Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio

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(1)Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio João Luís Cardoso Rosa Lopes Geomateriais e Recursos Geológicos Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território 2016. Orientador Rui Miguel Marques Moura, Professor Auxiliar, FCUP. Coorientador Maria Ângela de Carvalho Fernandes Almeida, Professora Auxiliar, FCUP.

(2) FCUP 1 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Agradecimentos A realização deste relatório não teria sido possível sem o apoio e incentivo de algumas pessoas e instituições, às quais gostaria de expressar os meus sinceros agradecimentos: Aos meus orientadores, Professora Doutora Maria Ângela Almeida e Professor Doutor Rui Moura, por terem aceitado orientar esta dissertação e por terem acompanhado o meu trabalho desde o início, sempre incentivando, através de conhecimentos transmitidos, sugestões, disponibilidade para esclarecer dúvidas e discutir os resultados. Ao Professor Doutor Fernando Fernando Almeida, da Universidade de Aveiro, pela disponibilidade demonstrada para viabilizar todas as tarefas necessárias à realização deste trabalho. Ao Sr. Fernando Vieira, zelador da Igreja de Santa Maria de Leça do Mosteiro de Leça do Balio, pela colaboração essencial para a realização deste trabalho. Aos profissionais do CEMUP que prestaram, de forma simpática e profissional, o seu contributo no cumprimento das respetivas funções. Ao Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento de Território, na pessoa do seu Presidente, por todo o apoio dado. Por fim, a todas as pessoas que não mencionei, mas que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho..

(3) FCUP 2 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Resumo A realização deste trabalho insere-se no âmbito da unidade curricular de Dissertação do Mestrado em Geomateriais da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto tendo como objeto de estudo a pedra natural da Igreja de Santa Maria de Leça do Mosteiro de Leça do Balio, e sido orientado pelo Professor Doutor Rui Miguel Marques Moura e coorientado pela Professora Doutora Maria Ângela de Carvalho Fernandes de Almeida. Este trabalho, focando-se essencialmente na fachada sul da Igreja de Santa Maria de Leça, embora não se limitando à mesma, tem como objetivos inferir a viabilidade do uso de dois métodos geofísicos (Impact Echo e GPR) na caracterização da pedra natural utilizada na construção do referido Monumento. Mais concretamente, em parâmetros como graus de alteração, litologia, espessura e transição de pedras. Outro dos objetivos deste trabalho é uma análise complementar, de Microscopia Eletrónica de Varrimento com Microanálise por Raios X, no sentido de enriquecer a caracterização da pedra da Igreja de Santa Maria de Leça, através da identificação da ocorrência de minerais de sais solúveis.. Palavras-Chave: Granito, Alteração, Impact Echo, GPR.

(4) FCUP 3 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Abstract This work falls within the scope of the course of the Master's Thesis in Geomaterials and Geological Resources lectured between the University of Aveiro and the Faculty of Sciences of Porto’s University. The object of study was the natural stone of the Church of Santa Maria de Leça of Leça do Balio’s Monastery, and has been supervised by Prof. Rui Miguel Marques Moura PhD and co-supervised by Prof. Maria Ângela de Carvalho Fernandes de Almeida PhD. This work, focusing mainly on the south wall of the Church, but not limited to it, aims to infer the feasibility of using two geophysical methods (Impact Echo and GPR) to characterize the natural stone used in the construction of the Monument. More specifically, in parameters such as alteration, lithology, thickness and trasition between stones. Another purpose oh this work is a complementary Scanning Electron Microscopy with X Ray Microanalysis study, in order to enrich the characterization of the stone of the Church of Santa Maria de Leça, through the identification of the occurrence of minerals of soluble salts.. Keywords: Granite, Alteration, Impact Echo, GPR.

