caracterização tecnológica de rochas ornamentais e de revestimento_ estudo por meio de ensaios e...

7/26/2019 Caracterizao Tecnolgica de Rochas Ornamentais e de Revestimento_ Estudo Por Meio de Ensaios e Anlises e

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18/01/2016 CARACTERIZAO TECNOLGICA DE ROCHAS ORNAMENTAIS E DE REVESTIMENTO: ESTUDO POR MEIO DE ENSAIOS E ANLIS

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CARACTERIZAO TECNOLGICA DE ROCHAS ORNAMENTAIS E DE REVESTIMENTO: ESTUDO POR MEIO DEENSAIOS E ANLISES E DAS PATOLOGIAS ASSOCIADAS AO USO

Maria Heloisa Barros de Oliveira Frasc

Geloga, IPT Instituto de Pesquis as Tecnolgicas do Estado de So PauloAv. Prof. Almeida Prado, 532 CEP 05508-901 So Paulo, SPFone: (11) 3767-4350 Fax: (11) 3767-4346 [email protected]

RESUMOTecnologias em rochas para revestimento abrange, atualmente, a caracterizao tecnolgica e ensaios de

alterao, com o objetivo de se obter parmetros qumicos, fsicos, mecnicos e petrogrficos que orientaro a escolhae uso desses m ateriais na construo civil.

So apresentados os principais ensaios tecnolgicos, normalizados por entidades brasileiras e estrangeiras,

usados para a caracterizao fsica e mecnica das rochas.Ensaios de alterao acelerada, muitos ainda experimentais, simulam situaes de exposio dos materiais

rochosos a atmosferas agressivas e/ou poludas ou a reagentes qumicos usados na limpeza e manuteno. Osresultados dessas simulaes indicam principalmente as medidas preventivas para evitar/retardar o envelhecimentoda rocha.

Podem ser apontadas, como uma das demandas atuais do setor, aes visando a qualificao sis tematizada das

matrias-primas e dos produtos, das tcnicas mais adequadas para colocao e manuteno de rochas em revestimento ea difuso dessas tecnologias, principalmente, ao mercado consumidor.

INTRODUOO termo rochas ornamentais tem as mais variadas definies. A Associao Brasileira de Normas Tcnicas

(ABNT, no prelo) define rocha ornamental como material rochoso natural, submetido a diferentes graus ou tipos de

beneficiamento ou afeioamento (bruta, aparelhada, apicoada, esculpida ou polida) utilizado para exercer uma funoesttica.

Rocha para revestimento definida pela ABNT, como rocha natural que, submetida a processos diversos e

graus variados de desdobramento e beneficiamento, utilizada no acabamento de superfcies, especialmente pisos efachadas, em obras de construo civil. Essa definio pode ser considerada similar que a American Society forTesting and Materials(ASTM, 2001) prope para dimension stone: pedra natural que foi selecionada, regularizada oucortada em tamanhos e formas especificados ou indicados, com ou sem uma ou mais superfcies mecanicamenteacabados.

As rochas para revestimento podem ser, dessa forma, consideradas produtos do desmonte de materiais

rochosos em blocos e de s eu subseqente desdobramento em chapas, posteriormente polidas e cortadas em placas.

As duas grandes categorias comerciais de rochas ornamentais e de revestimento so os granitos, que

comercialmente englobam rochas silicticas (gneas cidas e intermedirias plutnicas e/ou vulcnicas, charnockitos,gnaisses e migmatitos), e o mrmore, comercialmente entendido como qualquer rocha carbontica, tanto de origemsedimentar, como metamrfica, passvel de polimento.

Ards ias , quartzitos e alguns outros materiais relativamente recentes no mercado, como metaconglomerados,

tambm so largamente utilizados como rochas para revestimento. Tcnica e comercialmente no devem serenglobadas nos dois grupos acima, mas ainda no se dispe de uma denominao comercial para elas.

Atualmente, as rochas ornam entais tm sido bastante utilizadas na construo civil, constituindo os

revestimentos verticais (paredes e fachadas) e horizontais (pisos) de exteriores e de interiores de edificaes.Respondem pela proteo das estruturas e dos substratos contra o intemperismo e agentes degradadores,domsticos e industriais, alm de exercerem funes estticas.

As rochas granticas , pela sua enorme variedade de cores e padres texturais e estruturais , so as mais

utilizadas nos revestimentos de exteriores, tanto em pisos como fachadas. Os mrmores, em geral importados,seguem de perto, principalmente no tocante ao revestimento de interiores.


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Ards ias , quartzitos foliados (popularmente conhecidos como pedra mineira, pedra Gois etc.) e outras

rochas, que, pelo seu processo de extrao (como por exemplo, a pedra Miracema um gnaisse), tm superfcierugosa, submetidas a processos de beneficiamento somente de esquadrejamento, que utilizadapredominantemente no revestimento de exteriores.

