propriedades das rochas intactas

Universidade de BrasíliaDepartamento de Engenharia Civil e Ambiental / FTGeotecnia

2 PROPRIEDADES DAS ROCHAS INTACTAS

Rochas são materiais sólidos consolidados, formados naturalmente por agregados de matéria

mineral, que se apresenta em grandes massas ou fragmentados. A rocha é usualmente

caracterizada por sua densidade, deformabilidade e resistência.

Maciço rochoso é um meio descontínuo formado pelas porções de rocha intacta e pelas

descontinuidades que o atravessam. As propriedades e parâmetros que vão controlar o

comportamento das obras executadas ou escavadas neste maciço rochoso vão depender da

escala relativa entre o padrão de fraturamento do maciço rochoso e o tamanho da obra. Em

alguns casos serão predominantes as propriedades da rocha intacta, em outros as propriedades

das descontinuidades, e por fim, as do maciço rochoso como um todo.

Descontinuidade é o termo utilizado em engenharia de rocha para todos os tipos de planos,

para indicar que o maciço rochoso não é contínuo, diferente da rocha intacta, que é um meio

mecanicamente contínuo.

Neste capítulo será dada ênfase as propriedades da rocha intacta. Para obtenção destas

propriedades, são necessários ensaios com amostras retiradas do local em que se deseja

realizar a obra. Portanto é fundamental, primeiramente, discutir os processos de amostragem e

preparação de corpos de prova.

2.1 AMOSTRAGEM E PREPARAÇÃO DE CORPOS DE PROVA

O processo de amostragem e preparação de corpos de prova (CP) passa por diversas fases que

devem ser respeitadas para que ao final se obtenha propriedades da rocha de boa qualidade e

confiáveis.

2.1.1 ESCOLHA DO LOCAL DE AMOSTRAGEM

As amostras devem ser extraídas de um local que representa da forma fidedigna as condições

rocha da obra em termos de: composição mineral; tamanho dos grãos; umidade; etc.

Mecânica das Rochas – Apostila G.AP-001/03 2.1


2.1.2 PROCESSO DE AMOSTRAGEM

Existem basicamente dois processos de amostragem, sendo eles, amostragem a partir de

blocos ou de testemunhos de sondagem rotativa.

Para a amostragem a partir de blocos se faz necessária a existência de blocos soltos em locais

de fácil acesso, como, taludes rochosos de uma encosta natural, cortes preexistentes na obra

ou frente de escavação de túneis. Este tipo de amostragem é bastante atrativo em termos de

facilidade, tempo e custo relativamente baixo. No entanto este procedimento de amostragem

possui inúmeras desvantagens. O peso do bloco é geralmente muito grande, o que dificulta o

transporte do mesmo. Além disso, pelo o fato do bloco estar numa face exposta, o mesmo está

sujeito a um maior processo de degradação, natural ou por impactos construtivos, e portanto

pode não representar fielmente as reais condições da rocha estudada.

A amostragem de testemunhos de sondagem rotativa é um procedimento relativamente caro,

contudo, a amostras obtidas são de excelente qualidade. Neste tipo de amostragem, deve-se

utilizar um barrilhete que atenda certos quesitos, para evitar que o mesmo perturbe a amostra

a ser extraída. Tais características desejáveis do barrilhete são:

Deve ser de parede dupla, com circulação de água ou ar entre as paredes, evitando, desta

forma, a propagação de calor para a amostra;

A cabeça cortante do barrilhete deve propiciar uma folga interna e externa, evitando o

atrito entre amostra e barrilhete e entre barrilhete e furo de sondagem (Figura 2.1).

Figura 2.1- Barrilhete para sondagem rotativa e coroas diamantadas



2.1.3 TRANSPORTE

O transporte deve ser feito de forma que se mantenha a integridade da amostra. No caso de

sondagem rotativa tem-se caixas especiais para transporte (Figura 2.2). Para os blocos se faz

necessária a construção de caixas de madeira, onde as amostras são acomodadas por tocos e

serragem, para evitar choques durante o transporte (figuras 2.3 e 2.4). Sacolejos, vibrações,

pancadas e trepidações durante o transporte são os maiores responsáveis por danos e perda de

qualidade das amostras de rocha.

Figura 2.2- Caixa de PVC para transporte e armazenamento de testemunhos de sondagem

rotativa.

Figura 2.3- Caixas para transporte de amostras de blocos.



Figura 2.4- Esquema de transporte de blocos.

2.1.4 ARMAZENAMENTO

As amostras devem ser acomodadas em local seco, de preferência com sílica gel, de forma

que a amostra perca toda sua umidade antes de ser ensaiada. No caso do bloco, antes do

armazenamento, deve-se obter amostras cilíndricas com um barrilhete portátil (Figuras 2.5 e

2.6).

(a) (b)

Figura 2.5- (a) Retirada de amostras de bloco; (b) Barrilhetes.



Figura 2.6- Bloco e amostras cilíndricas retiradas.

2.1.5 PREPARAÇÃO DE CP

O primeiro passo é realizar um corte no topo e na base das amostras cilíndricas, utilizando

uma serra diamantada, de forma a obter uma amostra com tamanho aproximado ao corpo de

prova, ou seja, L/D entre 2 e 3 (Figura 2.7). Posteriormente leva-se este cilindro irregular para

um torno mecânico, de forma a deixar as paredes laterais regularizadas. Em seguida deve-se

polir o topo e a base para evitar o atrito ou mau contato da aparelhagem ao realizar o ensaio

(figura 2.8). Terminado este processo deve-se realizar 5 medidas de L e de D, não podendo a

diferença entre as medidas ser maior que 0,1 mm (Figura 2.9). Este procedimento garante um

cilindro reto, onde topo e base são planos paralelos entre si e perpendiculares à superfície

lateral do cilindro.

Figura 2.7- Corte no topo da amostra com serra diamantada.



Figura 2.8- Regularização de paredes, topo e base do cilindro.

Figura 2.9- Medidas de D e L.

Caso exista alguma imperfeição na parede do corpo de prova, deve-se preenche-la com uma

massa epóxi que tenha a mesma dureza da rocha em questão. Tal procedimento se faz

necessário para que se evite concentração de tensões no ponto da imperfeição.

Como a preparação do corpo de prova e a realização do ensaio são processos dispendiosos,

recomenda-se a utilização do ensaio de ultra-som para detectar possíveis imperfeições geradas

no processo de amostragem.


propriedades das rochas intactas

Documents