Definição e características
As rochas ou pedras naturais possuem
características diferentes, segundo os pontos de vista da Geologia ou da
Engenharia. Para a Geologia, as rochas são todos os elementos constituintes das
crostas continental e oceânica, compostas principalmente a base de silício e
alumínio (densidade aproximada de 2,7g / cm³) e de silício e magnésio
(densidade aproximada de 3,0g/cm³), respectivamente. Para a ABNT, a definição
se aproxima da ideia intuitiva que se tem de pedra, que é a seguinte:
“Rochas são materiais constituintes
essenciais da crosta terrestre provenientes da solidificação do magma ou de
rochas vulcânicas ou da consolidação de depósitos sedimentares, tendo ou não
sofrido transformações metamórficas. Estes materiais apresentam elevada
resistência mecânica, somente modificável por contatos com água e ar, em casos
muito especiais.”
As pedras como material para construção
ocuparam um espaço muito importante nas primeiras construções (há mais de 3000
anos), como nas pirâmides ou patamares andinos. Porém, a resistência à tração é
muito menor do que a resistência à compressão, de forma que as rochas passaram
a ser usadas como agregado na composição de argamassas de cimento, onde a
armadura metálica oferece resistência à compressão, bem como resistência às
tensões de cisalhamento. Como rochas, ainda são usadas em muros de arrimo, blocos
de pavimentação descontínua e blocos de fundação pouco profunda. Vejamos, a seguir,
algumas das características e classificações atribuídas às pedras naturais:
[Imagem: Grupo Modular]
FORMAÇÃO: Quanto
à formação, a Geologia classifica as rochas da seguinte forma:
- Rochas ígneas ou magmáticas: formadas
pelo resfriamento do magma, consolidado após a fusão total ou parcial. Subdividem-se
em intrusivas (quando são resfriadas lentamente, a grandes profundidades, com
cristais bem definidos. Exemplo: granito) e extrusivas (formadas a baixas profundidades,
pelo resfriamento rápido de lava, com aspecto praticamente uniforme. Exemplo: basalto);
- Rochas sedimentares: são formadas pela
consolidação de camadas de deposição de sedimentos, que foram transportados por
ação da água e/ou do vento às regiões até então de relevo de maior
profundidade. Apresentam demarcação de camadas bem definidas, de acordo com a
época de sedimentação. Exemplos: Arenitos (formados pela deposição de
granitos), Calcário (formado pela deposição de cálcio proveniente da precipitação
de estalactites);
- Rochas metamórficas: são formadas por
alterações na estrutura cristalina de rochas sedimentares ou ígneas, por
mudanças de pressão e/ou temperatura, ocasionando em aspecto diferenciado e
mudanças em algumas características. Exemplos: gnaisse (metamorfismo do
granito), mármore (metamorfismo do calcário junto a impurezas, que dão a
coloração diferenciada).
COMPONENTE PREDOMINANTE: de
acordo com a substância química predominante:
- Rochas silicosas: São rochas em que
predomina a Sílica na composição. São as que possuem maior resistência mecânica
e maior durabilidade. Podem ser ígneas, sedimentares ou metamórficas. Exemplos:
granito, basalto;
- Rochas calcárias: Têm o carbonato de
cálcio (CaCO3) como componente principal. Possuem boa resistência,
mas a durabilidade é média em relação às silicosas. Podem ser sedimentares ou
metamórficas. Exemplos: mármore, calcário;
- Rochas argilosas: De baixa durabilidade
e resistência, possuem a argila como componente principal. São
predominantemente sedimentares. Exemplos: argilito, ardósia.
MASSA ESPECÍFICA: é
uma relação entre massa e volume da rocha. Como as rochas possuem porosidades,
com vazios permeáveis (permitem a entrada de água) e impermeáveis (não permitem
a entrada de água e outras coisas), tem-se os conceitos de volume de vazios
permeáveis e volume de vazios impermeáveis. A soma de todos estes volumes com o
volume de rocha dá o volume aparente. Desconsiderado este volume, tem-se o
volume absoluto.
