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MATERIAIS DE MATERIAIS DE CONSTRUÇAOCONSTRUÇAO

Engenharia CivilEngenharia CivilDECIV – EM - UFOP

Aulas 01-02 – Pedras NaturaisTipos, Padronização e Especificações

Encargos do Engenheiro Civil

Arquitetar

Dimensionar

Construir Proteger Conservar

Conceber uma obra

para atender às finalidades

visadas: conforto,

funcionali-dade,

higiene, estética e

outras.

Conhecendo os esforços

internos, fixar as dimensões dos elementos estruturais p/

que conservem suas posições

e formas, isto p/ esforços

externos determináveis.

materializar a obra

concebida, confeccio-

nando e montando

seus elementos, usando os materiais

previamente escolhidos

Recorrendo a outros

materiais, o engenheiro procurará

aumentar a durabilidade de uma obra

construída com um

determina-do tipo de

material, quando este

for passível de sofrer ataques por agentes externos.

retocar ou reformar partes da

construção cuja durabili-

dade tenha se expirado (por acidente ou

envelhecimen-to), usando materiais da

mesma natureza ou

não

Introdução

O que é pedra natural?As rochas, ou pedras naturais, são associações compatíveis e estáveis de um ou mais minerais.

Formação das RochasAmbientes geológicos geradores:

magmático rochas magmáticas

sedimentar rochas sedimentares

metamórfico rochas metamórficas

Elementos atuantespressão temperatura, composição química

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Mestrado Engenharia Civil

Introdução

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Mestrado Engenharia Civil

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Introdução

O que é pedra natural?Material extraído diretamente de jazidas, processadas em sistema industrializado sem alterações de suas propriedades naturaisMaterial de engenharia

britagem e segregação

aplicação em matrizes cimentopoliméricasresinas

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Pedras Naturais

Rochas magmáticasFormação em ambientes com temperaturas >800oC

pressão variável e pequena variação na composição químicacristalização do magma, denominadas ígneas

Rochas metamórficasFormação grande intervalo de pressões e temperaturas

ocorrências variáveis em relação à profundidadenão há fusão de minerais (T<800oC)

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Mestrado Engenharia Civil

.

Pedras Naturais

Rochas sedimentaresFormação em ambientes com baixas temperaturas

grande variabilidade de composição química e materiais

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Pedras NaturaisCiclos das rochas

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Pedras NaturaisCiclos das rochas

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Rochas Magmáticas

intrusivas grãos visíveis a olho

nu ou extrusivasminerais mais comuns:

quartzo; feldspatos e plagioclases; feldspatóides (nefelina, leucite); micas (moscovite, biotite); piroxenas; anfíbolas e olivina

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Rochas Magmáticas

Composição químicaClassificação segundo composição química

ácidas sílica>65%

intermediárias 65% e 52% de sílica

básicas 52% e 45% de sílica

ultra – básicas sílica <45%

Principais tiposGranito e basalto

constituídos essencialmente por quartzo, feldspato e mica

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Rochas Magmáticas

Rocha basáltica granito

definição geológicarocha basáltica intrusiva

quartzo transparente, feldspato e biotita

definição comercialtoda rocha de quartzo e estrutura cristalina fechadaelevadas...

resistência mecânica, abrasão, densidaderesistência ataque substâncias químicas

boa durabilidadeisotrópica (alguma anisotropia)

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Rochas Sedimentares

Composição química…Classificação composição química variávelFormação segundo…

fenômenos de alteração de rochas pré-existentestransporte, acumulação e consolidação dos sedimentos,

agentes externos: água, vento, e gravidadeerosão de rochas preexistentes, precipitação química de substâncias inorgânicas ou orgânicas

Formam fina película na crosta terrestreespessura de 2km e 80% da superfície do planeta, constituindo a maioria das suas paisagens

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Rochas Sedimentares

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Rochas Sedimentares

Principais tiposCalcário

constituídos essencialmente por carbonato de cálcio CaCO3

Xistos; Arenitos; Conglomeradosconstituídos basicamente de sílica e materiais argilosos

