³; porosidade aparente: 0,78%; absorção de água: 0,29%.

23

Figura 3.19– Aspecto macroscópico de ladrilho do leucognaisse monzogranitico "Branco Desirée”. Minerais essenciais: microclínio (42%), quartzo (30%), oligoclásio (25%) e granada (3%); densidade: 2,630kg/m³; porosidade aparente: 0,67%; absorção de água: 0,26%.

Figura 3.20– Aspecto macroscópico de ladrilho do metaconglomerado polimítico "Verde Marinace". Minerais essenciais: 40% de fragmentos de rochas (granito, gnaisse, rocha básica) e 60% matriz (epidoto, quartzo, tremolita, carbonato e plagioclásio); densidade: 2,757kg/m³; porosidade aparente: 0,1%; absorção de água: 0,04%.

Figura 3.21– Aspecto macroscópico de ladrilho do conglomerado brechóide "Caravaggio”. Minerais essenciais: 45% de seixos (cristais de quartzo, microclínio e plagioclásio), 55% de matriz (feldspato e quartzo); densidade: 2,701kg/m³; porosidade aparente: 0,8%; absorção de água: 0,55%.

24

Figura 3.22– Aspecto macroscópico de ladrilho do sienogranito "Rosa Iracema”. Minerais essenciais: feldspato alcalino (43%), quartzo (30%), plagioclásio (17,5%) e biotita (6%); densidade: 2,619kg/m³; porosidade aparente: 0,87%; absorção de água: 0,33%.

Figura 3.23– Aspecto macroscópico de ladrilho do traquito "Woodstone". Minerais essenciais: feldspato alcalino (76,6%), plagioclásio (12,6%), opacos (7,4%) e quartzo (3,4%); densidade: 2,280kg/m³; porosidade aparente: 5,75%; absorção de água: 2,52%.

Figura 3.24- Aspecto macroscópico de ladrilho do granito tectonizado "Arezzo". Minerais essenciais e secundários: quarto, feldspatos, hornblenda, epidoto, apatita, musovita, opacos, zircão e sericita; densidade: 2.330 kg/m³; porosidade aparente: 2,89 %; absorção de água: 1,29 %.

25

Figura 3.25– Aspecto macroscópico de ladrilho do quartzito "Perla Santana". Minerais essenciais: quartzo (94%)) e mica branca (6%); densidade: 2.616 kg/m³; porosidade aparente: 1,14%; absorção de água: 0,43%.

3.2.1.2 Emprego como agregado para concretos, pavimentos e barragens

De acordo com a norma NBR 9935 (ABNT, 2011), os agregados são materiais

granulares sem forma e volume definidos, com dimensões e propriedades

adequadas para uso em obras de engenharia civil, nas quais podem ter seus

componentes unidos por ligantes como nos concretos hidráulico e asfáltico, ou sem

ligantes, como em lastro de ferrovias, enrocamentos, drenos e filtros. Quanto à

forma de obtenção, os principais tipos são descritos resumidamente a seguir.

Extração do maciço rochoso

Neste grupo estão incluídos as rochas extraídas na forma de blocos que

posteriormente são fragmentados em britadores (geralmente de mandíbula) e o

produto selecionado por meio de peneiras em várias frações granulométricas

(britas).

Extração de depósitos sedimentares

O material granular também pode ser extraído diretamente de materiais

detríticos resultantes da decomposição de rochas que sofreram processo de

intemperismo e que se acumularam em depósitos sedimentares pela ação de

agentes transportadores naturais (água, vento e gelo). As partículas arenosas são

as de dimensões compreendidas entre 0,062mm a 2,000mm e os cascalhos são as

maiores que 2,000mm.

26

3.2.2 Produto da rocha preparada

Nesta classe estão incluídos cimento, cal, gesso, vidro e materiais que

empregam argilas (tijolos, telhas, etc.). O cimento, por exemplo, é o componente

fundamental das argamassas colantes usadas em grande escala com aditivos

superplastificantes e látices poliméricos para a fixação de placas de rochas em

pisos e paredes de edificações, assunto que é abordado mais detalhadamente nos

Capítulos 8 e 9 (Sistemas aderentes e não aderentes de colocação de pedras).

3.2.2.1 Cimento

O cimento utilizado na construção civil é o tipo Portland, cujas composições

variam de acordo com suas aplicações, tratando-se basicamente de uma mistura

adequada de pó calcário e argila. Ele é preparado pelo aquecimento de uma

pasta de calcário e argilas intimamente misturada, até o ínício da fusão (1400°C-

1600°C), resultando nos seguintes compostos anidros: silicato bicálcico e tricálcico,

aluminato tricálcico e ferro aluminato tetracálcico. A este material chamado

"clinker", depois de resfriado e moído é adicionado uma pequena proporção de

gipso a fim de retardar o seu tempo de pega. O endurecimento se dá em presença

de água, devido à hidratação dos compostos anidros que são mais solúveis,

resultando cristais hidratados.

3.2.2.2 Materiais que empregam argilas

Chamamos de argilas os materiais naturais de granulações inferiores a

0,004mm, no estado de dispersão, e formados na superfície da Terra por processo

de Intemperismo. Os depósitos de argilas podem ser do tipo residual, quando ocorre

acumulação no local da rocha alterada "in situ", ou transportado, quando a

acumulação do material se dá noutro local, após um processo de transporte.

A composição química das partículas de argila é muito variada, sendo

constituídas principalmente por silicatos de alumínio hidratados, contendo

magnésio e ferro e, algumas vezes, metais alcalinos e alcalinos terrosos.

27

4. FUNÇÕES REQUERIDAS E EXERCIDAS PELAS PEDRAS DE REVESTIMENTO

As funções de um revestimento podem ser agrupadas em: proteger as

estruturas da degradação por ações climáticas, dar aspecto estético agradável,

dar adequação ao uso em termos de conforto, funcionalidade, higiene etc. Sendo

fundamental que seu emprego seja precedido por estudos tecnológicos para

verificar a adequabilidade de usos. Alguns exemplos de aplicação são mostrados

nas Figuras 4.1 a 4.4, conforme divulgado na Revista Rochas e Qualidade, Edições

246 e 250 (2016) e 252 (2017).