O padro esttico, fornecido pela cor, textura, estrutura e homogeneidade da rocha, determinado pelo modo

de formao, composio mineral, padres de orientao ou deformao impressos pela histria geolgica etc.Constitui o principal condicionante para o comrcio e uso da rocha; por sua vez, impostos pelos modismos e no pelascaractersticas tecnolgicas das rochas.

Tecnicamente, considera-se que o aproveitamento da rocha para fins ornamentais e para revestimento est

relacionado a fatores, alm do padro esttico, que esto ligados geologia do material rochoso, no texto tambmreferidos como fatores intrnsecos:

tipologia do jazimento: definido pela intensidade e tipo de alterao da rocha, presena de tenses confinadas,

heterogeneidade estrutural e textural, entre outros; propriedades fsicas e qumicas, que condicionaro os usos mais adequados da rocha no revestimento de

edificaes, pois possibilitam a previso da sua durabilidade perante as solicitaes de uso: intempries,desgaste abrasivo pelo trfego de pedestres, danos relacionados s variaes trmicas etc.

Ou a fatores, muitas vezes de igual importncia, mas ligados a outros aspectos, referidos como extrnsecos:

processo de extrao e beneficiamento: que devem ser adequados ao material em questo. Devem, tambm, serponderados os eventuais defeitos decorrentes dos mtodos/tecnologia de lavra e de beneficiamento (serragem,polimento e lus trao), ass im como o aparecimento ou intensificao de microfissuras preexistentes;

Aplicao e uso.

CARACTERIZAO TECNOLGICAA caracterizao tecnolgica de rochas realizada por meio de ensaios e anlises, cujo principal objetivo a

obteno de parmetros petrogrficos, qumicos, fsicos e mecnicos do material, que permitam a qualificao darocha para uso no revestimento de edificaes.Os ensaios procuram representar as diversas solicitaes s quais a rocha estar submetida durante todo o

processamento at seu uso final, quais sejam, extrao, esquadrejamento, serragem dos blocos em chapas,polimento das placas, recorte em ladrilhos etc.

Ainda so muito raros os ensaios em rochas beneficiadas (ladrilhos ou chapas polidas ), que visem

parmetros para dimensionamento e de previso de desempenho e durabilidade de rochas para revestimento defachadas e pisos .

O conjunto bsico de ensaios para a caracterizao tecnolgica de rochas est relacionado abaixo,

juntam ente com a s ua finalidade.

Anlise PetrogrficaFornece a natureza, mineralogia e classificao da rocha, com nfase s feies que podero comprometer

suas resistncias mecnica e qumica, e afetar sua durabilidade e esttica. (Figura 1).


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FIGURA 1 Observao de lmina petrogrfica em lupa estereoscpica.A anl ise fundam enta-se na obs ervao de sees delgadas das amostras, estudadas ao microscpio ptico

de luz transmitida.

ndices Fsicos

Referem-se s propriedades de m assas especficas aparentes seca e s aturada (kg/m3), porosidade aparente(%) e absoro d'gua (%), que permitem avaliar, indiretamente, o estado de alterao e de coeso das rochas.

Compresso UniaxialDetermina a tenso (MPa) que provoca a ruptura da rocha quando submetida a esforos compressivos.

(Figura 2). Sua finalidade avaliar a resistncia da rocha quando utilizada como elemento estrutural e obter umparmetro indicativo de sua integridade fsica.

FIGURA 2 Detalhe de corpo-de-prova rompidos aps aplicao de esforos.

Congelamento e DegeloConsiste em submeter a amostra a 25 ciclos de congelamento e de degelo, e verificar a eventual queda de

resistncia por meio da execuo de ensaios de compresso uniaxial ao natural e aps os ensaios de congelamentoe degelo. Calcula-se, ento, o coeficiente de enfraquecimento (K), pela relao entre a resistncia aps os ciclos decongelamento e degelo e a resistncia no estado natural.

um ensaio recomendado para as rochas ornamentais que se destinam exportao para pases de clima

temperado, nos quais importante o conhecimento prvio da susceptibilidade da rocha a este processo de alterao.

Trao na FlexoO ensaio de trao na flexo (ou flexo por carregamento em trs pontos, ou ainda, mdulo de ruptura)

determina a tenso (MPa) que provoca a ruptura da rocha quando submetida a esforos flexores. (Figura 3). Permiteavaliar sua aptido para uso em revestimento, ou elemento estrutural, e tambm fornece um parmetro indicativo de

sua resistncia trao.


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FIGURA 3 Detalhe de corpo-de-prova rompido por aplicao de esforos fletores.