(5) FCUP 4 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Índice Agradecimentos .......................................................................................................................... 1 Resumo ........................................................................................................................................ 2 Abstract ........................................................................................................................................ 3 Lista de Figuras .......................................................................................................................... 5 1.. Enquadramento .................................................................................................................. 6 1.1 Geomorfológico ................................................................................................................ 6 1.2 Geológico .......................................................................................................................... 7 1.2.1. Granito do Porto.................................................................................................. 8. 1.2.2. Granito de Ermesinde ........................................................................................ 9. 1.3 Histórico........................................................................................................................... 10 2.. Processos de Alteração do Granito ............................................................................... 11. 3.. Material e Metodologia .................................................................................................... 15 3.1 Microscopia Eletrónica de Varrimento (MEV) com Microanálise por Raios X (EDS) ...................................................................................................................................... 15 3.2 Impact Echo .................................................................................................................... 16 3.3 Ground Penetrating Radar (GPR) ............................................................................... 17. 4.. Resultados Obtidos .......................................................................................................... 18. 5.. Considerações Finais ...................................................................................................... 36. 6.. Referências Bibliográficas ............................................................................................... 37. ANEXOS .................................................................................................................................... 38 ANEXO 1 – Impact Echo: Gráficos .................................................................................... 39 ANEXO 2 – EDS: Gráficos ................................................................................................ 242 ANEXO 3 – MEV: Imagens Tridimensionais .................................................................. 260.

(6) FCUP 5 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Lista de Figuras Figura 1 - Localização geográfica da Igreja de Santa Maria de Leça (Retirado do Google Earth) .............................................................................................................................. 6 Figura 2 - Excerto da Folha 9-C da Carta Geológica de Portugal à escala 1/50 000 (COSTA E TEIXEIRA, 1963) .................................................................................................... 7 Figura 3 – Excerto da Carta Geológica 1/200 000 (PEREIRA, 1992)................................ 7 Figura 4 - Exemplo de um bloco de granito do Porto, usado na construção da Igreja de Santa Maria de Leça .................................................................................................................. 8 Figura 5 - Exemplo de um bloco de granito do Ermesinde, usado na construção da Igreja de Santa Maria de Leça ................................................................................................. 9 Figura 6 - Fachada ocidental da Igreja de Santa Maria de Leça ...................................... 10 Figura 7 - Exemplo de alteração de granito ......................................................................... 11 Figura 8 - Pormenor de bloco granítico meteorizado ......................................................... 12 Figura 9 - Equipamento de MEV/EDS do CEMUP (adaptado de: http://www.cemup.up.pt/webcemup/IMICROS/IMICROS_lab/IMICROS_lmev.htm) ..... 15 Figura 10 – Consola principal do CTG 1 .............................................................................. 16 Figura 11 – Fonte de impacto à esquerda; sensor à direita (Adaptado de: http://mtcmeetapparatuur.nl/verhuur/bouw-weg-waterbouw/olson-betondiktemeter-ctg-1/#.V29zfkrKUk) ................................................................................................................................. 16 Figura 12 - GPR utilizado ........................................................................................................ 17 Figura 13 - Fachada sul da Igreja de Santa Maria de Leça............................................... 18 Figura 14 - Perfil GPR da linha 1 (cores).............................................................................. 19 Figura 15 - Perfil GPR da linha 1 (preto e branco) .............................................................. 20 Figura 16 - Pormenor da transição entre cada bloco da linha 1 ....................................... 21 Figura 17 - Perfil GPR da linha 2 (cores).............................................................................. 22 Figura 18 - Perfil GPR da linha 2 (preto e branco) .............................................................. 23 Figura 19 - Pormenor da transição entre cada bloco da linha 2 ....................................... 24 Figura 20 - Perfil GPR da linha 3 (cores).............................................................................. 25 Figura 21 - Perfil GPR da linha 3 (preto e branco) .............................................................. 26 Figura 22 - Pormenor da transição entre cada bloco da linha 3 ....................................... 27 Figura 23 - Perfil GPR da linha 4 (cores).............................................................................. 28 Figura 24 - Perfil GPR da linha 4 (preto e branco) .............................................................. 29 Figura 25 - Pormenor da transição entre cada bloco da linha 4 ....................................... 30 Figura 26 - Média das frequências obtidas em cada bloco (Hz). ..................................... 32 Figura 27 - Exemplo de gráfico obtido num bloco de litologia aplítica (bloco 2E). ........ 32 Figura 28 - Imagem tridimensional da amostra JL4 ............................................................ 33 Figura 29 - Pormenor do espectro Z2 da amostra JL4....................................................... 33 Figura 30 – Imagem tridimensional da amostra JL4 ........................................................... 34 Figura 31 – Pormenor do espectro Z5 da amostra JL4 ...................................................... 34 Figura 32 - Imagem tridimensional da amostra JL5 ............................................................ 35 Figura 33 - Pormenor do espectro Z6 da amostra JL5....................................................... 35.

