Geologia Maciços rochosos e suas propriedades

 

Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Pedro Henrique Gonçalves     R.A: 16159527

Thalita Angélica Magnani

R.A: 14674618

Victor Otávio Franco Neves   R.A: 16165961

Maciços rochosos e suas propriedades

Campinas - SP

2017

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Introdução:

Em um projeto de Engenharia Civil não se pode analisar as rochas de forma

isolada, para se ter melhor aproveitamento, as mesmas são analisadas como um

todo, do qual é denominado de maciço rochoso. Assim deverá ser observado as

suas características, de acordo com a obra a ser implantada. Esse processo é

chamado de caracterização Geológico-geotécnica. Serão necessárias algumas

informações sobre os maciços rochosos dos quais serão trabalhados, que estão

ligados à deformabilidade, à resistência e à permeabilidade. Também são

analisadas características pertinentes as rochas, tais como, peso, volume e

capacidade de absorção. Dos quais poderão ser obtidos através de ensaios

realizados em laboratórios ou fórmulas que os inter-relacionam.

Para sabermos o índice de resistência, por exemplo, do qual vai caracterizar as

possíveis alterações do seu estado (tensão e deformação), as rochas podem ser

levadas ao laboratório onde serão submetidas a testes ou no campo. Geralmente

são utilizados corpos de prova cilíndricas que são colhidas durante a sondagem.

Há uma escala onde determina o grau de resistência à compreensão simples

(Resistência (kg/cm2) que são divididos em: Muito resistente > 1.200 -  Resistente

1.200 – 600 - Pouco resistente 600 – 300 - Branda 300 – 100 - Muito branda <

100.

A porosidade das rochas, também é uma característica importante de ser

analisada, do qual está relacionado a fração que está preenchida pelos poros e a

capacidade da mesma em armazenar fluidos.

Porosidade dos tipos de rochas utilizadas:

    Ígneas: No caso das extrusivas, possuem maior porosidade que as

intrusivas, por causa do rápido resfriamento e mais espaços vazios.

    Sedimentares: Possuem grande volume de vazios favorecendo seu nível de

porosidade.

    Metamórficas: Possuem baixa porosidade e variam com seu nível de

metamorfismo, ou seja, quanto mais forte, mais porosa é a rocha

Segue a relação de peso específicos e grau de porosidade em relação a algumas

rochas que foram analisadas:

Granito: peso específico varia entre 2600Kg/m³ a 3000Kg/m³.

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[pic 1]

 

Grau de porosidade em porcentagem varia de 0,5% a 1,5%, sendo assim o granito

é considerado muito compacto.

Arenito: peso específico varia entre 2100Kg/m³ a 2300Kg/m³.

Grau  de porosidade  em  porcentagem varia  de  10% a  20%,  sendo assim  ele é

considerado muito poroso.

Gnaisse: peso específico é de aproximadamente 2600Kg/m³.

Porosidade: valor não encontrado.

Ardósia: peso específico varia entre 2600Kg/m³ a 2700Kg/m³.

Grau de  porosidade em porcentagem varia  de 0,6% a  1,25%, sendo assim muito

compacta.

MATERIAIS E MÉTODOS

Foram  analisadas, em  aula,  quatro  amostras de  rochas,  sendo  granito, arenito

gnaisse  e  ardósia.  Para  a  obtenção  da  resistência  à  compressão  puntiforme.

Também foi utilizado um macaco hidráulico, uma estufa, balança de precisão e um

paquímetro.

Para o início do  teste, as amostras foram medidas em  dois diferentes diâmetros e

depois rompidas no macaco hidráulico.  A menor parte da amostra pós-rompida foi

utilizada para obtenção do  peso natural e peso submerso.  Após isso, a amostra é

colocada  na  estufa  durante  quatro  dias  e  com  a  amostra  seca  é  novamente

pesada.  Então,  colocada  na  água  durante  quatro  dias  onde  se  extrai  o  peso

saturado. Com essas  informações são feitos  os cálculos para serem  encontrados

os  Pesos  Específicos Aparente  Seco  (ys),  Peso  Específico  Aparente Saturado

(ysat),  Peso   Específico  Aparente   Natural  (ynat),   Porosidade  Aparente  (n)   e

Absorção de água (ab).

Resultados

De  acordo  com os  experimentos  realizados  no  laboratório  e  as características

analisadas das  rochas, além  das fórmulas  aplicadas com  base  nas informações

alcançadas, chegamos nos valores relacionados na tabela abaixo:

Indice de Resistencia

Amostra nº  d (cm)

d2 (cm)

Carga de Ruptura (Kgf)   IS (Kgf/cm²)

1

2

3

4

47,5

2256

1722

506

1700

400

600

500

0,75

0,23

1,19

41,5

22,5

0,9

0,81

617,28

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[pic 2][pic 3]

 

Características das rochas

Amostra 2

Amostra 1

Amostra 3

Amostra 4

Nome

Cor

Granito

Arenito

Gnaisse

Ardosia

Marrom acinzentado

Maciço compacto

Fanerítica granular

Marrom Avermelhado  Cinza

Cinza Chumbo

Clivagem ardosiana

Lepidoblástica

Estrutura

Textura

Maciço compacto

Granoblástica

Foliação

Granoblástica

Composição mineralógica  Quartzo, feldspatos e micas   Quartzo e feldspato     Quartzo e biotita  Não foi possível identificar

Classificação

Ignea

Sedimentar

Metamórfica

Metamórfica

Propriedades  Indices

Amostra 1  Amostra 2   Amostra 3  Amostra 4

Peso Natural (g)

Peso Saturado (g)

Peso Submerso (g)

Peso Seco (g)