Dilatao Trmica LinearO coeficiente de dilatao trmica linear

(10-3mm/m.oC) determinado ao se submeter as rochas a variaes de temperatura em um intervalo entre 0 oC e

50oC. importante para o dim ensionamento do espaamento das juntas em revestimentos.

Desgaste Abrasivo AmslerIndica a reduo de espessura (mm) que placas de rocha apresentam aps um percurso abrasivo de 1.000

m, na mquina Amsler. (Figura 4).O abrasivo utilizado areia essencialmente quartzosa. Este ensaio procura simular, em laboratrio, a solicitao poratrito devida ao trfego de pess oas ou veculos.

FIGURA 4 Mquina de desgaste abrasivo Amsler.

Impacto de Corpo Duro

Fornece a resistncia da rocha ao impacto, atravs da determinao da altura de queda (m) de uma esfera de

ao que provoca o fraturamento e quebra de placas de rocha. (Figura 5). um indicativo da tenacidade da rocha.


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FIGURA 5 Detalhe de corpo-de-prova quebrado pela queda de esfera de ao.

FlexoO nico ensaio rotineiro que realizado obrigatoriamente em rocha beneficiada o de resistncia flexo (ou

flexo por carregamento em quatro pontos). Nesse, simula-se os esforos flexores (MPa) em placas de rocha, comespessura predeterminada, apoiadas em dois cutelos de suporte e com dois cutelos de carregamento (Figura 6). particularmente importante para dimensionamento de placas a serem utilizadas no revestimento de fachadas com ouso de sis temas de ancoragem metlica para a sua fixao.

FIGURA 6 Detalhe de corpo-de-prova, obtido a partir de rocha beneficiada, rompido aps a aplicao de esforos.

Velocidade de propagao de ondas ultra-snicas longitudinais

A determinao da velocidade de propagao de ondas ultra-snicas longitudinais (m/s) (Figura 7) permite

avaliar, indiretamente, o grau de alterao e de coeso das rochas. realizada, complementarmente, em todos oscorpos-de-prova destinados aos ensaios de compresso uniaxial e de trao na flexo, e auxilia a interpretao dosresultados obtidos nestes ensaios.

FIGURA 7 Ilustrao da medida de velocidade de propagao de ondas.


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Os valores relativamente mais altos, num conjunto de corpos-de-prova de uma mesma amostra ou entre

amostras petrograficamente semelhantes, indicam um menor grau de alterao e uma maior coeso entre seusminerais formadores.

Normalmente para este tipo de ensaios utiliza-se o PUNDIT (Portable Ultrasonic Non Destructive Digital

Indiceting Test). Sua importncia reside em ser um dos poucos ensaios no destrutivos disponveis para verificao depropriedades rochosas, sendo assim, tambm muito empregado na avaliao da degradao de rochas,especialmente nos es tudos de recuperao de monumentos his tricos em rocha.

ENSAIOS REQUERIDOS xUSOS PRETENDIDOSO conjunto de ensaios e anlises, anteriormente descrito, foi concebido e desenvolvido para representar as

solicitaes s quais a m aioria das rochas de revestimento estar submetida, conforme a situao de uso.A Tabela 1 exibe as propriedades a serem necessariamente enfocadas para a escolha das rochas para as

vrias situaes de usos no revestimento de edifcios e residncias, quer seja em pisos de interiores e exteriores(tambm denominados revestimentos horizontais de exteriores e de interiores), como em fachadas e paredes deinteriores e exteriores (ou revestimentos verticais de exteriores e interiores), aos quais so acrescidos os tampos de

pia de cozinhas ou lavatrios.Essas tambm so as propriedades a serem prioritariamente determinadas nos ensaios de caracterizao

tecnolgica.

TABELA 1 Propriedades importantes para a escolha e utilizao de rochas em revestimento, conforme oemprego.

Funo doRevestimento

Pisos Paredes Facha-das

Tam-

pos(*)Ext. Int. Ext. Int.

Tipo de rocha X X X X X X

AbsoroD'gua

X X X X X X

DesgasteAbrasivo

X X

Flexo X X X X

Compresso X X X

DilataoTrmica

X X X X X

AcabamentoSuperficial

X X X

Alterabilida-de X X X X(*)especialmente pias de cozinha

NORMATIZAO EM ROCHAS ORNAMENTAIS E PARA REVESTIMENTOAs normas tcnicas tm visado, tradicionalm ente, a padronizao de ensaios tecnolgicos visando a obteno

de parmetros fsicos, mecnicos e petrogrficos, que permitam a qualificao da rocha, especialmente para o uso norevestimento de edificaes.