(7) FCUP 6 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 1. Enquadramento 1.1 Geomorfológico A Igreja de Santa Maria de Leça do Mosteiro de Leça do Balio encontra-se situada na antiga freguesia de Leça do Balio, agora pertencente à união de freguesias de Custóias, Leça do Balio e Guifões, concelho de Matosinhos, distrito do Porto (Figura 1).. Figura 1 - Localização geográfica da Igreja de Santa Maria de Leça (Retirado do Google Earth). No geral, a região em estudo apresenta uma morfologia aplanada, tipicamente costeira, marcada pela passagem do rio Leça. Segundo SILVA (2005), o facto de não se verificarem grandes oscilações na variação do relevo deve-se à semelhança da resistência à erosão que as rochas apresentam localmente..

(8) FCUP 7 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 1.2 Geológico Segundo a Folha 9-C da Carta Geológica de Portugal à escala 1/50 000 (COSTA E TEIXEIRA, 1963), a área abrangida pelo Mosteiro de Leça do Balio é caracterizada pela predominância de afloramentos do conhecido Granito do Porto (a salmão), bem como de afloramentos pertencentes ao Complexo Xisto-Grauváquico (CXG) (a verde), como se pode observar no seguinte excerto. Sendo, também, possível observar depósitos de terraços fluviais Plio-Plistocénicos (a bege).. Figura 2 - Excerto da Folha 9-C da Carta Geológica de Portugal à escala 1/50 000 (COSTA E TEIXEIRA, 1963). Como é possível observar no excerto seguinte, referente à Carta Geológica 1/200 000 (PEREIRA, 1992), o afloramento do chamado Granito de Ermesinde cuja proximidade com o local em estudo revela extrema importância.. Figura 3 – Excerto da Carta Geológica 1/200 000 (PEREIRA, 1992).

(9) FCUP 8 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 1.2.1 Granito do Porto Segundo SILVA (2005), trata-se de um granito alcalino, de grão fino a médio, de duas micas, em que a moscovite predomina sobre a biotite. Apresenta, geralmente, um aspeto muito homogéneo, de cor cinzenta clara, sendo constituído por quartzo, microclina, plagióclase sódica, moscovite e biotite e relevando como minerais acessórios a apatite, a silimanite e o zircão. A sua textura é hipidiomórfica granular revelando, por vezes, microclina poicilítica, plagioclase com núcleo sericitizado quartzo xenomórfico, cataclástico, de bordos recortados, ou microgranular secundário.. Figura 4 - Exemplo de um bloco de granito do Porto, usado na construção da Igreja de Santa Maria de Leça.

(10) FCUP 9 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 1.2.2 Granito de Ermesinde Trata-se, segundo SILVA (2005), se um granito biotítico, porfiroide, de grão médio, com megacristais. centimétricos. de. feldspato.. Apresenta. evidências. de. aspetos. mestassomáticos, sugeridos pela presença de pertites na microclina, zonamento na plagioclase, ocorrência de mirmequitização e textura simplítica na moscovite.. Figura 5 - Exemplo de um bloco de granito do Ermesinde, usado na construção da Igreja de Santa Maria de Leça.

(11) FCUP 10 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 1.3 Histórico A Igreja de Santa Maria de Leça do Mosteiro de Leça do Balio (Figura 6) é reconhecida como uma referência portuguesa no que à transição do românico para o gótico diz respeito. A sua excelente construção classifica-a, segundo SILVA (2005) como Monumento Nacional por Decreto-lei de 16 junho de 1910, DG nº136 de 23 de junho de 1910, ZEP, DG nº24 de 29 de janeiro de 1958. Trata-se da única parte do Mosteiro original que permanece intacta até à atualidade.. Figura 6 - Fachada ocidental da Igreja de Santa Maria de Leça.