4.1 PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS

As estruturas das edificações são normalmente de concreto, mas também

podem ser de aço. Os vãos entre os elementos estruturais recebem vedações, que

podem ser de alvenaria cerâmica ou de outros tipos de materiais. Tanto as

estruturas como as vedações são consideradas suportes e aptas a receberem

diferentes tipos de revestimentos.

O concreto e o aço têm a tendência a se deteriorar com o passar do tempo,

devido às ações das intempéries. As águas pluviais ácidas podem atacar o cimento

do concreto e provocar uma sua progressiva deterioração; assim como podem

atacar também o aço. A utilização de pedras para revesti-los auxilia a sua proteção

contra os agentes ambientais tanto os naturais como os artificiais gerados em

cidades industrializadas, bem como os agentes de limpeza, principalmente em

pisos. Trata-se de tema importante sobre alterabilidade e patologias apresentadas

pelas pedras que será discutido no Capítulo 10.

4.2 EMBELEZAMENTO DE FACHADAS DE EDIFICAÇÕES

Os aspectos estéticos são importantes atributos a serem considerados nos

projetos arquitetônicos. As estruturas e as vedações podem ser deixadas aparentes

para atender ao propósito estético pretendido, ou serem recobertas por outro tipo

de material que venha acrescentar embelezamento adicional ao projeto.

As rochas são consideradas materiais de grande eficácia como revestimento e

de prestar embelezamento e nobreza ao revestimento da edificação.

28

A principal qualidade das rochas é a diversidade de cores e de estrutura e

textura, além de uma maior resistência às intempéries ao longo do tempo, se

comparadas com a maioria dos materiais disponíveis para esse fim. Além disto, as

rochas são consideradas um bom isolante de calor devido à sua baixa

condutividade térmica.

4.3 ADEQUAÇÃO DE PAVIMENTOS

Os pavimentos, tanto de exteriores quanto de interiores são constituídos,

normalmente, de materiais de mesma natureza que aquela das estruturas e das

vedações verticais (concretos ou argamassas) e pode receber diferentes tipos de

materiais rochosos como revestimento.

Dentre os materiais de revestimento de exteriores, as rochas se destacam por

sua adequada resistência mecânica à flexão, ao impacto e ao atrito. Quanto a

este aspecto, as rochas permitem tratamentos que as tornam rugosas para

aumentar o coeficiente de atrito ao tráfego, em exteriores, ou tornarem-se lisas para

o conforto em ambientes de interiores.

(A)

(B)

Figura 4.1– (A) Fachada revestida com placas do sodalita sienito nefelina “Azul Bahia”; (B) Ampliação do Aeroporto Tom Jobim (Galeão, RJ): piso revestido com placas polidas do granito ”Branco Fortaleza”. Fonte: Rochas de Qualidade (2016a, 2017a).

29

4.4 OUTROS USOS E FUNÇÕES

Os outros usos podem ser considerados como sendo para fins domésticos, tais

como tampos de mesas e balcões, plataformas de pias de cozinha e de banheiros,

além de estatuária artística, arte funerária etc.

(A) (B)

Figura 4.2– (A) Parede revestida com pedras brutas (naturais) e bancada da pia em granito "Preto São Gabriel"; (B) Tampo de pia em granito "Branco Aqualux". Fonte: Rochas de Qualidade (2017b,c).

Figura 4.3 Bancada em mármore branco. Fonte: Rochas de Qualidade (2017c).

30

(A)

(B)

(C)

Figura 4.4– (A) Bancada da pia em granito "Preto Absoluto" com acabamento escovado; (B) Tampo de mesa em gnaisse "Calaggio"; (C) Piso em granito "Amarelo Icaraí". Fonte: Rochas de Qualidade (2016b,c; 2017c).

31

5. CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA E PROCEDIMENTOS PARA SELEÇÃO DAS

ROCHAS

Dr. Ely Borges Frazão

São diversos os critérios para seleção das rochas assim como as utilizações

desejadas. De qualquer maneira eles se baseiam nas seguintes características: fator

estético, funcionalidade, higidez, durabilidade e resistência mecânica apropriada ao

tipo de uso pretendido, dentre outros critérios.

A escolha da pedra deve, porém, se basear na possibilidade da interação das

características do meio com as da pedra. Em outras palavras, poderá haver

solicitações externas ou em serviço que agirão sobre a pedra devendo ela apresentar

propriedades capazes de superar tais solicitações.

Dependendo de fatores relacionados à gênese das rochas, elas podem

apresentar uma gama de propriedades adequadas ou não para um determinado fim

como material de construção.

Essas propriedades dependem, inicialmente, de como os átomos se combinam

e se arranjam para formar os minerais constituintes das rochas e como estes estão

distribuídos, definindo a estrutura da rocha. Já o termo textura da rocha se refere ao

arranjo particular desses minerais e suas dimensões.

A composição mineralógica responde pelas propriedades químicas e, em

conjunto com a estrutura e a textura, definem as características petrográficas, físicas e

mecânicas das rochas. Da interação destas características resulta a alterabilidade

(vide item 5.4.8).

As propriedades físicas mais importantes das pedras de revestimento são:

densidade, porosidade (e a conseqüente a capacidade de absorção de água), a

dureza e a dilatação térmica. As propriedades mecânicas mais importantes são as

resistências à compressão, à flexão, ao desgaste, ao impacto, à flexão e à tração.

32

5.1 PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DOS MATERIAIS ROCHOSOS

A correta utilização das rochas e demais materiais pétreos na construção civil

requer o conhecimento prévio de suas propriedades. Qualificar uma rocha é

reconhecer suas características petrográficas (composição, mineralógica, textura e

estrutura) e propriedades físicas e físico-mecânicas daí decorrentes. A qualidade

tecnológica da rocha, assim chamada, é definida pela interação das suas

características com o meio. Desta forma, a qualidade da rocha poderá ser boa ou

má, conforme suas características indiquem prever um bom ou um mau desempenho

ante as solicitações próprias da função prevista; ou, ainda, por bom ou mau

desempenho já apresentado.