Diversas entidades nacionais e internacionais trabalham na padronizao de procedimentos de ensaio;

American Society for Testing and Materials ASTM, Comisso Europia de Normalizao CEN, British StandardInstitution BSI, Ass ociao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT, Deutches Institut fr Normung DIN, entre outros.

A Tabela 2 relaciona os ensaios rotineiros para a caracterizao tecnolgica de rochas ornamentais , as

normas nacionais adotadas e as equivalentes internacionais.Alm dessas normas, sobre procedimentos laboratoriais, a ABNT dispe de duas dirigidas a projetos,

execuo e fiscalizao de revestimento de paredes e estruturas com placas de rocha (ABNT/ NBR 13707: Projeto de


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revestimento de paredes e estruturas com placas de rochas e ABNT/NBR 13708: Execuo e fiscalizao derevestimento de paredes e estruturas com placas de rochas, respectivamente).

No tocante s demais atividades de minerao ligadas produo de rochas ornamentais (lavra e minerao)

ainda no se tm conhecimento sobre normatizao especfica. As vrias normas disponveis para minerao e meioambiente aplicam-se s operaes comuns da atividade, sem especificidades quanto s rochas ornamentais.

As ASTM e CEN parecem ser, atualm ente, as entidades mais produtivas no tocante ao setor de rochas

ornamentais.

TABELA 2 Ensaios rotineiros de caracterizao de rochas ornamentais e respectivas normas.

ENSAIO NORMA ABNTNORMA

INTERNACIONAL

Anlisepetrogrfica

NBR 12.768 BS EN 12407

ndices fsicos NBR 12.766

ASTM C97BS EN 1936ASTM C121(ardsias)

Compresso

uniaxial NBR 12.767

ASTM C170

BS EN 1926Congelamento edegelo

NBR 12.769 BS EN 12371

Trao na flexo NBR 12.763ASTM C 99BS EN 12372

Dilataotrmica linear

NBR 12.765 -

Desgasteabrasivo

NBR 12.042ASTM C241ASTM C 1352

Flexo -ASTM C 880ASTM C120

(ardsias)Impacto decorpo duro

NBR 12.764 -

Velocidade depropagao deondas

- ASTM D 2845

A ASTM tem publ icado, e sistematicamente revisado e atualizado, normas para ensaio, nas quais, alis, sebaseia a maioria das normas brasileiras voltadas para rochas para revestimento. J publicou normas para seleo deplacas ptreas, seu dimensionamento e escolha de insertsmetlicos para o revestimento de exteriores.

A CEN, por sua vez, mostra-s e preocupada tambm em prescrever ensaios de alterao de rochas edeterminao de parmetros fsicos que permitam a previso da degradao da rocha em situaes especificas, comopor exemplo, resis tncia cris talizao de sais , ao envelhecimento por choque trmico e outros.

ESPECIFICAES PARA O EMPREGO DAS ROCHAS ORNAMENTAISAs propriedades tecnolgicas das rochas devem ser consideradas fundamentalmente sob os aspectos de

propiciar avaliao da qualidade da rocha e fornecer parmetros a serem utilizados nos clculos de projeto. Aespecificao de valores auxilia a escolha de rochas nos diversos tipos de emprego das rochas.

Pode-se dizer que melhor ser a qualidade da rocha, ou seu desempenho em servio, quanto menor forem: a

presena e os teores de minerais alterados ou alterveis, friveis ou solveis, que possam comprometer seu uso,durabilidade e o custo de manuteno; a porosidade e capacidade de absoro e reteno dgua; o desgaste poratrito; etc. E, quanto maior for sua res istncia mecnica ( compresso, flexo etc.).

Como parmetros utilizados nos clculos de projetos, merecem destaque a resistncia flexo e a massa

especfica apresentada pela rocha, por serem valores incorporados diretamente no dimensionamento (rea e


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espessura) das chapas e dos dispositivos metlicos de ancoragem destas no revestimento externo (fachadas).As especificaes de lim ites para seleo das rochas como materiais de revestimento e de construo civil,

so geralmente estabelecidas por entidades normatizadoras, com base em resultados de ensaios de laboratrio, naobservao do comportamento da rocha em servio, no histrico de desempenho do tipo da rocha em questo e,excepcionalmente, pela experimentao das geometrias das placas e dos painis ante as condies ambientais e asestipuladas pelo projeto.

As informaes disponveis apontam para a ASTM como o nico rgo que es tabelece especificaes para as

rochas que se destinam ao revestimento de edificaes; granitos (ASTM C 615) mrmores (ASTM C 503), calcrios(ASTM C 568), rochas quartzosas (ASTM C 616) e ards ias (ASTM C 629). A Tabela 3 mostra os valores estabelecidospela ASTM.

