AULAPEDRASNATURAIS

(1)

PEDRAS

NATURAIS

(2)

IMPORTÂNCIA

• DESDE A PRÉ-HISTÓRIA

• _{PROPRIEDADES IMPORTANTES:}

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E

DURABILIDADE

• USO ACENTUADO NA ANTIGUIDADE

(3)

Declínio:

• _{Com o aparecimento da construção}

metálica e o desenvolvimento do concreto

armado, como material estrutural , sofre

forte impacto principalmente pelo fato de

ser material frágil, resistindo somente aos

esforços de compressão.

• Surgem

novos

materiais

resistentes

também a tração, o que permite novas

formas e novos tipos estruturais.

(4)

Novo campo de aplicação :

• _{muros de arrimo}

• _{fundação pouco profundas}

• blocos para pavimentação descontínua

• _{lastro de ferrovias}

• _{agregado, como componente do concreto}

de cimento portland de uso estrutural ou

mistura

betuminosa

usada

em

(5)

Novas aplicações:

• _{placas: utilizadas no revestimento de}

paredes e pisos, funcionando, não

como material suporte ou base, mas

como elemento de acabamento e

(6)

Novo papel:

• _{Em decorrência de sua alta}

durabilidade e qualidade, o material

voltou a ocupar importante papel nas

construções, revestindo outros

materiais menos nobre para dar a

impressão do uso da pedra em forma

maciça, com grandes efeitos

arquitetônicos pela textura e belíssimo

aspecto.

(7)

Classificação das Rochas

• 1– Classificação geológica

• Rochas eruptivas ou ígneas – formadas pela consolidação do material

proveniente de uma fusão total ou parcial e compreendem : Ex.: granito, pórfiro, basalto.

• Rochas sedimentares – formada pela consolidação do material

transportado e depositado pelo vento ou pela água. São divididas em:

– rochas sedimentares clássicas ou detríticas, da deposição de detritos. Ex.: arenito

– rochas sedimentares químicas, de precipitação química. Ex.: calcário – rochas sedimentares organógenas, da acumulação de substâncias

orgânicas. Ex.: turfa

• Rochas Metamóficas – formadas pela alteração gradual na estrutura das

rochas anteriores, pela ação do calor, da pressão ou da água. Assim, os gnaisses da alteração dos granitos, os quartzitos da alteração de arenitos, os mármores da alteração de calcários e os esquitos cristalinos da

(8)

• 2.2– Classificação tecnológica

• _{Baseado no mineral simples predominante}

na constituição das rochas e determinante das

suas características, as pedras classificam-se

em:

• _{Pedras silicosas – nas quais predomina a sílica.}

• Pedras Calcárias - Onde as propriedades são

governadas pelo carbonato de cálcio

• Pedra argilosa – nos casos em que a argila

(silicatos hidratados de alumínio ) é

(9)

• _{2.3– Classificação Combinada}

• Podem-se unir duas classificações

anteriores, tendo em vista o desenvolvimento da

petrografia e o auxilio que ela pode trazer ao

engenheiro, bem como as vantagens de uma

classificação tecnológica mais de acordo com as

necessidades da Engenharia.

• _{Deste modo classificam-se em:}

– Silicosas eruptivas, silicosas sedimentares e silicosas

metamórficas

– Calcárias sedimentares e calcárias metamórficas.

– Argilosas.

(10)

Descrição das Rochas Mais

Importantes

• Rochas silicosas eruptivas: São formadas

pelo: granitos, sienitos, sienitos nefelinicos,

dioritos, gabros, riolitos, traquitos, Andesitos,

diabásios,basaltos e meláfiros.

(11)

Constituição Mineralógica

Rochas

com

cristais grandes

Constituintes

Minerais

Rochas de

grão fino

(porfiríticas)

Granito

_Q+O+(P)+A

_Riolito

Silenito

_O+(P)+A

_Traquito

Diorito

_{(O)+P+A ou B}

_Andesito

Gabro

_P+B

_Basalto

OBS.: Q – quartzo O – Ortoclásio P – Pagioclásio A – Anfibólio B – Piroxênio ( ) minerais em pequena quantidade.