As rochas apresentam grande diversidade de propriedades. Algumas são

relevantes para um dado uso, enquanto outras o serão para outro; umas terão

utilidade direta e outras, indireta.

As propriedades das rochas que interessam à construção civil podem ser

classificadas em geológicas, físicas e físico-mecânicas.

As propriedades geológicas estão estreitamente ligadas à natureza da rocha,

que está refletida na composição mineralógica, textura, estrutura, bem como no grau

(estado) e tipo de alteração mineralógica, além de propriedades daí decorrentes,

como solubilidade, coesão etc.

As propriedades físicas e físico-mecânicas são altamente influenciadas pelas

propriedades geológicas. As físicas podem ser resumidas em: densidade, massa

específica, porosidade, permeabilidade, capacidade de absorção d’água, dureza,

calor específico, condutibilidade térmica, dilatação térmica, etc.

As propriedades físico-mecânicas podem ser resumidas em: resistência à

compressão, à tração (direta ou indireta), ao impacto, à deformabilidade (ou

elasticidade), etc.

Todas estas propriedades podem ser convenientemente determinadas em

laboratório, por técnicas apropriadas e conduzidas por procedimentos padronizados.

Por exemplo: a massa específica de uma rocha pode ser conhecida por meio de uma

33

determinação direta, enquanto que a dureza pode ser conhecida por meio indireto,

pela imposição de uma solicitação de desgaste promovido pela ação de um

abrasivo.

Desta forma, as propriedades das rochas podem ser conhecidas por meio de

processos denominados análises ou determinações ou ensaios.

As análises, as determinações e os ensaios para qualificação dos materiais

rochosos são de tipos diversos e abrangidos pelo termo caracterização tecnológica e

os processos adotados são trivialmente chamados ensaios tecnológicos.

5.2 TIPOS DE ENSAIOS TECNOLÓGICOS

A caracterização tecnológica de rochas para uso como material de

revestimento é feita por meio de técnicas apropriadas que permitem conhecer as

propriedades das rochas isoladamente ou em conjunto e de forma direta ou indireta.

Relacionam-se, a seguir, os principais ensaios tecnológicos rotineiramente

adotados no Brasil para a caracterização tecnológica: a) Análise petrográfica, macro

e microscópica; b) Determinação de índices físicos (massa específica, porosidade e

absorção d’água); c) Determinação de propriedades térmicas (dilatação,

condutividade e outras); d) Ensaios de desgaste abrasivo, por exemplo, do tipo Amsler;

e) Ensaio de impacto de placas, por exemplo, do tipo "de corpo duro"; f) Ensaio de

compressão uniaxial e determinação de módulo de deformabilidade (elasticidade)

estático; g) Ensaio de flexão (tração indireta); h) Ensaios de alterabilidade e i)Ensaios

especiais.

5.3. NORMALIZAÇÃO DOS ENSAIOS TECNOLÓGICOS

A caracterização tecnológica deve ser executada por procedimentos

padronizados.

A padronização de procedimentos é dita normalização e o produto é chamado

de norma. A normalização é, em geral, estabelecida inicialmente pelos especialistas

no assunto tratado, seja nos setores que delas necessitam, seja nos foros instituídos

pelas entidades normalizadoras.

34

A normalização permite tornar mais homogêneo e preciso o tratamento dado a

um determinado assunto, tais como execução de ensaios e de análises, denominação

adequada de materiais e processos, representação iconográfica e matemática das

propriedades, especificação de qualidade requerida para materiais e serviços, dentre

outros quesitos. Permite também, no caso dos ensaios, se compararem com maior

segurança os resultados obtidos em diferentes materiais rochosos e até em diferentes

tipos petrográficos de um mesmo material rochoso. Pode-se, por exemplo, mais bem

avaliar a qualidade de uma rocha, por meio dos valores das propriedades

apresentadas, desde que obtidos pelo mesmo procedimento. Isto permite, portanto,

comparar a qualidade de diferentes tipos de rocha a partir dos valores por elas

apresentados, bem como comparar os valores das propriedades de um mesmo tipo

de rocha obtidos em laboratórios de instituições diferentes.

Além das informações fornecidas pelos ensaios tecnológicos, a qualidade de uma

rocha pode ser avaliada, também, a partir de informações sobre seu desempenho

apresentado em obras e em condições de serviços semelhantes ao pretendido

(FRAZÃO, 2012).

A instituição normalizadora oficial no Brasil é a Associação Brasileira de Normas

Técnicas (ABNT) ligada ao Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e

Qualidade Industrial (CONMETRO). De acordo com a ABNT, as normas podem ser de

diferentes tipos: terminologia (TB); simbologia (SB); classificação (CB); procedimento

(NB); especificação (EB); padronização (PB); e método de ensaio (MB). As normas

desta entidade, após serem homologadas no CONMETRO pelo Instituto Nacional de

Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO), recebem a sigla NBR

(Norma Brasileira Registrada).

Existem diversas instituições normalizadoras que servem de referência para os

ensaios tecnológicos em rochas: American Society for Testing and Materials - ASTM

(EUA), Association Française de Normalisation - AFNOR (França), British Standards

Institution - BSI (Grã-Bretanha), Deutsches Institut für Normung - DIN (Alemanha), CEN –

Comitê Europeu de Normalização, Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT,

dentre outras.

35

5.4 DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS TECNOLÓGICOS

Resumem-se, a seguir, as principais técnicas para se conhecer as propriedades

petrográficas, físicas e físico-mecânicas.