- Massa específica aparente (d): relação
entre massa e volume aparente:
d = m/Vap, em que Vap =
Vvperm + Vvimperm + Vsol = Vvazios + Vsol
- Massa específica absoluta (D): relação
entre massa e volume de sólido de rocha:
D = m/Vsol
POROSIDADE: representa
a relação do quanto que os vazios compõem o volume aparente, em percentual,
sendo dada por:
P = (Vvazios/Vap) · 100%
Sabendo que o volume de vazios é igual ao
volume aparente menos o volume de sólidos, temos:
P = (Vvazios/Vap) · 100% =
[(Vap – Vsol)/Vap] · 100% = [1 – (Vsol/Vap)]
· 100%
P = [1 – (d/D)] · 100%, para
d = m/Vap e D = m/Vsol
Quanto à porosidade, as rochas são
classificadas da seguinte forma:
0% < P < 1% -
Rocha muito compacta;
1% < P < 2,5% -
Rocha com pequena porosidade;
2,5% < P < 5% -
Rocha com regular porosidade;
5% < P < 10% -
Rocha bastante porosa;
10% < P < 20% -
Rocha muito porosa;
20% < P < 100% -
Rocha fortemente porosa.
COMPACIDADE: indica
a relação entre o volume de sólido de rocha em relação ao volume aparente.
Pode-se pensar que, no volume aparente, o que não é rocha, é vazio:
C = (Vsol/Vap) · 100% =
(d/D) · 100% = (1 – P) · 100%
PERMEABILIDADE: propriedade
da rocha de se deixar atravessar por gases e líquidos. Segue a ideia de geral
de que materiais permeáveis compõem materiais absorventes (permeáveis e apenas
com capilares) que compõem os materiais porosos (permeáveis, apenas com
capilares e o grupo dos com vazios impermeáveis).
HIGROSCOPICIDADE: propriedade
de absorção de água por capilares. Neste caso, pelas forças capilares, não
necessariamente a rocha será ‘atravessada’ pela água (permeabilidade).
CONDUTIVIDADE TÉRMICA: As
rochas possuem condutividade térmica baixa, se comparadas aos metais, apesar de
que não sejam consideradas os melhores isolantes térmicos. Uma parede com 20 cm
de espessura de pedra possui 56% do isolamento propiciado por uma parede de tijolos
6 furos, de 12 cm, rebocada em ambos os
lados.
DUREZA: A dureza é a
propriedade das rochas, medida pela escala de Mohs, indicando a maior ou menor dificuldade
de serrar. Esta propriedade afeta o preço de compra das rochas, por ser
intimamente ligada às dificuldades de produção e manutenção dos equipamentos
usados nas pedreiras, marmorarias, etc. São classificadas em:
- Brandas: São serradas com relativa
facilidade por serra dentada. Exemplo: tufos vulcânicos;
- Semiduras: Necessitam de serra lisa com
areia ou esmeril para seu corte. Serra dentada não consegue dar conta do recado,
sendo difícil o corte com elas. Exemplo: Calcários compactos;
- Duras: Podem ser serradas apenas com
serra lisa. Exemplo: Mármore;
- Duríssimas: Serra lisa já não é
suficiente, sendo difícil serrá-las com ela, e usadas as serras diamantadas ou
com carborundum. Exemplo: granito (aliás, a dureza é uma das formas de diferenciar
mármores e granitos, por meio da riscagem);
RESISTÊNCIA: A
resistência se refere à capacidade de resistir aos esforços de tração, compressão,
torção e cisalhamento. A resistência à compressão é bastante grande nas rochas,
sendo as demais muito menores em relação a esta, o que fez com que se deixasse de
usar unicamente as rochas como elemento estrutural, e fosse usada uma rocha
artificial, que é o concreto armado, onde a pasta de cimento e os agregados de
rocha resistem bem à compressão (material frágil) e o aço resiste bem à tração
(material dúctil).
A resistência à tração das rochas vai de
1/20 a 1/40 da resistência à compressão, a resistência ao cisalhamento e/ou
flexão está na faixa de 1/10 a 1/15 desta resistência.
DESGASTE: O
desgaste é a redução por uma camada superficial de uma peça rochosa ou uma
pedra natural. Sempre ocorre, respeitada a dureza da rocha e as tensões
aplicadas. São feitos ensaios de desgaste nas rochas de acordo com a futura
utilização. Quando se quer usar rochas para pisos, são feitos ensaios com
abrasão com disco horizontal recoberto com areia ou coríndon. Já quando as
pedras serão usadas em agregados para mistura asfáltica ou concreto de cimento
Portland, se faz um ensaio Los Angeles, em que as rochas são atritadas umas
contra as outras.
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