(12)

• 3.2– Rochas silicosas sedimentares

• Arenito: Constituídos por grãos de silica ou

quartzo, ligados por cimento silicoso, argiloso ou

calcário.

• 3.3– Rochas silicosas metamórficas

• São os: Gnaises, Micaxistos e Quartizitos

• 3.4– Rochas Calcárias sedimentares e

metamórficas

• Conhecidas vulgarmente por calcários, são

elas: Tufos calcáreis, alabastros, travertinos,

brechas e conglomerado e mármores.

• _{3.5– Rochas argilosas}

(13)

4- Propriedade das pedras

• A qualidade de uma pedra fica definida pela sua aptidão em

satisfazer as condições técnicas para uma determinada utilização,

considerando-se de boa qualidade quando satisfizer estas

condições de maneira favorável. As propriedades fundamentais

das pedras são referidas aos seguinte requisitos básicos:

– A ) Resistência mecânica: capacidade de suportar a ação das cargas aplicadas sem entrar em colapso.

– B ) Durabilidade: capacidade de manter as suas propriedades físicas e mecânicas com o decorrer do tempo e sob a ação de agentes

agressivos , quer do meio ambiente, que intrinsecos, sejam eles físicos, químicos ou mecânicos.

– C ) Trabalhabilidade: Capacidade da pedra em ser afeiçoada com o mínimo de esforço.

– D ) Estética: aparência da pedra para fins de revestimento ou acabamento.

– E ) Outras propriedades: Cor, Fratura, Homogeneidade, Massa específica e compacidade, porosidade, permeabilidade,

higroscopicidade, gelividade, condutibilidade térmica e elétrica, dureza, aderência, Propriedades mecânicas ( compressão, tração, flexão e cisalhamento, desgaste e choque ).

(14)

Aplicações

• – Alvenarias e cantarias

• Antes do seu emprego a pedra sofre uma série de operações

que têm por finalidade dar-lhe forma, aspecto e dimensões mais

convenientes para o fim que se tem em vista. A este conjunto de

operações dá-se o nome de afeiçoamento da pedra.

• A associação maciça , obtida pela associação dos blocos de

pedra, constitui o que se denomina de alvenaria ou cantaria. A

diferenciação entre ambas está no grau de afeoçoamento dos blocos

e nos cuidados de execução.

• As alvenarias de pedra podem ser classificadas em seca e

argamassada.

• Na pedra seca, as pedras são colocadas umas sobre outras e

travadas sobre o atrito. Devem ser colocadas de forma a diminuir as

juntas e pequenos vazios, que são então tomados por pedras

menores, de forma a distribuir a pressão.

• As Argamassadas, as pedras são ligadas por argamassa,

antigamente de cal – nas chamadas de pedra e cal – e hoje quase

sempre de cimento.

(15)

• – Pavimentação

• Os calçamentos de pedra podem ser de

paralelepípedos, alvenaria poliédrica, pedra portuguesa ou

lajotas.

• Paralelepípedos, é o de maior uso em pavimentação,

sendo o leito de rua limitado nos bordos pelas guias de

meios-fios, também de pedra ou de concreto.

• – Revestimentos

• A pedra é usada tanto para revestimento externo como

para interno. No caso de uso em exteriores , além do

aspecto estético deve ser considerada a durabilidade da

pedra. Para interiores, a pedra é geralmente polida, pode

ser aparelhada, apicoada ou lavrada, quando aplicada em

exteriores.

• - Agregado para Concretos e Argamassas: Atualmente é

(16)

ROCHAS ORNAMENTAIS

• São materiais naturais que agregam valor

principalmente através de suas características

estéticas, destacando-se o padrão cromático,

desenho, textura e granulação.

• os principais tipos de rochas ornamentais são os

granitos e os mármores.

• Outros tipos rochosos: travertinos, quartzitos,

arenitos, conglomerados, ardósias, etc.

(17)

Características tecnológicas

• solicitações naturais e artificiais: provocam desgaste, perda de

resistência mecânica, fissuração, manchamento, eflorescência de sais

e mudanças de coloração.

