Apostila Materiais de Construção - ECV5330

Apostila Materiais de Construção - ECV5330

(Parte 1 de 11)

Disciplina: ECV 5330 - Materiais de Construção Civil

Luciana Lopes Xavier, Engª Civil

Autores: Janaíde Cavalvante Rocha. Profª. Florianópolis, 2000.

1.1 DEFINIÇÃO

As rochas são todos os elementos que constituem a crosta terrestre, independente da sua origem, composição e estrutura, segundo a geologia.

A rocha é um agregado natural formado por um ou mais minerais que forma a crosta terrestre (LEINZ e AMARAL). Entendendo por mineral toda substância inorgânica natural, de composição química e estrutura definida.

Rochas são materiais constituintes essenciais da crosta terrestre, provenientes da solidificação magma ou de lavas vulcânicas, ou da consolidação de depósitos sedimentares, tendo ou não sofrido transformações metamórficas. São materiais que apresentam elevada resistência mecânica, podendo sofrer modificações quando em contato com ar e água em casos bastante especiais (ABNT - TB-3/ 1945, item 2º).

1.2 UTILIZAÇÃO

Da extração das rochas são obtidos blocos, matacões, agregados e pedras de construção. Nas pedras de construção estão as pedras de alvenaria, de cantaria, guias, paralelepípedos, lajotas e placas de revestimento.

1.3 HISTÓRICO

• Materiais naturais são os mais antigos utilizados pelo homem, pois podem ser empregados sem grandes modificações em relação ao seu estado natural;

• Estima-se a utilização de pedras, em formas primitivas de construções, em 3.0 A.C. na Espanha e sul da França;

• As pirâmides do Egito foram erguidas com blocos de rochas calcárias (Idade Antiga);

• A pedra foi o material estrutural mais importante na Idade Média. Como exemplo temos a construção dos castelos medievais e das grandes catedrais;

CAPÍTULO 1 ROCHAS

• Século XIX surgimento das estruturas metálicas e século X desenvolvimento do concreto armado. Estes novos materiais, por apresentarem boa resistência à tração e compressão, favorecem revolução nas formas e concepções arquitetônicas;

• A pedra, no uso como material estrutural, teve grande impacto por não ter uma resistência à tração da mesma ordem de grandeza de sua resistência à compressão.

1.4 APLICAÇÃO

A pedra de construção é usada como material suporte ou base nos muros de arrimo, fundações pouco profundas, blocos de pavimentação e como agregado (componente do concreto de cimento portland ou mistura betuminosa da pavimentação). Ainda é aplicada como material de acabamento e proteção, como por exemplo placas de revestimentos de paredes e pisos, devido à sua durabilidade e efeito estético. Sua utilização como material agregado, complemento dos concretos de cimento e asfálticos, faz com que o material seja um dos mais importantes entre os materiais de construção.

1.5 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS 1.5.1 - Classificação Geológica: De acordo com a formação da rocha. a) Rochas Eruptivas, Magmáticas ou Ígneas: Formadas pelo resfriamento do magma (material rochoso em fusão).

• Intrusivas: Solidificam-se à grande profundidade do solo. Ex.: granito, diorito, gabro, etc.

• Efusivas: Solidificam-se na superfície do solo. Ex.: riolito, basalto, diábase, etc.

• Filoneanas: Ex.: pórfiro.

b) Rochas Sedimentares: São rochas estratificadas, geralmente depositadas debaixo d’água ou acumuladas através da ação do vento e do gelo.

• Clásticas ou detríticas: Oriundas da destruição de rochas pré-existentes devido à ação de águas, ventos e geleiras (deposição de detritos). Ex.: arenito.

• Precipitação química: Originária da transformação química sofrida por materiais em suspenso nas águas. Ex.: gipsita, calcário e dolomita.

• Origem Orgânica (organógenas): Provêm da ação direta ou indireta de organismos ou da acumulação de seus restos (acumulação matéria orgânica). Ex.: calcário-fóssil, carvão-fóssil, turfa.

c) Rochas Metamórficas: São rochas magmáticas ou sedimentares que sofreram alteração na sua textura original, estrutura cristalina ou composição mineralógica, devido a condições químicas e físicas abaixo da superfície terrestre (calor, pressão e água). Os tipos de rochas mais comuns neste grupo são mármore (provém da metamorfização do calcário), gnaisse (provém da metamorfização do granito), quartzito (provém da metamorfização do arenito), xisto e filito.

1.5.2 - Classificação Tecnológica: Baseado no mineral simples predominante na constituição das rochas e determinante das suas características.

a) Rochas Silicosas: Predomínio quase total da sílica (SiO2) sob a forma, normalmente, de quartzo puro. Possuem a maior resistência mecânica e maior durabilidade. Ex.: granito, basalto, grês silicoso, etc.

b) Rochas Calcárias: Têm predomínio do cálcio, na forma de carbonato de cálcio (CaCO3) ou de sulfato de cálcio. Possui boa resistência mecânica e média durabilidade. Ex.: calcário, mármore, dolomita e gipsita. c) Rochas Argilosas: Predomínio da argila (silicatos hidratados de alumínio). Têm resistência mecânica e durabilidade baixíssimas. Ex.: argila comum, margas e xistos argilosos.

1.5.3 - Classificação Combinada: Considera-se as duas classificações anteriores e a aplicação na Engenharia. As rochas são classificadas em: a) Rochas Sílicosas: Eruptiva, Sedimentares e Silicosas Metamórficas; b) Rochas Calcárias: Sedimentares e Metamórficas; c) Rochas Argilosas: Sedimentares.

A Tabela 1 resume esta classificação. Tabela 1: Classificação das Rochas (PETRUCCI, 1976)

1.6 CARACTERÍSTICAS DE ROCHAS EMPREGADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL 1.6.1 – Granito

• Rocha ígnea de profundidade;

• Dura de textura cristalina e de grãos finos ou médios;

• Compõem-se de quartzo, feldspato e mica;

• Comum na natureza;

• Apresenta fratura irregular ou concóide;

• A cor predominante é dada pelo feldspato, podendo ser rósea, marrom, amarelada, cinza ou azulada;

• O quartzo dá grânulos brancos ou pretos e a mica lhe dá o brilho;

• Resistência à compressão é, em média, 150 MPa (1500kgf/cm²);

• Densidade varia de 2,5 a 3,0;

• Excelente pedra de construção, desde que não alterado;

• Resistência mecânica e durabilidade são as maiores dentre as demais pedras de construção;

• Usos: em calçamentos (resistência ao choque e desgaste), muros de arrimo, alvenarias e pontes em arcos (obras com esforços de compressão);

• Principal uso: Como agregado para base de pavimentos, concretos de Cimento Portland e asfáltico. Atualmente utilizado como revestimento de pisos e paredes na forma polida (placas).

1.6.2 - Calcários

• Rocha sedimentar composta por carbonato de cálcio (CaCO3) e pequenas proporções de outras substâncias (óxido de ferro, de magnésio, argila);

• Predomínio de carbonato de cálcio (CaCO3) são chamados de calcários calcíticos e predomínio de carbonato de magnésio CaMg (CO3) são chamados de calcário dolomíticos ou magnesianos;

• Características: → Calcinação pela ação do calor, liberando gás carbônico.

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