Atualmente, a CEN tem vrios projetos de especificao em fase de aprovao, entre os quais citam-se:

blocos; produtos semi-acabados (chapas brutas); produtos acabados e ladrilhos; produtos acabados (rochaspara revestimento).

DETERIORAO E ALTERABILIDADE DE ROCHAS CONCEITOSAs rochas ornamentais e para revestimento, pela sua durabilidade e enorme variedade de cores e padres

texturais/estruturais, so muito utilizadas nos revestimentos de exteriores de edificaes, tanto em pisos comofachadas. Entretanto, a ao dos agentes intempricos muitas vezes provoca a deteriorao da superfcie exposta darocha, seja atravs da modificao de seu aspecto esttico (perda de brilho e alterao cromtica), seja peladanificao da rocha (escamao, manchamentos etc.).

A alterao das rochas se inicia quando entram em contato com as condies atmosfricas reinantes na

superfcie terrestre.

TABELA 3 Especificaes, segundo ASTM, para rochas ornamentais utilizadas no revestimento de edificaes.

Tipo de RochaDensidade

(kg/m3)

Absorodgua (%)

CompressoUniaxial (MPa)

Flexo(3 Pontos)

(MPa)

Flexo(4 Pontos)

(MPa)

Granitos (ASTM C 615) 2.560 0,4 131 10,34 8,27

Mrmores Exterior

(ASTM C 503)

Calcita Mrmores >2.595

0,20 52 7 7Dolomita Mrmores >2.800

Serpentina Mrmores/ Serpentinitos

>2.690

Travertino >2.305

Calcrios(ASTM C 568)

I Baixa Densidade 1.760 12 12 2,9

n.e.II Mdia Densidade 2.160 7,5 28 3,4

III Alta Densidade 2.560 3 55 5,9

RochasQuartzosas

(ASTM C 616)

I Arenito(60% slica livre)

2.003 8 27,6 2,4

n.e.II Arenito Quartztico(90% slica livre), 2.400 3 68,9 6,9

III Quartzito(95% slica livre)

2.560 1 137,9 13,9

I Exterior 0,25 49,6* /


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Ardsias(ASTM C 629)

n.e. n.e. 62,1** n.e.

II Interior 0,45 37,9* /

49,6*** = Paralelo foliao** = Perpendicular foliao

As principais variveis que controlam a natureza e a taxa dos vrios processos de intemperis mo tm sido,

desde longo tempo, reconhecidas como sendo a composio e estrutura da rocha, o clima e o tempo de atuao doprocesso intemprico. O efeito dos vrios agentes e processos intempricos reagindo com as rochas mostrado pormudanas m ineralgicas, qumicas e granulomtricas.

Muitos fatores influenciam a susceptibilidade e taxa do intemperismo fsico e qumico em rochas. Os mais

importantes, tendo em vista as rochas de revestimento, so: tipo de rocha, presena de fraturas e/ou fissuras(porosidade) e o clima (temperatura e intensidade de chuvas). Adicionalmente, h a ao dos poluentesatmosfricos, nos ambientes urbanos,

e o emprego de processos inadequados para o assentamento e manuteno de rochas.

No caso das rochas ornamentais, as modificaes fsicas das rochas pelos processos de extrao e de

beneficiamento, podem levar ao aumento do fissuramento, porosidade e outros (Dib, Frasc & Bettencourt, 1999), queiro contribuir para a acentuao dos efeitos deletrios dos agentes intempricos ou devidos interferncia humana(manuteno e limpeza inadequadas etc.).

A deteriorao, numa definio simples , o conjunto de mudanas nas propriedades dos materiais de

construo no decorrer do tempo, quando em contato com o ambiente natural; e implica na degradao e declnio naresistncia e aparncia esttica, neste perodo (Viles, 1997). Inclui mudanas fsicas e qumicas do material, desde asalteraes relativamente benignas at s esfoliaes e escamaes. Os termos deteriorao e intemperismo podemser empregados, no caso das rochas ornamentais, praticamente como sinnimos.

A deteriorao de materiais rochosos usados no revestimento de edificaes ou em monumentos mais

pronunciada nos centros urbanos e industriais, e muitas vezes podem ser sentidos em materiais ou monumentoslocalizados distantes destes centros. O meio ambiente urbano, enriquecido em poluentes de variadas fontes, acelera e

modifica a degradao destes materiais, ou seja, altera/acelera os processos naturais (Winkler, 1973).Aires -Barros (1991) define alterabilidade de rochas como um conceito dinmico, que se refere aptido de

uma rocha em se alterar, em funo do tempo. O tempo, que considerado na alterao intemprica como um tempogeolgico, na alterabilidade um tempo humano, escala do homem e das suas obras de engenharia.