• medida preventiva: correta especificação das rocha diante dos usos

pretendidos, observando-se o efeito estético desejado, porém

respeitando-se as características tecnológicas dos materiais.

• ensaios de caracterização tecnológica: campos de aplicação dos

materiais e o seu comportamento diante das solicitações, item

obrigatório

• Os ensaios mais importantes "índices de qualidade" :

– análise petrográfica,

– índices físicos (porosidade, absorção d´água e densidade); – desgaste abrasivo Amsler;

– dilatação térmica linear;

– resistência à tração na reflexão; – resistência à compressão uniaxial.

(18)

Os granitos

• Para o setor de rochas ornamentais o termo "granito" designa um amplo conjunto de rochas silicáticas, compostas predominantemente por quartzo e feldspato.

• Abrangem rochas homogêneas (granitos, sienitos, monzonitos, charnoquitos, diabásios, basaltos, etc) e as chamadas "movimentadas" (gnaisses e

migmatitos).

• As cores das rochas são fundamentalmente determinadas pelos constituintes mineralógicos.

• Os minerais formadores dos granitos são definidos por associações variáveis de quartzo, feldspatos, micas, piroxênios e anfibólios, com diversos minerais acessórios em proporções reduzidas.

• O quartzo normalmente é translúcido, incolor ou fumê;

• os feldspato conferem a coloração avermelhada, rosada e creme-acinzentada nos granitos.

• A cor negra, variavelmente impregnada na matriz das rochas, é conferida por teores variáveis de mica (biotita), piroxênio e anfibólio, principalmente.

• A resistência à abrasão dos granitos é normalmente proporcional á dureza dos seus minerais constituintes. Dentre estes minerais, de acordo com a Escala Mohs, temos o quartzo com dureza 7 e os feldspato com dureza 6. Entre os granitos, a resistência ao desgaste será, normalmente, tanto maior quanto maior a quantidade de quartzo.

(19)

Os mármores e travertinos

• Englobam as rochas carbonáticas, incluindo calcários,

dolomitos e seus correspondentes metamórficos ( os

próprios mármores).

• Os calcários são rochas sedimentares compostas

principalmente de calcita (carbonato de cálcio),

enquanto os dolomitos são rochas também

sedimentares formadas sobretudo por dolomita

(carbonato de cálcio e magnésio).

• Os mármores resultam do metamorfismo (modificações

ocorridas na rocha devido a variações nas condições de

pressão e temperatura, em relação ao ambiente de

origem) de calcários e dolomitos.

• Nos mármores, o padrão cromático é definido por

minerais acessórios e impurezas, pois os constituintes

principais (calcita e dolomita) são normalmente brancos.

(20)

Os mármores e travertinos

• A dureza (resistência ao risco) é sensivelmente menor nos mármores do que nos granitos, pois seus constituintes (calcita e dolomita) apresentam dureza na Escala Mohns entre 3 e 4; nos granitos, como vimos

anteriormente, as durezas (do feldspato e do quartzo) são, respectivamente, 6 e 7.

• Para se distinguir um mármore de um granito, dois procedimentos simples são recomendados: os granitos não são riscados por canivetes, chaves ou pregos, como os mármores; e os mármores reagem ao ataque do ácido clorídrico (ou muriático), efervescendo tanto mais intensamente quanto maior o seu teor em calcita.

• Os travertinos, a exemplo dos calcários, são rochas carbonáticas

essencialmente calcíticas (carbonato de cálcio). Podem apresentar-se pouco ou não metamorfizadas e são definidas pela sua coloração bege-amarelada.

• Apresentam características físicas muito heterogêneas, marcadas por bandeamento concêntrico ou tabular, cavidades, estruturas alveolares, feições brechóides e freqüentes impurezas argilosas e silicosas. No setor de rochas ornamentais os travertinos são comumente referidos como mármores.

• No Brasil, diversas ocorrências de travertinos são descritas e assinaladas em mapas geológicos, com depósitos mais expressivos na região Nordeste

(21)

Quartzitos, arenitos e

conglomerados

• _{Quartzitos e arenitos são rochas compostas}

essencialmente por quartzo.