5.4.1 Análises petrográficas

A avaliação das características petrográficas e mineralógicas pode ser feita por

meio da NBR 15845 – Parte 1 (ABNT, 2015a). Estas análises visam conhecer as

características petrográficas, por meio de técnicas que permitem identificar a

composição mineralógica (minerais essenciais, acessórios, secundários e suas

quantidades), sua textura (forma e arranjo dos minerais), estado de alteração dos

minerais (sãos ou alterados e, se alterados, tipo de alteração), estrutura (arranjo

macroscópico), bem como o grau e o tipo de microfissuração (intercristalina ou

intracristalina e se abertas ou preenchidas). Atenção é dada à presença de minerais

que possam interagir com os fatores climáticos ou com substâncias presentes no meio

onde a rocha será aplicada (chamados de minerais nocivos, prejudiciais ou deletérios).

A análise petrográfica pode ser executada por via direta, pelas observações

macroscópicas a olho nu e ou pela microscopia óptica em seções delgadas da rocha,

também chamadas de lâminas petrográficas (Figura 5.1). Esta análise pode ser

completada por via indireta, pela análise por difratometria de raios X e pelas análises

térmica diferencial e química, para aqueles minerais cujas características não

permitem identificação por via óptica. Testes de coloração mineral seletiva

complementam, quando necessários, a análise petrográfica quantitativa.

(A) (B)

Figura 5.1 – Exemplos de fotomicrografias de: (A) granito são e (B) granito com minerais alterados. Aumento aproximado de 200X.

36

As principais características petrográficas e mineralógicas dos materiais rochosos

de interesse no uso em revestimento são: a) Estado de alteração, que influi na sua

durabilidade e nas suas propriedades físicas e mecânicas e b) Presença de minerais

deletérios ou nocivos, que podem apresentar alteração por reações com substâncias

presentes na atmosfera e de uso doméstico.

5.4.2 Índices físicos

São denominados índices físicos da rocha as propriedades de massa específica

ou densidade, porosidade e absorção d’água, os quais guardam uma grande

interdependência.

A massa específica, a porosidade e a capacidade de absorção podem ser

determinadas por meio da NBR 15845 – Parte 2 (ABNT, 2015b). A Figura 5.2 apresenta

esquematicamente os principais procedimentos para obtenção destes índices.

(A) (B)

(C) (D)

Figura 5.2 – Procedimentos para determinar os índices físicos: (A) pesagem na condição seca da amostra suspensa por fio na parte inferior da balança; (B e C) preparação e pesagem na condição saturada e (D) peso na condição submersa. Laboratório de Geologia de Engenharia do Departamento de Geotecnia da EESC/USP.

37

5.4.2.1 Massa específica e porosidade

Uma rocha no seu estado natural apresenta-se como um conjunto de minerais

interligados ocupando um determinado tamanho, constituído pelos minerais e pelos

vazios entre estes. A maior ou menor quantidade de vazios gera menor ou maior

compacidade da rocha, que refletirá numa maior ou menor massa específica e, por

conseqüência, maior ou menor porosidade.

Assim sendo, a definição de massa específica aparente (ρa) é mais aplicável às

rochas, pois representará a relação entre a massa das partículas sólidas (M) e o volume

aparente da rocha (Va):

�� ��

��

O volume da rocha, por sua vez, compreende o volume dos minerais e o volume

dos vazios.

Rochas com diferentes graus de compacidade apresentarão diferentes graus de

porosidade. Em decorrência disto, resulta que a porosidade seja definida como sendo

a relação entre o volume dos vazios (Vv) e o volume das partículas (Vr), para

porosidade absoluta ou real (ηr) ou o volume dos vazios e o volume da rocha (Va), para

porosidade aparente (ηa), expressos da seguinte forma, respectivamente:

ηr �Vv

Vr

ηa �Vv

Va

O grau de compacidade (C) de uma rocha pode também ser expresso pela

relação entre a massa específica aparente (ρa) e a massa específica absoluta (ρr) pela

expressão:

� ���

���

���

���

���

��

38

A porosidade absoluta decorrente pode, por sua vez, ser expressa pela seguinte

relação:

ηr � 1 �ρa

ρr� 1 � C

Os valores de massa específica são apresentados em g/cm3 ou kg/m3, e a

porosidade em porcentagem, ou por unidade.

A massa específica aparente é influenciada pela umidade. Por este motivo,

adota-se determinar a massa específica aparente de rocha no estado seco e no

estado saturado.

5.4.2.2 Absorção

A quantidade de água, ou líquido qualquer, capaz de preencher os poros define

também uma propriedade importante das rochas. Esta propriedade representa a

capacidade da rocha em absorver e reter a água nos seus poros.

A absorção (αap) pode ser obtida pela diferença entre o peso da rocha saturada

(M2) e o peso da rocha seca (M1) relacionado ao peso da rocha seca (M1), para se

obter a capacidade de absorção em peso (αap) ou em volume (αav) se os parâmetros

citados representarem volumes.

A capacidade de absorção é expressa, em porcentagem, da seguinte maneira:

� �M2�M1

M1x100

��� ��2 ��1

��100

A relação entre absorção em volume e a absorção em peso é representada

numericamente pela massa específica aparente:

��� ����

��

39

��� ����

��

A absorção será sempre menor que a porosidade aparente, porque a água, ou

outro líquido, não penetrará em todos os poros, pois muitos deles não são acessíveis.

A absorção é sempre determinada para um estado de saturação completa dos

poros pela água e corresponde, portanto, ao máximo teor de umidade que a rocha

pode alcançar. Em outras palavras, corresponde ao grau de saturação dos poros de

100%.

As propriedades das rochas são muito influenciadas pela absorção d’água.

Rochas com alta absorção d’água apresentam aumento na massa específica

aparente saturada e na condutividade térmica, dentre outras, enquanto que a

resistência mecânica diminui. É recomendável, portanto, que situações de uso em

condições de alta umidade, que os ensaios sejam feitos também em amostras no

estado saturado em água.

5.4.3 Tenacidade

Tenacidade é a propriedade que a rocha apresenta de resistir ao impacto, ou

choque mecânico, exercido sobre ela por um corpo sólido.

A tenacidade é uma propriedade importante para qualificação de rochas para

uso em revestimento de edificações, principalmente para placas aplicadas nas partes

baixas dos revestimentos verticais e, também, em pisos elevados e naqueles de grande

severidade de tráfego.

