Materiais de Construção

1. Materiais de Construção Pedras Naturais

2. Introdução • Histórico: • Um dos mais antigos materiais de construção, junto com a madeira; • Uso decrescente em função do desenvolvimento tecnológico de outros materiais; • Crosta terrestre: • 95% de rochas ígneas e metamórficas; • 5% de rochas sedimentares.

3. Definição • Rochas ou pedras naturais: associações compatíveis e estáveis de um ou mais minerais. • Ambientes de formação das rochas: • Magmático (rochas magmáticas); • Sedimentar (rochas sedimentares); • Metamórfico (rochas metamórficas). • Principais diferenças entre os ambientes: • Pressão; • Temperatura; • Composição química.

5. Ambientes magmático: • Temperaturas elevadas (acima de 800C); • Pressões muito variadas (baixa para vulcanismo e altas para plutonismo); • Composição química restrita (quando comparada com outros ambientes).

6. Ambientes sedimentar (superfície terrestre): • Baixos valores de temperatura e pressão; • Grande variabilidade na composição química; • Proporciona grandes transformações químicas (oxidação, carbonatação, hidrólise e hidratação).

7. Ambientes metamórfico: • Grande intervalo de pressões e temperatura; • Temperatura normalmente não excede 800C; • Profundidades variáveis.

8. Ciclo das rochas: • Estáveis enquanto permanecem no mesmo ambiente; • Quando alteradas as condições ambientais alteram sua textura e composição mineral.

9. Rochas magmáticas ou ígneas • Formam-se a partir da cristalização do magma: • Magma é gerado a grandes profundidades; • Ascende e estaciona em câmaras magmáticas (intrusiva ou extrusiva) onde ocorre o resfriamento; • Velocidade do resfriamento gera diferentes texturas.

10. Principais minerais que compõem as rochas magmáticas: • Quartzo; • Feldspatos; • Micas; • Piroxenas; • Anfíbolas; • Olivina.

11. Principais rochas magmáticas:

12. Granitos: • Granitos quartzosos são melhores; • Presença de feldspato e mica geram rochas com maior tendência a alterações; • Presença de feldspato diminui a resistência (100 a 300 kg/cm2); • Pode chegar a resistências de até 2000kg/cm2; • Aplicações: alvenaria, acabamentos de muros e fachadas, pavimentação e agregados inertes.

13. Basaltos: • De difícil trabalhabilidade; • Não é muito aconselhável sua utilização como agregado no concreto (baixa capacidade ligante); • Boa utilização como agregado na pavimentação.

14. Rochas sedimentares • Formam-se a partir da alteração de rochas na crosta terrestre; • Resultam do transporte, acumulação e consolidação de sedimentos; • Situadas na crosta terrestre, com profundidade máxima de 2km, mas cobrindo cerca de 80% da superfície do planeta.

15. Ciclo sedimentar: • Alteração ou meteorização (perda das características físico-químicas originais; • Erosão (desgaste pela ação da água, vento e seres vivos); • Transporte (movimento dos materiais resultantes da erosão); • Sedimentação (deposição dos sedimentos).

16. Principais rochas sedimentares: • Calcários: • Matéria prima do cimento e ligantes hidráulicos; • Quando de boa resistência tem aplicações semelhantes à do granito; • Principais aplicações: alvenarias, acabamentos, pavimentação e agregados.

17. Grés (silicoso, argiloso ou calcário): • Grãos de sílica aglomerados por um cimento natural; • Grés calcário: acabamentos.

18. Rochas metamórficas • Metamorfismo: conjunto de transformações e reações que uma rocha sofre quando é sujeita a condições de pressão e temperaturas diferentes das existentes em sua gênese. • Grandes variações de pressão e temperatura (sem fusão); • Ação de fluidos e do tempo;

19. Principais rochas metamórficas:

20. Xisto: • Aplicado em alvenarias (quebradiça, segunda algumas direções); • Não aconselhável como agregado, pois pode reagir com o cimento. • Ardósia: • Fácil trabalho e moldagem; • Aplicação em área molhadas, pois apresenta baixa absorção de água (1%); • Bom isolamento térmico e acústico. • Mármore: • Fácil polimento; • Aplicação em acabamentos.

21. Propriedades da pedras naturais • Resistência mecânica: • Principais: compressão e desgaste; • Flexão, tração e corte têm pouco interesse e consideradas nulas. • Resistência à compressão: • Grande variabilidade (elevados coeficientes de segurança); • Resistência à flexão (15% da compressão); • Resistência à tração e ao corte (5% da compressão). • Resistência ao desgaste: • Importante quando utilizadas como agregados e pisos. • Resistência ao choque: • Frequentemente solicitadas a ações dinâmicas.

22. Físicas: • Estrutura e textura: • Textura: dimensões, forma e arranjo dos materiais constituintes e existência ou não de matéria vítrea; • Estrutura: sistema estrutural das rochas (laminar, estratificada). • Fratura: aspecto das superfícies de corte; • Homogeneidade: sem defeitos de constituição; • Dureza: resistência ao corte e risco (instrumentos de corte a utilizar) ; • Aderência aos ligantes: relacionada às rochas e aos materiais ligantes (hidráulicos ou hidrófobos): • Diferentes aplicações: concreto (hidráulico) ou pavimentação (hidrocarbonatos a quente); • Densidade;

23. Porosidade: relação entre o volume máximo possível de água absorvida e o volume total, isto é, o grau de saturação dos poros do material; • Permeabilidade: deixar a água atravessar (depende da porosidade). Quantidade de água que atravessa em uma hora sob uma determinada pressão; • Higroscopicidade: absorver e reter a água por sucção capilar (peso da água absorvido num dado tempo); • Gelividade: capacidade de fragmentar quando, por ação de um abaixamento de temperatura, a água que contem nos seus poros solidifica com consequente aumento de volume; • Condutibilidade térmica: quantidade de calor que passa através de uma superfície com uma unidade de área, na unidade de tempo.

24. Químicas: • Estabilidade; • Sensibilidade à agressividade química;

25. Rochas mais utilizadas

26. Aplicação das rochas • Aplicações: • Construção civil; • Transformação de rochas ornamentais; • Cimento; • Papel; • Química; • Cerâmica; • Vidro.

27. Instalações para fabricação • Sistemas de produção para agregados: • Trabalho: • Matéria prima e processos. • Sistemas de produção para ornamentos: • Trabalho: • Matéria prima e processos. • Sistemas de produção para cimentos e vidros: • Trabalho • Matéria prima e processos.