• _{Geralmente, arenitos são rochas sedimentares}

clásticas (originadas do acúmulo e consolidação

de sedimentos de granulação areia: 0,02 a 2,0

mm), enquanto os quartzitos originam-se a partir

de metamorfismo de rochas sedimentares, como

os próprios arenitos.

• os arenitos são normalmente mais porosos e

menos resistentes do que os quartzitos.

• A composição quartzosa (dureza 7) de arenitos e

quartzitos lhes confere alta resistência ao risco e

ao desgaste abrasivo.

(22)

Quartzitos, arenitos e

conglomerados

• Algumas variedades de quartzitos são relativamente flexíveis e desenvolvem desplacamento em planos preferencias de foliação, determinados sobretudo pela orientação de placas de mica.

• Arenitos com estrutura estratificada ou laminada podem permitir

desplacamento ao longo das camadas, geralmente sobrepostas e paralelas entre si.

• Conglomerados são também rochas sedimentares clásticas, que diferem dos arenitos por apresentarem constituintes (sedimentos) de maior diâmetro

(superior a 2,0 mm).

• Tais constituintes, referidos como seixos e grânulos, compõem-se

basicamente de fragmentos de quartzo e tipos variados de rocha (quartzos, granitos, gnaisses, etc).

• Os conglomerados utilizados como rocha ornamental geralmente acham-se afetados por metamorfismo, o que lhes confere maior coesão entre os grãos e maior resistência mecânica.

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Ardósias

• Ardósias são rochas metamórficas de baixo

grau, pelíticas, que têm clivagem ardosiana, isto

é, orientação planar preferida de minerais

placóides. Por causa disto, partem-se segundo

superfícies notavelmente planas.

• Compõe-se essencialmente de mica

(muscovita-sericita), quartzo e clorita.

• São homogêneas, apresentam dureza média, e

podem ser encontradas nas cores cinza, verde,

preta, roxa e ferrugem.

(24)

ACABAMENTOS PARA ROCHAS

ORNAMENTAIS

• Materiais Brutos naturais: Sem nenhum tratamento, apresentam

excelentes características de materiais anti-derrapante. Utilização:

áreas externas. OBS: esta opção merece atenção redobrada pois

os materiais podem não mostrar exatamente a beleza dos detalhes

das pedras, porém, se tratados com uma resina acrílica, podem

atingir resultados satisfatórios.

• Materiais Levigados: São materiais que passam apenas pelo

primeiro estágio do polimento, ou seja, a superfície das pedras é

somente corrigida, retirando-se as marcas deixadas após a serrada,

passando-se apenas os abrasivos de grão mais grosso,

normalmente grãos 24, 36 e no máximo grão 60. Utilização:

Normalmente, este tipo de acabamento de superfície, é utilizado em

pedras que serão utilizadas em quintais, rampas não muito

íngrimes e bordas de piscina, já que a superfície continua

anti-derrapante, porém não rugosa, a ponto de machucar ou desfiar

roupas de quem sentar sobre elas.

(25)

ACABAMENTOS PARA ROCHAS

ORNAMENTAIS

• Materiais Polidos: Recebem acabamento lustrado, que se executado de

acordo com os normativos técnicos de polimento com abrasivos específicos, define o fechamento dos poros e uma maior durabilidade do brilho das

pedras. Utilização: revestimentos em geral de áreas internas, como pisos, escadas e paredes.

• Materiais Flameados: Materiais que têm a superfície Levigada, e

posteriormente são submetidos a fogo e água em seguida, para ficar com aspecto rugoso. Utilização: revestimentos externos, principalmente

escadarias e rampas acentuadas.

• Materiais Apicoados: Materiais semelhantes aos Flameados, porém o processo é feito com roletes pontiagudos, que provocam orifícios na superfície, deixando-a com aspecto rústico, porém uniforme.