A determinação da resistência ao impacto é executada em corpos-de-prova

com uma forma aproximada daquela em que rocha será utilizada no revestimento.

Assim, um corpo-de-prova de 20cm x 20cm x 3cm é assentado sobre um colchão de

areia com espessura de 10cm e recebe golpes de uma esfera de aço de 1kg em

queda livre, mas de alturas crescentes, até que a placa se frature.

Este ensaio pode ser executado conforme a norma NBR 15845 – Parte 8 (ABNT,

2015c). A Figura 5.3 ilustra esquematicamente o ensaio de impacto de placas.

40

Os resultados são expressos pela altura que provoca a ruptura da placa. Pode-se

também expressar os resultados na forma de energia (em Joule) despendida para

romper o material.

Figura 5.3 – (A) Dispositivo para determinação da resistência ao impacto de corpo duro, mostrando o tubo (t) por onde a esfera de aço (e) se desloca em queda livre para atingir o corpo de prova assentado sobre colchão de areia; (B) Detalhe mostrando a ruptura do corpo de prova. Laboratório de Geologia de Engenharia do Departamento de Geotecnia da EESC/USP.

5.4.4 Propriedades térmicas

As rochas apresentam propriedades térmicas cujo conhecimento é importante

para diversos tipos de utilização: condutividade, calor específico, dilatação,

difusividade, resistividade etc.

A dilatação térmica é a mais importante para rochas que se destinam a revestir

edificações, porque as chapas utilizadas em fachadas e em pavimentos de exteriores

poderão estar sujeitas a variação de temperatura de até 50°C, no clima vigente no

Brasil. O coeficiente de dilatação apresentado pela rocha serve para cálculo do

espaçamento entre placas de revestimento e para dimensionamento dos seus

elementos de fixação.

41

As outras propriedades térmicas são importantes por envolver troca de energia

calorífica entre o ambiente e a rocha e, com isto, influir no conforto térmico do meio.

5.4.4.1 Condutividade térmica

A condutividade térmica é uma propriedade que o material possui de transmitir,

através da sua espessura, um fluxo térmico resultante da diferença de temperatura

entre as faces opostas do material. Trata-se de propriedade importante, também, para

materiais que se destinam a revestir paredes de edificações que tenham funções

calorífugas.

A condutividade pode ser expressa pelo coeficiente de condutividade (λ), assim

representado:

λ �Qxa

S�T1 � T2!Z

onde: λ= coeficiente de condutividade (kcal/m.h.°C); Q = quantidade de calor que atravessa uma parede (kcal); a = espessura da parede (m); S = área da superfície (m2); T1-T2 = diferença de temperatura entre as faces da parede (°C); Z = tempo de migração do calor entre as faces (h);

A condutividade térmica (λ) depende da porosidade do material, das

características dos poros, da natureza do material, da umidade, da massa específica

aparente e da temperatura média de transmissão de calor.

Nos materiais porosos, o fluxo térmico se propaga através da matéria sólida e dos

vazios cheios de ar. O ar se opõe ao caminhamento do calor. O λ será tanto menor

quanto maior for a porosidade, ou quanto mais baixa for a massa específica aparente.

A dimensão dos poros tem influência no λ. Os materiais de poros menores são menos

condutores que os de poros maiores. Os materiais de poros não comunicantes são

menos condutores do que os de poros comunicantes.

A umidade tem grande influência na condutividade, pois os poros cheios de

água conduzem mais facilmente o fluxo térmico do que poros cheios de ar.

O aumento da temperatura na qual se efetua a transmissão de calor influi no

aumento do coeficiente de condutividade.

42

A estrutura do material tem influência também no coeficiente de condutividade

térmica. Se a estrutura é estratificada ou fibrosa, com sentido bem determinado das

fibras, o λ dependerá da direção do fluxo em relação à estrutura, sendo maior quando

paralelo às fibras e menor quando perpendicular.

5.4.4.2 Calor específico

O calor específico ou capacidade calorífica é a propriedade da matéria de

absorver certa quantidade de calor quando é aquecida, que pode ser expresso por

um coeficiente, C, (em kcal/kg°C):

C �Q

M�T1 � T2!

Onde: Q = quantidade de calor (kcal); M = massa do material (kg); T1-T2 = diferença de temperatura (°C);

O calor específico dos materiais é importante em edificações quando se trata de

controlar a estabilidade ao calor de rochas usadas como revestimento de paredes.

5.4.4.3 Dilatação térmica

A dilatação térmica é uma propriedade que depende da composição

mineralógica da rocha, da sua estrutura e da sua porosidade, podendo ser

determinada por meio da norma NBR 15845 - Parte 3 (ABNT, 2015d).

Os minerais que compõem a rocha têm um coeficiente próprio de dilatação.

Aliás, um mesmo mineral pode apresentar dois coeficientes de dilatação, um na

direção paralela ao eixo cristalográfico outro na direção perpendicular a este eixo,

como, por exemplo, o quartzo.

A dilatação térmica é influenciada pela estrutura da rocha, pois, numa rocha de

estrutura bandeada, a dilatação será maior na direção paralela ao bandeamento e

menor na perpendicular.

43

A dilatação térmica é também influenciada pela porosidade da rocha, pois, nas

rochas porosas, os minerais tendem a se expandir na direção dos poros, diminuindo o

valor da dilatação total.

Esta propriedade é importante por ter grande influência da estabilidade das

chapas assentadas com argamassa. Sendo o coeficiente de dilatação das rochas

muito diferente do das argamassas de assentamento, poderá haver descolamento das

placas devido a uma movimentação relativa decorrente da dilatação e contração

ocasionada pela oscilação da temperatura. Em placas fixadas pelo sistema de

dispositivos metálicos em revestimentos de exteriores, este problema é minimizado ao

se estabelecer um determinado espaçamento entre as placas e pelo fato dos

dispositivos permitirem a acomodação da fachada.