AAmerican Association for Testing and Materials (ASTM, 2001), por sua vez, define durabilidade como a

medida da capacidade da rocha ornamental de manter as caractersticas essenciais e distintivas de estabilidade,resistncia degradao e aparncia. A durabilidade baseada no perodo de tempo em que a rocha pode mantersuas caractersticas inatas, em uso. Este tempo depender do meio ambiente e do uso da rocha em questo (p. ex.,em exteriores ou interiores).

Desta forma, a alterao apresentada pelas rochas estar condicionada a fatores, como: as caractersticasintrnsecas da rocha, ou seja, as propriedades fsicas e qumicas inerentes sua mineralogia e alteraespreexistentes; os defeitos gerados nos mtodos e tecnologia de lavra e no processo de beneficiamento (corte epolimento); e, a interao destes com as intempries e as condies de fixao, manuteno e uso.

No Brasil, as principais causas da degradao destes materiais rochosos podem ser sumariadas como a

seguir:

clima tropical (intensas variaes de temperatura e umidade); agentes de limpeza, os quais atuam atravs de diversas substncias qumicas componentes podem causar

modificaes, especialmente no aspecto esttico das rochas;

poluio ambiental, na qual tm grande influncia os diversos poluentes dispersos na atmosfera (SO2, NOx, CO eCO2);

adoo de procedimentos de assentamento inadequados para materiais rochosos.


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Ensaios de Alterao Acelerada

Ensaios de alterao acelerada, em laboratrio, visam o conhecimento da durabilidade da rocha em relao

aos agentes intempricos, alm da investigao dos mecanismos de degradao para cada caso.Atualmente, esto em desenvolvimento e implantao ensaios de alterao objetivando a previso e/ou

mitigao de possveis deterioraes decorrentes da colocao, manuteno e/ou limpeza inadequados. Assimulaes de alterao procuram verificar as respostas das denominadas caractersticas intrnsecas exposio aambientes potencialmente degradadores.

Com base na literatura e experincias em trabalhos j realizados no IPT, so relacionadas as seguintes

situaes para as quais j esto implantados ou em implantao os ensaios de alterao (Tabela 4).

TABELA 4 Situaes potencialmente degradadoras de rochas ornamentais e ensaios para previso dedesempenho.

ENSAIO OBJETIVO

Intempries

Exposio aintemperismo artificial

Simulao da exposio derochas, principalmente norevestimento de fachadas, umidade e irradiao solar(UV).

Exposio asaturao e secagem

Verificar eventual queda deresistncia da rocha, apsciclos de umedecimento emgua e a secagem emestufa.

Variaes trmicas

Exposio da rocha achoque trmico

Verificar eventual queda deresistncia da rocha, apsciclos de aquecimento eresfriamento im ediato emgua.

Exposio da rocha acongelamento edegelo

Verificar eventual queda deresistncia da rocha, pelaimerso da rocha em gua erealizao de ciclos decongelamento e degelo emtemperatura ambiente.

Ao de poluentes

Exposio da rocha aambientes cidos esalinos

Simulao de ambientesurbanos poludos (umidade eH2SO4) e marinhos (nvoa

salina), potencialmentedegradadores de materiaisrochosos.

Assentamento em piso

Efeito da cristalizaode sais

Simulao de eflorescnciase outros efeitos deletriospor imerso parcial decorpos-de-prova de ladrilhospolidos em solues denatureza cida e bsica.

Os procedimentos bsicos e escopos de algumas dessas simulaes so descritos a seguir.


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Exposio ao dixido de enxofre:O ensaio por exposio ao SO2baseia-se na norma ABNT/ NBR 8096. Consiste

em ciclos de 24h cada, em nmero ainda no padronizado, nos quais a cmara mantida aquecida por 8h, eposteriormente ventilada por 16h. A avaliao das degradaes realizada visualmente, por comparao comcorpos-de-prova padro que no foram expostos.

Exposio nvoa salina:O ensaio de intemperismo artificial por exposio nvoa salina baseia-se na norma

ABNT/NBR 8094. Nes se ensaio, os corpos -de-prova so colocados em suportes na cmara, de modo nvoa terlivre acesso a todos eles. A avaliao das degradaes tambm realizada visualmente, por comparao com

corpos-de-prova padro que no foram expostos. Exposio ao intemperismo artificial:O ensaio de exposio ao intemperismo artificial simula a alterao frente

radiao ultravioleta e oxidao por ciclos de umedecimento e secagem. Os procedimentos para a exposio dasamostras ao intemperismo artificial seguem as diretrizes do mtodo ASTM /G 53.

O ensaio cons iste em ciclos de 4h de radiao ultravioleta (UV) e de 4h de condensao. A avaliao dos efeitos realizada periodicamente, durante a execuo do ens aio.