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Rochas Sedimentares

Rocha sedimentar calcáreacalcário

rochas sedimetar predominantemente formada por minerais calcíticos (CaCO3)

podem apresentar carbonato magnesianoDOLOMITA – carbonato de cálcio magnesiano

CaMg(CO3)2podem apresentar

material fossilizado planos direcionais grãos de ferro ou de calcita

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Rochas Sedimentares

Rocha sedimentar travertinogrãos de carbonato de cálcio cristalinizados

podem apresentar coloração em tons de branco-creme-bronze

coloração proveniente de intemperismo químicoocorrência

lençóis água subterrânea águas termais

características anisotrópicaspresença de poros

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Rochas Sedimentares

Rocha sedimentar silicosa arenito

fragmentos de areia agrupadosgrãos de quartzocimentados por silicatos ou óxidos cálcio-ferrodiâmetro (0,0625-2mm)

alta porosidadeaplicação com restrições

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Rochas Metamórficas

Resultam da transformação de rochas pré-existentes…

ação de agentes de intemperismopressão e temperaturareajustamentos mineralógicos e texturais das rochas, em consequência das novas condições físico-químicas

Principais tiposGranito e basalto

constituídos essencialmente por quartzo, feldspato e mica

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Rochas Metamórficas

Principais tiposXisto

forma estratificada em planosdistinguem-se das ardósias por apresentarem planos de xistosidade commaior brilho, resultam da transformacao de rochas argilosas basaltos

Ardósiatipo de xisto

Gnaisseformado essencialmente de quartzo e feldspato

minerais apresentam-se recristalizados e dispostos segundo faixas mais ou menos paralelas, formando bandas alternadas, claras e escuras.

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Rochas Metamórficas

Principais tiposGnaisse

formado essencialmente de quartzo e feldspato minerais apresentam-se recristalizados e dispostos segundo faixas mais ou menos paralelas, formando bandas alternadas, claras e escuras.

Quartzitosessencialmente constituídos por grãos de quartzo

recristalização de arenitos siliciosos

Mármoresrecristalização de calcários ou dolomitas

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Rochas Metamórficas

Rocha metamórfica calcárea mármore

grãos recristalizados de calcita ou dolomitapossuem variados níveis de densidade

sensível ao ataque substâncias cloradas

valor estético e econômicotextura uniforme

cristais de diferentes tamanhospreenchimento estético

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Rochas Metamórficas

Rocha metamórfica silicosa ardósia

estrutura compacta, microcristalinaplanos e clivagem bem definidos

excepcional anisotropiaplanos de formação evidentes

coloração diversificadafunção da origem e minerais presentes

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Rochas Metamórficas

Rocha metamórfica silicosa quartzito

recristalização arenitoagente intempérico físico

temperaturaquartzo

resistência mecânicaboa durabilidaderesistência agentes externos

intemperismo

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Emprego de engenharia

RevestimentosConcretos

hidráulicosbetuminosos

Lastros ferroviáriosInfra-estrutura rodoviáriaEnrocamentosOutros

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Mestrado Engenharia Civil

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Propriedades

Dureza Mohsminerais

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Fonte: Marble Institute

Propriedades

Dureza Absolutaminerais

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Pedras Naturais

IMPORTANTE!!!Cada pedra-rocha é única

variações ocorrem na mesma jazidalocalizaçãoprofundidadeidade

propriedades variam de rocha para rochaé necessário identificar rocha adequada a cada aplicação ou uso

durabilidade, segurança, estética

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Propriedades

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Propriedades

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Pedras Naturais

Produtosacabamentos mais comuns

polimentoflambagemjateado (areia)

acabamentos especializadosespelhamento

polimentos sucessivos com equipamentos especializado e utilização de abrasivos finamente aplicados e em camadas sucessivas (pasta diamante)

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Pedras NaturaisExtração

qualidade blocosparticularidades

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Aplicações

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Aplicações

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Aplicações

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Propriedades

Controle de qualidadedurabilidade

absorçãodensidadeabrasão

segurançaatrito

resistência mecânicacompressãotraçãoancoragem (aderência – fachadas)

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Propriedades

Material para construção e infra-estrutura

aderência a ligantes hidráulicos e hidrocarbonadosasfalto

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Aplicações

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MATERIAIS DE MATERIAIS DE CONSTRUÇAOCONSTRUÇAO

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Aulas 01-02 – Pedras NaturaisTipos, Padronização e Especificações