Corpos-de-prova de rocha na forma de prismas de comprimento L1, submetidos a

uma variação de temperatura (de -5ºC a 55ºC) , T1 - T2, apresentarão dilatação igual a

L1 - L2 e seu coeficiente de dilatação β [em °C-1 ou mm/(m x °C)], será:

ΔTxL

ΔL

TT

1x

L

LLβ

1121

12 =−

−=

Para efeito de cálculo do espaçamento a ser deixado entre duas placas

contíguas da fachada, adota-se:

∆L � βxL1x∆T

5.4.5 Desgaste e abrasão

As rochas usadas em revestimentos estão sujeitas às solicitações de desgaste e de

abrasão na sua superfície quando são utilizadas em pavimentos de edificações, seja

na forma de placa ou de ladrilho.

Uma rocha será tanto mais desgastável, ou abrasível, quanto menor for a sua

dureza. A dureza de uma rocha, por sua vez, é resultado da dureza dos seus minerais

constituintes e do grau de compacidade, ou de coerência, da rocha. É definida como

a propriedade que uma rocha possui de se opor à penetração de um corpo estranho

mais duro ou de ser riscado por ele.

44

A determinação da dureza de uma rocha de forma direta é uma prática

complexa e os resultados podem não refletir a real propensão da rocha a se

desgastar. Isto ocorre porque os próprios minerais que a constituem apresentam

diferentes graus de dureza entre si. Além disso, a dureza de cada mineral é

influenciada pela sua clivagem, pela direção do eixo cristalográfico. Outro fato é a

influência da textura e da estrutura da rocha e da direção da solicitação de desgaste

em relação a estas feições.

A maneira mais usual de se determinar a dureza da rocha é por via indireta, por

meio da simulação das solicitações de desgaste ou abrasão, às quais a rocha poderá

estar sujeita. Neste caso o desgaste reflete resistência de um corpo-de-prova da rocha

à remoção progressiva de constituintes de sua superfície, mensurável por diminuição

de volume ou de altura ou por perda de massa deste.

Um corpo-de-prova de rocha com área S, altura inicial H1 e final H2, pode ter seu

desgaste DH calculado pela seguinte relação:

D( � H* �H+�mm!

O equipamento mais utilizado no Brasil, para determinação do desgaste ou

abrasão em rochas para revestimento, é a máquina “Amsler”. Nesse processo, dois

corpos-de-prova na forma de placa, de 7,0 x 7,0 x 2,0 cm, são pressionados sobre um

disco metálico de alta dureza sobre o qual é lançada areia quartzosa. O desgaste do

corpo-de-prova ocorre à medida que o disco gira e promove o contato da areia com

os corpos-de-prova. De acordo com as diretrizes da NBR 12042 (ABNT, 2012) os

resultados são calculados, após 500 e 1.000 voltas, por meio da medição da redução

de altura do corpo-de-prova, em mm.

5.4.6 Resistência à compressão uniaxial

As rochas utilizadas como materiais de revestimento e ornamental não são

frequentemente solicitadas à compressão, salvo quando assume concomitantemente

a função estrutural. Neste caso, quando o esforço aplicado é maior do que aquele

que a rocha pode suportar, ela poderá se romper. Embora seja rara a situação em que

isso ocorre com a rocha individualmente como material de revestimento, é comum se

45

determinar qual o esforço seria capaz de provocar a quebra da rocha. Tal esforço é

traduzido por um valor de tensão de ruptura. A ruptura, por sua vez, é sempre

precedida por um aumento de volume e da velocidade de propagação de fissuras,

simultaneamente. A Figura 4.4 apresenta uma curva tensão-deformação de um

granito obtida em um ensaio de compressão uniaxial instrumentado (Figura 5.4).

Figura 5.4 – Curva tensão-deformação obtida em ensaio de compressão uniaxial de um granito (Moreiras, 2014).

A tensão de ruptura, bem como vários outros parâmetros de resistência

mecânica, assume, para a rocha como material de revestimento, a função de

propriedade índice, ou seja, é uma propriedade que permite avaliar a sua qualidade

tecnológica, a partir dos valores apresentados.

O ensaio é feito com corpos-de-prova de rocha com formatos regulares, com

área de topo S (m2), que serão submetidos a uma força F (N), se romperá com uma

tensão máxima σmax (N/m2):

-.�/ �0

1

Os corpos-de-prova, na relação base/altura de 1:2 a 1:2,5, são colocados entre os

pratos perfeitamente planos e lisos de uma prensa tão rígida quanto possível e

carregados a uma taxa lenta e progressiva até a sua ruptura. A Figura 5.5 apresenta o

equipamento (prensa servo-controlada) utilizado para a determinação da resistência

à compressão uniaxial.

46

(A) (B)

Figura 5.5 – (A) Equipamento (prensa servo-controlada) utilizado na determinação da resistência à compressão uniaxial de rochas. Observar corpo de prova posicionado (seta) para o ensaio; (B) Corpo de prova instrumentado para ensaio de compressão simples: “A” e “B” são, respectivamente, os sensores para determinação dos deslocamentos circunferencial e longitudinal (Moreiras, 2014). Laboratório de Mecânica das Rochas do Departamento de Geotecnia da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP).

O teor de umidade influi na resistência à compressão. Uma rocha no estado

saturado apresentará resistências menores que no estado seco. Assim, é aconselhável,

em caso de numa maior exigência na seleção das rochas, se obter valores de tensão

tanto no estado seco (σsec) quanto no estado saturado (σsat) e relacionar os dois valores

de tensão para obter um “coeficiente de enfraquecimento” (R):

2 �-3�4

-356

Vorobiev (1967) sugere dar atenção para rochas com R < 0,75 principalmente se o

valor σsec já estiver próximo do limite mínimo especificado pelo projeto.

