Rochas como Material de Construção

Utilização das Rochas Como Material de Construção

Os materiais naturais são os mais antigos materiais de construção utilizados pelo homem. Muitas civilizações empregaram a rocha de maneira intensa, podendo-se destacar as monumentais construções das pirâmides, a Esfinge e o Partenonde Atenas, entre outras.

Já aquelas civilizações que não empregavam a rocha em suas construções, e sim tijolo de barro seco ao ar (babilônios, sírios e caldeus) deixaram poucos vestígios de sua passagem quanto adiantamento de suas técnicas construtivas: suas construções reduziram-se a montes de terra (Petrucci, 1978).

Hoje em dia, em decorrência de suas altas qualidades de durabilidade, resistência e baixo custo, a rocha continua ocupando importante papel nas construções, principalmente em enrocamentos, fundações pouco profundas, lastro de vias férreas, pavimentos, agregados para concreto, filtros, cantaria e muitas mais.

Como ocupa grandes volumes, a rocha deve ser buscada próximo ao local da obra, com o objetivo de não encarecer demasiadamente o transporte. Com isso, o engenheiro terá a sua disposição não exatamente o material de que gostaria, e sim aquele disponívele suficiente à sua obra.

Os estudos realizados sobre rochas são, portanto, justificados, pois o seu conhecimento possibilita a utilização daquelas que se tem à disposição, da melhor maneira possível, diminuindo o custo da obra e não conduzindo a erros que possam comprometê-Ia.

Os estudos realizados sobre rochas são, portanto, justificados, pois o seu conhecimento possibilita a utilização daquelas que se tem à disposição, da melhor maneira possível, diminuindo o custo da obra e não conduzindo a erros que possam comprometê-Ia.

Na exploração das rochas para sua utilização como material de construção, convém definir os seguintes termos.

Afloramento é a emergência de uma rocha à superfície da terra (ABNT -NBR 6490).

Ocorrência é toda a presença de rocha suscetível de fornecer material para as finalidades visadas (ABNT -NBR 6490).

jazida é toda ocorrência economicamente explorável.

Pedreira é toda ocorrência de rocha em exploração industrial (ABNT -NBR 6490).

Uma rocha é homogênea quando apresenta as mesmas propriedades em amostras diversas.

É uma característica importante, pois a falta de homogeneidade é, em geral, indício de má qualidade (Cavalcante,1951).

Estruturae texturasão características que podem definir a anisotropiae dar idéia da resistência mecânica das rochas, resistência esta que variará com a distribuição dos minerais.

Texturas e estruturas ígneas maciças

As principais qualidades das rochas são referidas nos seguintes requisitos básicos (Petrucci, 1978):

Resistência Mecânica, que é a capacidade de suportar a ação das cargas aplicadas, sem entrar em colapso;

Durabilidade, que é a capacidade de manter suas propriedades físicas e mecânicas com o decorrer do tempo e sob ação de agentes agressivos, quer do meio ambiente, quer intrínsecos, sejam eles físicos, químicos ou mecânicos;

Trabalbabiltdade, que é a capacidade de ser afeiçoada com o mínimo de esforço;

Estética, que é a aparência da pedra para fins de revestimento ou acabamento.

A resistência, durabilidadee trabalhabilidade da rocha, bem como seu comportamento na obra, podem ser avaliados a partir das propriedades físicas, mecânicas e químicas.

O comportamento da rocha pode ser avaliado diretamente, observando-se a rocha aplicada em obras construídas anteriormente ou, então, indiretamente, submetendo-se a rocha a experiências ou ensaios, nos quais as condições a que deve satisfazer são reguladas ou modificadas intencionalmente (Cavalcante, 1951).

Para uso na construção civil, as propriedades físicas consideradas são:

Absorção

A absorção refere-se à propriedade pela qual uma certa quantidade de líquido é capaz de ocupar os vazios de uma rocha, ou parte destes vazios, sendo que intervêm no fenômeno somente ações físicas, e não físico-químicas (Chiossi, 1979), isto é, o líquido é absorvido por capilaridade. A absorção (O de uma rocha é a relação entre o peso da água absorvida dividido pelo peso seco da rocha. i= (peso da água)/(peso seco) i = (peso saturado -peso seco)/(peso seco)

Peso Específico Aparente

Peso específico aparente (Y as) é a relação entre o peso de um fragmento e seu volume. O peso específico aparente seco é a relação entre o peso de um fragmento seco e seu volume. Este valor pode ser obtido pelo processo geométrico, no caso de corpos de prova prismáticos, e pelo processo da balança hidrostática, no caso de corpos de prova irregulares. Nos dois processos a determinação é feita em três corpos de prova. O volume é dado pela diferença entre o peso do corpo de prova seco e do mesmo saturado de água e mergulhado na própria água.

yas= (peso seco)/(volume) yas= (peso seco)/(peso seco -peso submerso)

Porosídade

A poros idade (η) é a relação entre o volume de vazios e o volume total da rocha vezes 100. Porosidades elevadas em rochas normalmente fechadas, como as ígneas, pode indicar má qualidade.

η = (volume de vazios)/(volume total) x 100

Geralmente, quanto mais elevada a porosídadeda rocha e, portanto, maior a absorção percentual de água, menor será a resistência da rocha (Caputo, 1981).

Classe Índice de vazios Porosidade (%) Termo

Condutibilidade e Dilatação Térmicas

Condutibilidade térmica dá idéia da capacidade que possui a rocha em absorver calor, podendo concorrer para maior ou menor resistência às intempéries (Yoshida e alii, 1972).

A condutibilidadeé relativamente pequena. O coeficiente de condutibilidade térmica em valores gerais para sedimentos é de 0,008, para rochas ácidas 0,006 e para rochas básicas 0,004.

O coeficiente de dilatação térmica mede o quanto uma rocha se dilata por aumento de temperatura.

O coeficiente de dilatação térmica ( λ) é obtido pela relação: a extensão ou dilatação linear (ε) dividida pela variação de temperatura (∆T)

A dilatação por embebiçãoé dada pela variação no comprimento da amostra entre as situações seca e saturada.

Dureza

A dureza de uma rocha, praticamente, é avaliada pela maior ou menor facilidade com que ela pode ser serrada ou polida.

Depende, principalmente, da dureza dos seus materiais constituintes.

8Aderência

A aderência refere-se à maior ou menor aptidão da rocha em deixar-se ligar por uma argamassa. A fratura e a porosidade influem nesta propriedade. Forma

A forma dos fragmentos obtida da britagemdo material rochoso poderá traduzir sua maior ou menor resistência e trabalhabilidade quando utilizado na construção civil (Yoshida etalii, 1972).

A determinação da forma pode ser obtida através do método IPT-M-49.

São tomados 25 fragmentos e medidos segundo três eixos ortogonais: eixo maior, eixo menor e eixo intermediário.

Segundo as relações de tamanho, a amostra é classificada como cúbica, alongada, lamelar e quadrática (ABNT -NBR 7225).