Ensaios de resistncia ao ataque qumicoConsistem na exposio, por tempos predeterminados, da superfcie polida da rocha a alguns reagentes

comumente utilizados em produtos de limpeza e de uso domstico, para verificar a susceptibilidade da rocha ao seuuso, principalmente como materiais de limpeza. Os reagentes utilizados, concentraes e tempo de contato estorelacionados na Tabela 5.

TABELA 5 Condies para a realizao de ensaio de resistncia ao ataque qumico.REAGENTEQUMICO

CONCENTRAOTEMPO DECONTATO

cido clordrico 3%, em massa 168h

hidrxido depotssio

10%, em massa 168h

cido ctrico 3%, em massa 6h

hipoclorito desdio

2,5%, em massa 6h

hidrxido deamnio

10%, em massa 6h

As eventuais alteraes so verificadas visualmente. baseado na norma Placas cermicas para

revestimento especificao e mtodos de ensaio: determinao da resistncia ao ataque qumico, ABNT/NBR13.818, anexo H, e foi adaptado e modificado para ladrilhos de rochas polidas.

Os resultados desses ensaios comumente indicam que o cido clordrico provoca, em diferentes graus de

intensidade, modificaes na superfcie polida das rochas, em especial as de natureza grantica. Frasc et al. (1999)verificaram que, em presena de solues com HCl e em condies propcias, geralmente h a oxidao de minerais,principalmente mficos (biotita), que tendem a empobrecer no elemento ferro.

Observa-se, nesse ensaio, desde o incipiente clareamento da rea de contato, passando pelo clareamento e

descolorao dos minerais mficos chegando at o branqueamento total da rocha (em geral nos granitos pretos).(Figura 8).


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FIGURA 8 Ladrilho polido de granito preto, com total branqueamento aps aplicao de HCl.

DEGRADAESAs degradaes e/ou deterioraes em rochas para revestimento, tambm denominadas patologias , como j

mencionado, so funo das caractersticas intrnsecas das rochas (propriedades fsicas e qumicas) em interaodom os processos de beneficiamento e colocao na obra, em conjunto com as caractersticas do m eio ambiente e

aes antrpicas.Os principais agentes degradadores so a presena de gua, variaes de temperatura e ao de sais

hidrossolveis.A poros idade, que reflete o espaamento entre gros (rochas sedimentares ), estado microfissural (rochas

gneas e metamrficas) e o grau de alterao intemprica, considerada o principal condicionante das degradaesde rochas, pois representa as vias de acesso da gua ao interior da rocha.

As degradaes ou patologias mais comuns em rochas para revestimento so os mancham entos[1],

subeflorescncias[2], inchamento[3]e escamao[4]; a maior parte ocorrendo em pisos ou paredes ass entados comargamassa.

Em fachadas aeradas (com placas de rocha fixadas por insertsmetlicos) o fenmeno mais provvel, masfelizmente incomum, o fissuramento ou fraturamento provocados pelas variaes trmicas ou sobrepeso do material.

Uma vez instalada a patologia, no se dispe, ainda, de tcnicas eficientes para a restaurao e/ou

recuperao do material rochoso. Por isso, tem-se buscado a preveno das deterioraes por meio dodesenvolvimento de ensaios de alterao acelerada ou pelo melhor conhecimento de suas caractersticas, atravs dosestudos diagnsticos, a seguir exemplificados.

Estudos diagnsticosA petrografia a principal tcnica aplicada ao estudo diagnstico das patologias nos materiais rochos os. Em

geral acompanhada de anlises mineralgicas auxiliares como a difratometria de raios X e microscopia eletrnica devarredura com espectrmetro de raios X, por disperso de energia (EDS) acoplado.

Petrografia:constitui na anlise de sees delgadas da rocha, visando o reconhecimento das alteraes dos

minerais constituintes, a identificao de microfissuramento e de outras feies que estejam condicionando asdeterioraes detectadas na rocha estudada, como manchamentos, inchamentos e escamao.

Microscopia eletrnica de varredura, com espectrmetro de raios X por disperso de energia (EDS) acoplado

(para anlises qumicas pontuais), uma tcnica auxiliar muito importante na determinao dos novos mineraisgerados nos processo de alterao.

Difratometria de raios X: geralmente realizada em fragmentos de minerais removidos das amostras, por quebra

ou raspagem, tambm auxilia na identificao de minerais neoformados e os de alterao.A seguir so descritos algumas manifes taes patolgicas mais comuns e os fatores condicionantes

predominantes (Frasc & Quitete, 1999).
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Patologias relacionadas mineralogia xao climtica: Os minerais mficos, notadamente a biotita, so os que mais contribuem para algumas das deterioraes

comumente diagnosticadas. em condies de umidade, sem lixiviao, a biotita pode se hidratar e/ou se alterarem argilominerais expansivos (esmectitas), o que possibilita seu destacamento da rocha e a formao decavidades na face polida.