A resistência à compressão de rochas é influenciada também pela dimensão dos

seus grãos. Para duas amostras de rochas com a mesma composição mineralógica,

mesmo teor de umidade e mesmo tipo de estrutura, mas com dimensões de grãos

diferentes, aquela que apresentar grãos de dimensões menores apresentará maior

resistência à compressão. Exerce também influência a estrutura da rocha, sendo ela

estratificada ou bandeada apresentará diferentes valores de tensão conforme a

direção de aplicação dos esforços se dê paralela, perpendicular ou inclinada em

relação àquelas.

47

A resistência à compressão uniaxial pode ser determinada conforme as normas

D 7012 (ASTM, 2014) e NBR 15845 - Parte 5 (ABNT, 2015e).

5.4.7 Flexão

As rochas usadas como materiais de revestimento podem, em certas aplicações,

sofrer solicitações de tração do tipo indireto. Essas solicitações são, em geral, em torno

de 1/10 da resistência à compressão uniaxial.

A maneira mais fácil de determinar a resistência à tração indireta é pelo ensaio

de flexão. Assim, um corpo-de-prova de rocha na forma de uma viga, com

comprimento L, largura b e espessura d, que seja submetido a esforços de flexão (P),

pode ser tratado de duas maneiras.

Uma delas é pela aplicação de carga por dois pontos contra um ponto de apoio

centrado a meia distância do comprimento, conforme C 99 (ASTM, 2015a) ou NBR

15845 - Parte 6 (ABNT, 2015f). A Figura 5.6 apresenta corte esquemático da condição

deste ensaio.

Outra forma de executar o ensaio de flexão é, segundo as diretrizes da C880

(ASTM, 2015b) ou NBR 15845 - Parte 7 (ABNT, 2015g), contra dois pontos de apoio

centrados, cada um a 1/4 do comprimento, representado na Figura 5.7.

No primeiro caso, a resistência à tração na flexão é dada por:

-7 ��

8�

3�:�;

2�

48

Figura 5.6 Corpo de prova e dispositivo de ensaio recomendados para determinação do módulo de ruptura em rochas. Fonte: NBR 15845 - Parte 6 (ABNT, 2015f).

(A)

(B)

Figura 5.7 (A) Corpo de prova e dispositivo de ensaio recomendados para determinação da resistência à flexão (4 pontos) em rochas. Fonte: NBR 15845 - Parte 7 (ABNT, 2015g) e (B) Corpo de prova de um granito rompido após o ensaio (Moreiras, 2014).

49

5.4.8 Alteração e alterabilidade

A alterabilidade é definida como a potencialidade, maior ou menor, da rocha a

se alterar, ou seja, de apresentar maior ou menor modificação de suas propriedades

ao longo do tempo. O grau de alteração afeta todas as propriedades de uma rocha,

mas as de maior interesse como material de revestimento são o aumento da

porosidade e da absorção d’água, a mudança dos aspectos estéticos e a diminuição

da resistência mecânica.

Na avaliação da alterabilidade e da influência do grau de alteração nas

propriedades da rocha diversas propriedades podem ser tomadas como parâmetros,

assim como diversos procedimentos podem ser adotados para este fim. Algumas

propriedades são relativamente de fácil determinação, enquanto outras não. Alguns

procedimentos utilizam equipamentos simples, enquanto outros, equipamentos

complexos. A utilidade dos resultados dependerá, entretanto, da escolha do critério

que mais adequadamente forneça as informações que mais se aproximem das

expectativas do comportamento dos materiais rochosos, previstos para as diversas

funções num revestimento (FRAZÃO, 2012).

5.4.8.1 Índices de alteração e alterabilidade

O grau de alteração e a alterabilidade podem ser avaliados por análises

petrográficas e mineralógicas e por ensaios físicos e físico-mecânicos.

Resume-se a seguir os procedimentos sugeridos por diversos pesquisadores para

esse fim, conforme Frazão (1993) e Frazão & Augusto Junior (1994).

a) Relação entre minerais sãos e minerais alterados, estado microfissural e minerais

secundários

A partir de análises petrográficas, pode-se qualificar e quantificar os minerais sãos

e alterados de uma rocha, além de se avaliar o estado microfissural e determinar-se o

teor de minerais secundários. A partir dessas informações pode-se estabelecer um

índice que revele o grau de alteração de uma rocha, denominado índice

micropetrográfico de alteração (Kp), conforme Aires Barros (1969):

50

Kp = ssecundáriominerais%fissurasde%alteradosminerais%

sãosminerais%

++

Quanto menor o valor de Kp, maior será o grau de alteração da rocha.

Este procedimento pode ser adotado tanto para seleção de rochas destinadas a

revestimentos, como para avaliar a intensidade da alteração eventualmente instalada

na rocha após algum tempo de uso.

b) Variação dos valores de índices físicos

A massa específica aparente de uma rocha diminui à medida que a alteração

aumenta, enquanto cresce a porosidade e a capacidade de absorção d’água.

Relacionando os valores dessas propriedades a um dado estado de alteração com o

valor apresentado pela rocha no estado inicial, podem ser estabelecidos índices que

caracterizam o grau de alteração da rocha, conforme Frazão (1993):

Índice de massa específica aparente (Iδ)

Iδ = o

xo

δ

δδ −

onde: δo = massa específica aparente da rocha sã; δx = massa específica da rocha num dado estado de alteração.

Índice de porosidade aparente (Iη)

Iη = x

ox

η

ηη −

onde: ηo = porosidade aparente da rocha sã; ηx = porosidade aparente da rocha a um dado estado de alteração.

Índice de absorção d’água (Iα)

Iα = x

ox

αα−α

onde: αo = absorção d’água da rocha sã; αx = absorção d’água da rocha a um dado estado de alteração.

Estes índices variam de zero (rocha sã) a um (rocha alterada).

51

c) Variação da resistência

Quando uma rocha se altera, ocorre uma diminuição de sua resistência

mecânica. Relacionando os valores de resistência da rocha sã com os valores

apresentados pela rocha num dado estado de alteração (IR), pode-se estabelecer um

índice que caracterize seu grau de alteração, conforme Frazão (1993):

IR = o

xo

R

RR −

onde: Ro = resistência da rocha sã; Rx = resistência da rocha a um dado estado de alteração.