• OBS: Nos materiais Brutos, Levigados, Flameados e Apicoados, quanto

estão secos, não se tem a noção exata das cores dos materiais, a menos que se utilize sobre sua superfície, algum tipo de produto que os deixem com a impressão de molhados, mostrando as cores e/ou detalhes dos mesmos. Um exemplo de produto utilizado, é o Quarry Glass 200, da Master Seal, que deixa os materiais com este aspecto, ao mesmo tempo impermeabilizando-os, sem com isso, deixá-los mais derrapantes.

(26)

ROCHAS ORNAMENTAIS NO

SÉCULO XXI

• Cenário Mundial

• A produção mundial noticiada de rochas ornamentais e de

revestimento é de aproximadamente 55 milhões de

toneladas/ano(Era apenas 1,5 milhões de toneladas/ano na década

de 20)

• Estima-se que os negócios do setor movimentem pelo menos US$ 40

bilhões/ano

• Cerca de 70% da produção mundial é transformada em chapas e

ladrilhos para revestimentos, 15% é desdobrada em peças para arte

funerária, 10% para obras estruturais e 5% para outros campos de

aplicações.

• O consumo de rochas é estimado em 600 milhões de m²/ano, sendo

os produtos cerâmicos, com um consumo de 3,8 bilhões de m²/ano,

seus principais concorrentes na construção civil.

• Para 2025, projeta-se a quintuplicação do consumo mundial e

transações internacionais de 2,1 bilhões de m² equivalentes/ano.

(27)

(28)

Caracterização Comercial

• Do ponto de vista comercial, as rochas

ornamentais e de revestimento são basicamente

classificadas em granitos e mármores, que

perfazem cerca de 90% da produção mundial.

• _{Ardósias, quartzitos, pedra sabão, serpentinitos,}

basaltos, conglomerados naturais, também se

destacam setorialmente.

• A média dos preços internacionais para blocos

de mármores e granitos, situa-se entre US$ 400

e US$ 1.200/m³, enquanto que o preço médio

do produto final varia de US$ 30 a 60/m².

(29)

• No mercado externo as transações comerciais,

proporcionadas pela venda de chapas polidas,

geram uma receita três a quatro vezes maior,

por metro cúbico, que a venda em bloco.

• _{A venda de produtos finais, por sua vez, permite}

gerar uma receita seis a dez vezes maior, por

metro cúbico, que a venda em bloco.

• _{O padrão cromático é o principal atributo}

considerado para qualificação comercial de uma

rocha.

(30)

As rochas ornamentais e de revestimento têm valor comercial muito significativo frente a outras matérias primas minerais. O quadro comparativo do seu valor em peso relativamente aos minérios de ferro e ouro

(31)

Destaques do Mercado

Internacional

• a Itália é um dos principais “players” do setor, colocando-se entre os

maiores produtores, maior importadora de matéria prima, maior

consumidora per capita e maior exportadora de rochas, bens de capital

e tecnologia, tendo sido responsável em 1999 por 32,9% em peso das

transações de produtos beneficiados e 46% em peso das transações

de máquinas e equipamentos, no mercado internacional.

• Os EUA, seguidos do Japão, são por sua vez os principais

importadores de produtos acabados, tendo respondido por 32,6% em

peso das transações mundiais em 1999.

• A Itália, Espanha, Japão, Alemanha, EUA e França foram

responsáveis por 40% do consumo mundial noticiado em 1999.

• A participação brasileira no mercado internacional de rochas

processadas é ainda limitada e está bastante aquém da posição da

China e Índia, nossos principais concorrentes.

• O principal fluxo comercial brasileiro de rochas processadas é mantido

com os EUA e situou-se na 15ª posição do ranking mundial em 1999.

(32)

Situação Brasileira

• Quadro Setorial

• produção de 500 variedades comerciais de rochas, entre granitos, mármores, ardósias, quartzitos, travertinos, pedra sabão, basaltos, serpentinitos,

conglomerados, pedra talco e materiais do tipo pedra Miracema, pedra Cariri e pedra Morisca, derivadas de quase 1.300 frentes de lavra.

• Os granitos perfazem cerca de 60% da produção brasileira, enquanto 20% são relativos a mármores e travertinos e quase 8% a ardósias.