A ao climtica (alternncia de insolao e umidade) e/ou de procedimentos inadequados de colocao e/ou

manuteno podem resultar no manchamento da rocha, que conferido por reas irregularmente dispostas, nasuperfcie polida, com coloraes esverdeadas e/ou amareladas.

Rochas de cor branca, em geral provenientes de cintures metamrficos de alto grau, podem exibir modificao de

cor amarelo-alaranjado (semelhante da ferrugem) por provvel oxidao do elemento ferro disposto noretculo cristalino dos minerais da rocha.

Patologias relacionadas ao arranjo textural e grau de alterao: arranjo textural, favorecido pelos graus de microfissuramento e de alterao intemprica da rocha, aparentemente

so condicionantes nos processos de subeflorescncia.

Nos processos de subeflorescncia pode ocorrer a escamao da face polida da rocha, pelo destacamento deminsculos fragmentos de rocha, provocado pela presso de cristalizao de sais (principalmente sulfatos e

carbonatos de clcio, potssio e sdio), geralmente em microfissuras subparalelas face polida.

DEMANDAS DO SETOR E DIRETRIZES SUGERIDASNos ltimos anos, o setor de rochas ornamentais cresceu sensivelmente no tocante exportao de material

j beneficiado, e/ou produto acabado. De certa forma, is to tambm se refletiu no aumento do consumo interno demateriais ptreos, no revestimento de pisos, paredes e fachadas.

Para tanto, foram e esto sendo adotadas novas tcnicas no processamento e acabamento de rochas

ornamentais, com o crescente uso de resinas para melhoria do lustro ou at das caractersticas fsico-mecnicas domaterial.

O uso dessas tcnicas no tem sido adequadamente acompanhado de estudos tecnolgicos para verificao,quantificao e qualificao dos resultados obtidos com a sua adoo. Tambm, no h divulgao adequada dessasinovaes aos consum idores, sejam os m armoristas, arquitetos ou o consumidor final.

Por outro lado, tambm no so, generalizadamente, adotados procedimentos de fixao adequados, seja

pelo desconhecimento das caractersticas dos novos produtos beneficiados no mercado, seja dos novos materiaispara assentamento e fixao de ladrilhos ou placas ptreas.

Como mostrado nesse artigo, ainda no existem normas para a qualificao dos produtos ptreos e j h

uma relativamente extensa gama de degradaes resultantes tanto do desconhecimento das caractersticastecnolgicas da ampla gama de materiais hoje comercializados, como das tcnicas de colocao, manuteno elimpeza desses materiais.

Dessa forma, podem ser apontadas algumas aes visando a qualificao sistematizada das matrias-

primas e dos produtos, das tcnicas mais adequadas para colocao e manuteno e a difuso dessas tecnologias:

desenvolvimento de metodologias para caracterizao preliminar de materiais rochosos destinados a rochasornamentais, a fim de facilitar a priorizao de reas de explorao e/ou definio por materiais mais qual ificados;

avaliao tcnica dos diferentes produtos (resinas) utilizados na consolidao e preservao de rochas, que so

utilizados tanto na fase de polimento como na manuteno dos materiais ptreos;

desenvolvimento de procedimentos e elaborao de normas tcnicas para qualificao dos produtos beneficiadosde rochas ornamentais, tendo em vista as solicitaes nas diversas formas de aplicao no revestimento de

edificaes, principalmente em pisos de interiores e interiores e fachadas.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS E BIBLIOGRAFIA

ABNT- Associao Brasileira de Normas Tcnicas. no prelo. Rochas para revestimento: terminologia. Projeto


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02:105.45-012.

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Winkler, E.M. 1973. Stone: properties, durability in mans environment. New York:Springer-Verlag. 230p.

[1] alterao que se manifesta com pigmentao acidental e localizada da superfcie. Est relacionada com a presena de materialestranho ao substrato.

[2]f ormao, geralmente esbranquiada, de aspecto cristalino, pulverulento ou filamentoso sobre a superfcie do material. No caso deeflorescncias salinas, a cristalizao pode se desenvolver no interior do material (subeflorescncia ou criptoeflorescncia),f reqentemente provocando o destacamento das partes mais superf iciais.

[3]levantamento superf icial e localizado do material, que pode assumir f orma e consistnc ia variveis.

[4] degradao que se manifesta atravs da separao total ou parcial de zonas (escamas) do material original. Os escamas tmformas e espessuras irregulares e desenvolvimento tridimensional.geralmente, esto constitudas de material aparentemente intacto.Embaixo delas podem ser observadas eflorescncias.
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