Este índice varia de zero (rocha sã) a um (rocha alterada).

5.4.8.2 Procedimentos para ensaios de alteração

São diversos os ensaios utilizados para avaliar a alterabilidade de rochas. Utilizam-

se ensaios acelerados em laboratório e investigações nas condições quase-naturais.

Estas são as mais recomendadas por representarem condições mais próximas daquelas

à que as rochas serão submetidas. Por serem demorados são, entretanto, pouco

utilizados quando há exigência de se obter informações em pequeno intervalo de

tempo. Se ensaios quase-naturais forem viáveis, é recomendável, entretanto, que as

amostras sejam deixadas sob as condições atmosféricas da região onde a própria

obra está, ou será instalada, e que um criterioso monitoramento seja feito durante o

transcorrer dos ensaios (FRAZÃO, 2012).

Os ensaios acelerados, apesar de mais adequados para obtenção de

informações expeditas, requerem, por outro lado, que os resultados sejam

criteriosamente analisados, devido às conseqüências do exagero das solicitações

imposto às rochas.

Quanto aos procedimentos destes ensaios, se podem adotar qualquer um dentre

os mencionados a seguir (FRAZÃO et al., 2002):

a) Saturação em água, nas condições ambientais do laboratório, e secagem

em estufa, a 60ºC, executado em ciclos de 24/24 horas; o número total de

52

ciclos é estabelecido em função das características das amostras e das

condições de serviço previstas para as mesmas, mas não deve ser inferior a

30 ciclos. Ilustração deste tipo de ensaio é exemplificado para fragmentos

de rocha na Figura 5.8A,B;

b) Lixiviação contínua em extratores Soxhlet (Figura 5.8C), onde as amostras são

submetidas à percolação em água aquecida a cerca de 60-70º C, em

número de ciclos não inferior a 100;

(A) (B)

(C)

Figura 5.8 – Esquema ilustrativo de ensaios de alteração acelerada (saturação em água e secagem em estufa: (A) Recipientes telados com as amostras a serem submetidas à saturação em água e (B) Amostras saturadas a serem colocadas em estufa. Em (C) Extrator “Soxhlet” para ensaios de lixiviação contínua. Laboratório de Geologia de Engenharia do Departamento de Geotecnia da EESC/USP.

53

c) Saturação em solução de sulfato de sódio ou de magnésio e aquecimento

em estufa a 110 ºC; o número de ciclos é variável, mas informações

confiáveis já podem ser obtidas após 5 ciclos. Pode-se usar as diretrizes da

NBR 5564 - Anexo C (ABNT, 2014) ou EN 12370 (BSI, 1999);

d) Saturação em água nas condições ambientais do laboratório e

congelamento a temperatura menor que -15ºC; é recomendado o número

mínimo de 25 ciclos para obtenção de informações confiáveis, conforme

NBR 15845 – Parte 4 (ABNT, 2015h) ou EN 12371 (BSI, 2010).

Qualquer um desses ensaios pode ser acompanhado com medidas da variação

das propriedades físicas ou físico-mecânicas das rochas.

As amostras devem ser sempre preparadas nas características de tamanhos e

quantidades requeridos para os ensaios físicos ou físico-mecânicos escolhidos para

avaliação dos resultados.

Frascá (2004) indica diversos ensaios de alteração a serem executados em

placas, como critério para previsão de desempenho quanto à durabilidade, quais

sejam:

a) Simulação de intemperismo, por meio da exposição de corpos-de-prova de

placas de rocha, destinadas a fachadas, à radiação ultravioleta e à

atmosfera úmida, em câmara climática, para verificar a possibilidade de

ocorrência de mudanças de cor e fotodegradação de resinas. A avaliação

dos efeitos é visual, por meio da comparação entre corpos-de-prova

ensaiados e não ensaiados.

b) Simulação de climas marítimos, por exposição de corpos-de-prova de placas

de rochas, destinadas a fachadas, à névoa salina, por no mínimo 30 dias. A

avaliação dos efeitos é visual, por meio da comparação entre corpos-de-

prova ensaiados e não ensaiados.

c) Simulação de climas urbanos poluídos, por exposição de corpos-de-prova de

placas de rocha em câmara com atmosfera úmida em presença de ácido

sulfúrico, acompanhado de aquecimento por 8h seguido de ventilação por

16h, com no mínimo 30 ciclos de 24/24h. A avaliação dos efeitos é visual, por

meio da comparação entre corpos-de-prova ensaiados e não ensaiados.

54

d) Ensaio de choque térmico, pela sujeição de corpos-de-prova de placas de

rocha ao aquecimento de 105º C e resfriamento brusco em água a 25º C. A

avaliação é feita por meio visual e ou por determinação da resistência

mecânica, conforme EN 14066 (BSI, 2013).

e) Ensaio de cristalização de sais, em corpos de corpos-de-prova submetidos à

imersão parcial em sais para verificação da ocorrência de eflorescências e

sub-eflorescências, após secagem, e sua eventual ação deletéria. A

avaliação dos efeitos é visual, por meio da comparação entre corpos-de-

prova ensaiados e não ensaiados.

f) Ensaio de resistência ao ataque químico direto, em corpos-de-prova de

placa de rocha, cuja superfície polida é sujeita ao contato com reagentes

presentes nos produtos de limpeza. A avaliação dos efeitos é visual, por meio

da comparação entre setores da superfície ensaiados e os não ensaiados. O

procedimento segue a NBR 13818 - Anexo H (ABNT, 1997a).

Na pesquisa de Frascá e Yamamoto (2014) é apresentado alguns ensaios de

alteração acelerada para o estudo da deterioração de rochas graníticas em

edificações e monumentos.

5.4.9 Ensaios especiais e não rotineiros

5.4.9.1 Módulo de elasticidade estático

Elasticidade é a propriedade que a rocha apresenta de restituir sua forma

quando a carga, que atuava sobre ela e a deformava de um dado grau, é retirada. O

retorno à forma original pode ser completo ou parcial. É completo quando a carga

aplic