Rochas Sedimentares, Metamórficas e Ígneas

UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI

Engenharia Civil

Ana Flavia Assis

Leonam Reis Calatrone

Jhieson Luiz Seles

Resenha: Rochas e suas aplicações na engenharia

Teófilo Otoni

2016

Rochas e suas aplicações na engenharia

As rochas são agregados sólidos minerais, que compreendem a parte sólida da Terra. Estas estão distribuídas em todas partes do planeta e possuem grande valor utilitário aos humanos. Desde os primórdios da existência humana, onde os mesmos buscavam criar espaços habitacionais, já adotavam as rochas como bases de sustentação e apoio para várias atividades.  O estudo da origem e formação das rochas instituiu três grupos distintos, sendo rochas ígneas, sedimentares e metamórficas, das quais, seus aspectos morfogêneticos são determinados a partir dos minerais constituintes e condições de formação.

As rochas ígneas ou magmáticas foram as primeiras rochas na evolução geológica do planeta. As mesmas se formam a partir do resfriamento do magma provindo do interior da Terra. De acordo com Chiossi (2013) estas rochas são classificadas de acordo com a porcentagem de sílica presente, podendo ser ácidas (acima de 65% de sílica), intermediaria (entre 65 e 52% de sílica) e básicas (abaixo de 52%). Segundo Hagemann (2011) as rochas ígneas possuem comportamento mecânico melhor do que as demais rochas devido sua maior resistência. Consoante as condições de formação, estas podem ser classificadas em rochas intrusivas (plutônicas), formadas no processo de plutonismo, ou extrusivas (vulcânicas), formadas através da erupção magmática.  

Devido ao lento processo de resfriamento, as rochas intrusivas, apresentam minerais cristalizados, geralmente visíveis a olho nú, estrutura maciça e textura granular grossa (MACHADO,s.d.; GODOY,2005).  Os minerais mais presentes nesse tipo de rocha são todos do grupo dos silicatos: feldspatos, feldspatoides, quartzos, olivinas, piroxênios, anfibólios e micas (BRANCO, s.d.). Estas rochas são muito utilizadas na engenharia, como ornamentação, revestimento, agregado de concreto, entre outros, devido a dureza (presença de silicatos de alta dureza), alta resistência ao desgaste e alto brilho após polimento (em algumas delas). O granito, o diorito e o gabro são exemplos de rochas intrusivas. O granito, por exemplo, é composto principalmente por feldspato, a mica e o quartzo (alto teor de sílica – rocha ácida), possui granulação grossa, coloração clara e devido as condições de formação, apresenta características mecânicas favoráveis, como alta durabilidade e alta resistência a compressão, isotropia e baixa porosidade (HAGEMANN, 2011). Além disso, o mesmo apresenta baixa absorção de água sendo utilizável em ambientes externos e sua baixa porosidade evita o acúmulo de bactérias sendo mais higiênico.

As rochas ígneas extrusivas, devido seu caráter de arrefecimento acelerado, apresenta peculiaridades importantes e determinantes para sua aplicação.  Os principais constituintes mineralógicos são o feldspato, calco-sódico e olivinas, não possuindo quartzo em sua composição (baixo teor de sílica). Estas são bem compactadas, possui cristais pequenos ou mesmo inexistentes e textura granular fina (US. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION, 1991). Elas também podem apresentar textura vítrea dependendo do tempo de resfriamento (BRANCO, s.d.).  As mesmas ainda apresentam alta resistência mecânica devido seus grãos finos e boas características geotécnicas. O basalto, riólito e andesito são exemplos de rochas extrusivas. A título de exemplo, o basalto é uma rocha intrusiva constituída principalmente de feldspato, possui coloração escura e granulometria fina. Um aspecto importante é sua inércia térmica (absorve calor durante o dia e libera a noite, evitando dias muito quentes e noites muito frias) promovendo conforto térmico nas áreas aplicadas (VETTORAZZI, 2010). Este é muito utilizado na engenharia, devido sua alta resistência e dureza (HAGEMANN, 2011), como brita, pedra de revestimento e pedra de detalhe, calçadas, escadas, diques, entre outras aplicações.

As rochas metamórficas são produto da transformação de outras rochas ígneas ou sedimentares. Formadas em ambientes com características físicas muito distintas daquelas onde a rocha pré-existente se formou. Existem fatores específicos e necessários, que combinados originam rochas metamórficas de diferentes graus de metamorfismo decorrente da intensidade dos fatores. Estes fatores são temperatura, pressão, fluido de circulação e tempo, que combinados de maneiras diferentes produzem rochas metamórficas com características diversas das iniciais (MACHADO, s.d.).

Uma qualidade adquirida no processo de metamorfismo é alta resistência resultante da elevada pressão e temperatura que diminui os poros e aumenta a densidade, também a recristalização fornece fortalecimento das ligações entre os constituintes das rochas. Os diversos tons de cores atribuídos às metamórficas se da pela circulação de fluidos presentes no processo, as cores variam de nuances brancos a escuros, os tons brancos ocorrem pela presença do silicato que possui baixo ponto de fusão e os tons mais escuros devido à existência de minerais ferrosos que tem alto ponto de fusão. A textura foliada tem como característica um protótipo grosseiro, que realiza a divisão dos minerais em camadas laminares, já as não foliadas não tem orientação preferencial.

As rochas metamórficas são divididas em três graus de metamorfismo, baixo, médio e alto, as de baixo grau apresentam Clivagem xistenta, as de médio grau Xistosidade e de alto grau Bandado gnáissico.

Alguns exemplos de rochas metamórficas mais utilizadas na engenharia são o mármore e a ardósia. O mármore apresenta metamorfismo de alto grau e tem como principal mineral o carbonato, tem tons de cores que variam entre cinza, branco, verde e rosa, possui boa resistência, alta durabilidade e usa se mais para acabamentos como pisos, paredes e ornamentações. A ardósia apresenta metamorfismo de baixo grau e tem como principal mineral o siltito, tem tons de cores que variam de cinza a verde, possui boa resistência mecânica, isolamento térmico e também como o mármore utiliza se para acabamentos como pisos, paredes e ornamentações. (HAGEMANN, 2011).

As rochas sedimentares resultam da litificação de sedimentos que foram transportados pela água, vento ou gelo, e depositados em bacias de acumulação marginal ou interior. Esses sedimentos são resultados da desintegração e decomposição de rochas preexistentes, podendo estas serem ígneas, metamórficas ou sedimentares, que sofrem com a ação do intemperismo. (CHIOSSI, 2013).

        As rochas sedimentares podem ser classificadas quanto aos tipos de sedimentos que lhes deram origem. Assim elas podem ser divididas em rochas clásticas, químicas ou até mesmo orgânicas como é o caso do carvão. As clásticas são o tipo mais comum de rochas sedimentares e são formadas por restos de outras rochas que se fragmentaram mecanicamente enquanto que as rochas sedimentares químicas são formadas pela decomposição (intemperismo químico) de outras rochas. (CHIOSSI, 2013).