(12) FCUP 11 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 2. Processos de Alteração do Granito As condições ambientais a que as rochas graníticas estão expostas ao longo do tempo, têm como consequência a desagregação e decomposição da rocha. Estas transformações que não estão no domínio da diagénese ou do metamorfismo designamse por alteração (Figura 7).. Figura 7 - Exemplo de alteração de granito. Os constituintes do granito apresentam diferentes graus de alterabilidade, isto é, a reação à alteração que cada constituinte apresenta ao longo do tempo nas diferentes condições ambientais. Existem diferentes tipos de alteração como: Alteração tardi a pós-magmática, a meteorização e a deterioração ou degradação.. 2.1. Alteração Tardi a Pós-Magmática do Granito. Este tipo de alteração ocorre, tal como o nome indica, nos estádios mais tardios da consolidação magmática e dá-se num ambiente endógeno. São originados minerais primários alternados com minerais secundários formados a pressões e temperaturas elevadas..

(13) FCUP 12 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 2.2. Meteorização do Granito. A meteorização é a alteração mecânica e/ou química das rochas à superfície da crosta por ação dos agentes meteóricos e dos seres vivos. Esta ocorre num ambiente exógeno com o contributo dos agentes da geodinâmica externa. Segundo AIRES-BARROS (1991), o grau de meteorização de uma rocha é a função de fatores intrínsecos, dependentes do tipo de rocha (textura e composição) e de fatores extrínsecos determinados pelo meio em que se processa a alteração. A meteorização química resulta de reações químicas entre os minerais das rochas, o ar e a água. Os processos de alteração química mais importantes são a hidrólise, a dissolução, a desidratação e hidratação, as reações de oxidação-redução e a carbonatação. A meteorização física consiste na fissuração das rochas “in situ”, o que leva à sua fragmentação, sem ocorrer a alteração dos seus componentes químicos. Os principais processos de meteorização física são a ação das águas, variações de volume devido a efeitos térmicos, ações exercidas pelos seres vivos, e por processos de expansão por descompressão, por congelação e por cristalização dos minerais. A meteorização física traduz-se num aumento de porosidade e de variação no volume que leva a uma diminuição das resistências mecânicas das rochas (Figura 8).. Figura 8 - Pormenor de bloco granítico meteorizado.

(14) FCUP 13 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 2.3. Deterioração das Pedras de Granito. Os fatores de natureza antropogénica como a poluição atmosférica e a contaminação das águas freáticas e os fatores climatéricos como chuvas, temperatura, humidade relativa do ar, são os principais causadores de degradação das pedras utilizadas nos monumentos. Segundo SILVA (2005), o estudo da deterioração da pedra pode ser subdivido em diversos domínios de investigação: nomeadamente as causas, processos e tipos de degradação; avaliação da qualidade e do estado de conservação da pedra; condições ambientais em que se inserem os edifícios ou construções em pedra; estudo e resultados de métodos e técnicas laboratoriais; estudo dos métodos e produtos de limpeza conservação e tratamento da pedra com o objetivo de minimizar ou mesmo impedir os processos de deterioração. Segundo a mesma autora foram já descritos, no Mosteiro de Leça do Balio, os seguintes tipo de deterioração: desagregação granular, placas, plaquetas, crostas negras, eflorescências e colonização biológica. As características das pedras naturais como a sua composição mineralógica, a sua heterogeneidade, textura e anisotropia do fabric, influenciam os processos de deterioração das rochas, sendo certo que as propriedades mecânicas das rochas são fortemente controladas por parâmetros como porosidade e permeabilidade.. 2.4. A influência da água. A água representa o agente de meteorização com maior importância no que respeita aos processos químicos, físicos e biológicos de deterioração que afetam os monumentos. A água atua tanto como reagente químico, bem como fluído. Esta ocorre sob a forma de água líquida, soluções salinas, gelo e vapor de água. Este elemento deve ser sempre tido em consideração quando se fazem estudos sobre a deterioração das rochas, já que se encontra sempre presente, apenas variando a sua quantidade e o seu estado físico. Segundo SILVA (2005), o meio poroso da rocha e a quantidade de água existente nessa mesma rocha facilitam o surgir das diferentes deteriorações que podem afetar as pedras de construção dos monumentos. A omnipresença da água acaba por se manifestar na deterioração, induzindo reações de hidratação, ciclos de gelo e degelo, cristalização de minerais de sais solúveis (quando estão presentes soluções salinas) e colonização biológica, incluindo microrganismos que podem dar origem a ácidos que atacam a pedra..