• O setor brasileiro de rochas ornamentais movimenta cerca de US$ 2,1

bilhões/ano, incluindo-se a comercialização nos mercados interno e externo e as transações com máquinas, equipamentos, insumos, materiais de consumo e serviços, gerando cerca de 105 mil empregos diretos em aproximadamente 10.000 empresas.

• O mercado interno é responsável por quase 90% das transações comerciais e as marmorarias representam 65% do universo das empresas do setor.

(33)

Situação Brasileira

• Produção

A extração brasileira de rochas totaliza 5,2 milhões de

toneladas/ano.

• Os estados do Espírito Santo, Minas Gerais e Bahia

respondem por 80% da produção nacional.

• O estado do Espírito Santo é o principal produtor, com

47% do total brasileiro. O estado de Minas Gerais é o

segundo maior produtor e responde pela maior

diversidade de rochas extraídas.

• _{O parque industrial brasileiro de beneficiamento}

encontra-se tecnologicamente defasado, sobretudo pela

antigüidade das máquinas e equipamentos em

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Situação Brasileira

• Exportação

• No ano 2000, 508 empresas distribuídas em 22 estados da

Federação, compuseram a base exportadora de rochas.

• No ano de 1999, cerca de 71% das exportações de rochas

processadas, em valor, foram destinadas aos EUA, enquanto que

para a Itália foram remetidos 40% em peso das exportações de

rochas brutas, caracterizando uma concentração muito elevada de

vendas para esses dois mercados.

• No ano de 1999, o Brasil teve participação de 0,3% nas exportações

mundiais de rochas carbonáticas brutas (blocos de mármore, posição

25.15), de 9,9% nas de rochas silicáticas brutas (blocos de granito,

posição 25.16), de 1,3% nas de rochas processadas simples (pedras

de calcetar, posição 68.01), de 1,4% nas de rochas processadas

especiais (produtos de mármore e granito, posição 68.02) e 5,6% nas

de ardósias (posição 68.03), compondo 4,9% do volume físico do

(35)

Situação Brasileira

• Esse desempenho posicionou o Brasil como sexto maior exportador

mundial de rochas em volume físico, atrás da Itália, China, Índia,

Espanha e Portugal e à frente da África do Sul, Turquia, Coréia do

Sul, Grécia, Finlândia e Alemanha.

• Quanto às exportações de granitos brutos, o Brasil colocou-se em

quarto lugar com 9,9%, atrás da Índia (18,2%), África do Sul (11,7%)

e China (10,4%), situando-se em 12º lugar das exportações mundiais

de rochas processadas.

Observou-se expressivo crescimento das exportações brasileiras de

ardósias e quartzitos foliados, bem como a participação de pedra

sabão e serpentinitos nas exportações. Tais materiais, caracterizados

pela produção e beneficiamento regionalizados, já representaram

13,6% em valor e 10,4% em peso das exportações brasileiras de

rochas no ano 2000.

(36)

Situação Brasileira

• Importações

• No ano 2000, as importações brasileiras totalizaram US$ 21,9 milhões e registraram queda de 10,0% em relação a 1999, invertendo-se uma

tendência forte de incremento ao longo de toda a década de 1990.

• A grande maioria das importações refere-se a chapas de mármores e travertinos, sobretudo provenientes da Itália, Espanha e Grécia.

• Consumo Interno

• O consumo interno aparente de blocos de mármore e granito, segundo dados oficiais do Sumário Mineral Brasileiro, foi de 1,67 milhões de toneladas no ano de 1999, com crescimento 19,7% em relação a 1998.

• Esses valores de 1999 seriam equivalentes a 18,3 milhões de m²/ano e corresponderiam a 3,5% do consumo mundial de chapas, traduzindo um consumo per capita de 7 a 8 kg/ano de mármores e granitos.

• Se for no entanto considerada a produção real de blocos de mármore e granito estimada neste trabalho, bem como a das demais variedades de rochas exploradas no Brasil, o consumo interno atinge cerca de 50 milhões

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