(15) FCUP 14 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 2.5. A influência atmosférica. A poluição atmosférica, também, afeta a degradação dos monumentos. No entanto esta alteração devido à contaminação de poluentes atmosféricos é difícil de quantificar e observar, devido ao envelhecimento natural da rocha. A concentração e dispersão do poluente atmosférico dependem da fonte de poluição e das condições meteorológicas O aumento da queima de combustíveis fosseis provocou uma acidificação do ar, de tal forma acentuada que acabou por contribuir para a deterioração acelerada das pedras a partir de meados do século XX. Após a verificação da progressiva degradação do património construído a partir de então, houve a necessidade de promover medidas de conservação do património cultural edificado em pedra natural..

(16) FCUP 15 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 3. Material e Metodologia 3.1 Microscopia Eletrónica de Varrimento (MEV) com Microanálise por Raios X (EDS) Para a realização destes ensaios recorreu-se ao Centro de Materiais da Universidade do Porto (CEMUP). A MEV trata-se de uma técnica que permite a observação de amostras em alta resolução, possibilitando a identificação de minerais de sais solúveis e partículas, através da observação tridimensional dos respetivos hábitos (obtidas por eletrões secundários). A EDS, pela obtenção dos respetivos espectros, possibilita a realização de análises químicas semi-quantitativas.. Figura 9 - Equipamento de MEV/EDS do CEMUP (adaptado de: http://www.cemup.up.pt/webcemup/IMICROS/IMICROS_lab/IMICROS_lmev.htm).

(17) FCUP 16 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 3.2 Impact Echo Segundo CARINO (2001), este método tem por base a geração de um impacto mecânico numa determinada superfície, com o objetivo de criar ondas, cujo sensor que estiver associado ao ponto de contacto, lhe permita medir variações de impedância acústica. Assim, através dos tempos de “viagem” das reflexões das ondas criadas é possível determinar fronteiras entre meios ou materiais com impedâncias acústicas diferentes. O equipamento utlizado foi o CTG-1 (Concrete Thickness Gauge), da OLSON INSTRUMENTS, INC., e trata-se de um equipamento portátil concebido para efetuar medições de espessuras em betão, sem que haja necessidade de utilizar métodos destrutivos e através do acesso de apenas um dos lados do objeto da medição. O CTG1 é constituído pela consola principal (com cabo integrado) (Figura 9) e pela cabeça de teste (que inclui um sensor e uma fonte de impacto) (Figura 10).. Figura 10 – Consola principal do CTG 1. Figura 11 – Fonte de impacto à esquerda; sensor à direita (Adaptado de: http://mtc-meetapparatuur.nl/verhuur/bouwweg-waterbouw/olson-betondiktemeter-ctg-1/#.V-29zfkrKUk).

(18) FCUP 17 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 3.3 Ground Penetrating Radar (GPR) Trata-se de um método indicado para superfícies planas que, através da utilização de ondas eletromagnéticas, permite a visualização de uma determinada amostragem posterior à superfície. O equipamento utilizado (Figura 11) tem a vantagem de ser leve e portátil, sendo constituído por um gerador que emite impulsos de energia eletromagnética (ondas rádio) e por um recetor que a capta o sinal quando este é refletido.. Figura 12 - GPR utilizado.

(19) FCUP 18 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 4. Resultados Obtidos Os ensaios referidos foram realizados nos blocos da fachada sul da Igreja de Santa Maria de Leça do Mosteiro de Leça do Balio, referentes ao que se denominou de Linha 1, 2, 3 e 4 (Figura 12). A largura da fachada é de 9,5 m.. Linha 4 Linha 3 Linha 2 Linha 1. Figura 13 - Fachada sul da Igreja de Santa Maria de Leça. . Seguidamente apresentam-se os perfis GPR obtidos em cada uma das linhas quer a preto e branco, quer a cores, onde se verifica a diferente resposta de alguns dos blocos, bem como pormenores das marcações referentes às transições de cada bloco:.

(20) FCUP 19 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura 14 - Perfil GPR da linha 1 (cores).

(21) FCUP 20 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura 15 - Perfil GPR da linha 1 (preto e branco).

(22) FCUP 21 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura 16 - Pormenor da transição entre cada bloco da linha 1.










(32) FCUP 31 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. . De seguida apresenta-se uma tabela, cujos valores representam a média das frequências obtida em cada bloco (em Hz, para uma velocidade estipulada de 1000 m/s), através do uso do Impact Echo. Sendo certo que as Linhas mencionadas reportam às “fiadas” representadas na Figura 12 (fachada sul) e que os valores se encontram dispostos na tabela, conforme a posição dos respetivos blocos nessa mesma fachada (por exemplo, “bloco 2E” estará, de cima para baixo, na segunda posição e, da esquerda para a direita, na quinta posição). Tendo sido realizado para cada um dos blocos mencionados um número total de três ensaios. Estes valores são obtidos e demonstrados através de gráficos, a seguir exemplificados e apresentados, na sua totalidade, em anexo. É, ainda nesta mesma tabela, feita referência às duas amostras (JL4 e JL5) colhidas para a realização dos ensaios de Microscopia Eletrónica de Varrimento com Microanálise por Raios X..

(33) FCUP 32 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Linha 4 Linha 3 Linha2 Linha 1. A 411 308 317 691. B 924 196 177 924. C D E F 476 252 224 308 933 1335 980 382 308 289 756 317 261 1643 709 289. G 355 401 345 243. H 317 308 411 261. I J 411 261 392 308 406 439 261 1503. K 327 448 308 271. L M 252 420 504 196 299 364 252 1083. N 243 252 616 345. O P Q R S 476 243 588 523 280 364 392 439 392 859 252 280. Figura 26 - Média das frequências obtidas em cada bloco (Hz).. (Negro: Granito do Porto; Azul: aplito; Vermelho: Granito de Ermesinde; Amarelo: rugosidade elevada; Sublinhado: som ”oco” provavelmente associado à fragmentação dos blocos; amostra JL4; amostra JL5). Figura 27 - Exemplo de gráfico obtido num bloco de litologia aplítica (bloco 2E)..

(34) FCUP 33 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. . Por fim, apresentam-se exemplos de imagens tridimensionais e de espectros de análises químicas semi-quantitativas obtidas na análise de Microscopia Eletrónica de Varrimento com Microanálise por Raios X, onde foi utlizado um revestimento de ouro (Au) e paládio (Pd).. Figura 28 - Imagem tridimensional da amostra JL4. Figura 29 - Pormenor do espectro Z2 da amostra JL4.

(35) FCUP 34 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura 30 – Imagem tridimensional da amostra JL4. Figura 31 – Pormenor do espectro Z5 da amostra JL4.

(36) FCUP 35 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura 32 - Imagem tridimensional da amostra JL5. Figura 33 - Pormenor do espectro Z6 da amostra JL5.

(37) FCUP 36 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 5. Considerações Finais No que diz respeito à análise das amostras estudadas com recurso à MEV/EDS, quer através da observação tridimensional, quer da interpretação dos espectros, é possível identificar entre outros elementos Al, Si, K, P, Ca (como é exemplo o espectro Z6 da amostra JL5, onde é possível verificar a presença de um fosfato de cálcio, provavelmente apatite), elementos utilizados no revestimento da amostra (Au e Pd) e matéria orgânica (presença de C). Em simultâneo, deu-se início ao estudo, por MEV/EDS, do interior da mesma fachada, deixando em aberto possíveis trabalhos futuros. Os resultados destes ensaior encontram-se em anexo (amostras JL1; JL2; JL3). Em relação ao GPR, é notório o surgimento de algumas anomalias que podem estar associadadas a variações litológicas, a graus de alteração, entre outros. A avaliação da espessura das pedras não terá sido suficientemente conclusiva. No entanto, a deteção da transição entre cada bloco de pedra foi conseguida com sucesso significativo. Finalmente, o Impact Echo revelou algum potencial, no que diz respeito à capacidade de associar as propriedades físicas da pedra em estudo, a um tipo de litologia, ou de grau de alteração. Parece, de facto, demonstrar valores distintos em superfícies consideravelmente rugosas e blocos com deterioração avançada. Considerando os objetivos alcançados, julgo que será importante aumentar as campanhas de amostragem, aumentar o número de objetos de estudo e padronizar os ensaios; já que os métodos, mesmo estando longe de serem taxativos, revelaram competências que merecem ser exploradas e que podem, inclusivamente, ser utlizadas para os mais variados fins..

(38) FCUP 37 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. 6. Referências Bibliográficas AIRES-BARROS, L. (1991) – “Alteração e Alterabilidade das rochas”. Instituto Nacional de Investigação Científica, Centro de Petrologia e Geoquímica da Universidade de Lisboa, Lisboa. CARINO, N. J. (2001) – “The Impact-Echo Method: An Overview”. National Institute of Standards and Technology Gaithersburg. CARTA GEOLÓGICA DE PORTUGAL na escala 1: 5000. Folha 9-C – Porto. Direção Geral de Minas e Serviços Geológicos. 1957. CARTA GEOLÓGICA DE PORTUGAL na escala 1: 200000. Folha 1. Serviços Geológicos de Portugal, Lisboa. COSTA, J. C. & TEIXEIRA, C. (1957) – Notícia explicativa da Carta Geológica de Portugal, Folha 9-C (Porto), escala 1/50000. Serviços Geológicos de Portugal. Lisboa. PEREIRA, E. (1992) – Notícia explicativa da Folha 1 da Carta Geológica de Portugal, escala 1/200000. Serviços Geológicos de Portugal. Lisboa. SILVA, A. (2005) – “Estudo da Deteorização da Pedra da Igreja de Santa Maria de Leça do Mosteiro de Leça do Balio – Contributo para o Ensino das Geociências”. Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Tese de Mestrado.. Pesquisa da Internet http://www.cemup.up.pt/webcemup/IMICROS/IMICROS_lab/IMICROS_lmev.htm (Consultado em 27/05/2016) http://mtc-meetapparatuur.nl/verhuur/bouw-weg-waterbouw/olson-betondiktemeter-ctg1/#.V-29zfkrKUk (Consultado em 27/05/2016).

(39) FCUP 38 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. ANEXOS.

(40) FCUP 39 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. ANEXO 1 – Impact Echo: Gráficos. Figura A1 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1Q..

(41) FCUP 40 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A2 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1Q..


(43) FCUP 42 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A4 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1P..



(46) FCUP 45 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A7 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1O..



(49) FCUP 48 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A10 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1N..



(52) FCUP 51 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A13 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1M..



(55) FCUP 54 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A16 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1L..



(58) FCUP 57 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A19 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1K..



(61) FCUP 60 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A22 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1J..



(64) FCUP 63 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A25 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1I..



(67) FCUP 66 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A28 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1H..



(70) FCUP 69 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A31 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1G..



(73) FCUP 72 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A34 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1F..



(76) FCUP 75 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A37 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1E..



(79) FCUP 78 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A40 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1D..



(82) FCUP 81 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A43 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1C..



(85) FCUP 84 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A46 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1B..



(88) FCUP 87 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A49 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 1A..





















































(141) FCUP 140 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A102 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 3S..



(144) FCUP 143 “Estudo de viabilidade de GPR e Impact Echo para a caracterização da pedra natural do Mosteiro de Leça do Balio”. Figura A105 - Gráfico de Impact Echo obtido no bloco 3R..
































