avaliações química, mineralógica e física de um tipo de rocha da

Centro de Tecnologia Mineral
Ministério da Ciência e Tecnologia
Coordenação do Campus Avançado de Cachoeiro de Itapemirim – CETEM/ ES
AÇÃO Nº 07/0318
AVALIAÇÕES QUÍMICA, MINERALÓGICA E FÍSICA DE UM TIPO
DE ROCHA DA EMPRESA SULCAMAR
Julio Cesar Guedes Correia
Químico Industrial, D.Sc
Roberto Carlos da Conceição Ribeiro
Engenheiro Químico, D. Sc.
Adriano Caranassios
Engenheiro de Minas, D. Sc.
Rio de Janeiro
Junho de 2007
RT 2007-015 -01 Relatório Técnico elaborado para a Empresa SULCAMAR. (370.518)
1. Introdução
1.1 Histórico
Segundo informações do site oficial da empresa, a SULCAMAR (figura 01) vem
atuando há vários anos no mercado de rochas ornamentais e tem prestado grande
contribuição para que Cachoeiro de Itapemirim seja reconhecida hoje, como um dos
pólos de maior tradição no processo de produção de mármores e granitos.
Figura 01: Foto da empresa SULCAMAR, em Cachoeiro de Itapemirim.
A SULCAMAR possui uma diversidade de produtos, podendo‐se destacar: o mármore
azul tropical, o mármore branco champagne, clássico, branco especial, cintilante,
rajado claro, rajado perolizado, granito amar e granito black graphite.
2. Objetivo
O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização física e mineralógica de uma
amostra da empresa SULCAMAR, denominada mármore branco clássico.
3. Experimental
Os corpos de prova da amostra foram confeccionados e entregues pela empresa
SULCAMAR, sendo representativos da jazida.
3.1) Índices Físicos
Utilizou‐se 10 corpos de prova cúbicos, nas dimensões (5 cm x 5 cm x 5 cm) da
amostra de rocha (figura 02). Os corpos de prova foram pesados, a seco, após 24 h em
estufa a 70 ºC. Posteriormente, foram submersos em água destilada por 24 h e foram
obtidos seus pesos saturados e submersos, com o auxílio de uma balança de precisão.
Posteriormente, calcularam‐se suas massas específicas secas e saturadas, através de
fórmulas especificadas na norma ABNT 12.766/92.
Figura 02: Mármore branco clássico
3.2) Resistência à Compressão
Para este ensaio 6 cubos (7,5 cm x 7,5 cm x 7,5 cm) a amostra de rocha foi submetida à
ação da compressão em uma prensa Modelo HD 200 T da CONTENCO na condição
seca, a fim de se obter a média da resistência à compressão em MPa, seguindo‐se a
norma ABNT 12.767/92.
3.3) Desgaste Amsler
Utilizou‐se dois corpos de prova, nas dimensões 7 cm x 7 cm x 2 cm, onde foram
realizadas as medidas de suas espessuras iniciais. Utilizou‐se como abrasivo areia seca
nº 50, com 92% de sílica. A areia foi colocada nos funis de armazenamento, como
indica a figura 03, e o controle de vazão foi de 72 cm3.min‐1. Os corpos de prova foram
acoplados no aparelho sendo submetidos a 500 voltas. Após esses ciclos, inverteu‐se a
posição dos corpos de prova e os mesmos foram submetidos a mais 500 ciclos. Após
esse processo, verificou‐se a variação da espessura das amostras. Tal ensaio foi
realizado seguindo‐se a norma ABNT 12042/92.
Figura 03: Aparelho para ensaio de desgaste Amsler.
3.4) Análise Petrográfica
Preparou‐se uma lâmina delgada representativa das feições macroscópicas da
amostra que foi examinada ao microscópio. Observou‐se a textura, composição
mineralógica, natureza da rocha, estado microfissural e alterações dos minerais. Tal
ensaio foi realizado segundo a norma ABNT 12.768/92.
4. Resultados e Discussões
4.1) Índices Físicos
Por meio da tabela 01 pode‐se verificar os resultados de massa específica, porosidade
e absorção d'água da amostra do mármore branco clássico. Segundo as especificações
da ASTM C 503, os valores de densidade e absorção d'água devem ser maiores que 2,8
kg/m3 e menores que 0,2 %, respectivamente. Com isso, verifica‐se a adequação do
referido mármore às especificações.
Tabela 01: Índices Físicos do mármore branco clássico
Massa Específica (kg/m3)
Seca
Saturada
Porosidade
(%)
Abs d'água
(%)
Valores Médios
2,84
2,84
0,05
0,02
Desvio Padrão
0,00
0,00
0,04
0,01
4.2) Resistência à Compressão
A tabela 02 apresenta os resultados de compressão da amostra. Pode‐se observar que
o mármore branco clássico apresentou um valor de compressão em torno de 115 MPa
e encontram‐se em conformidade com as especificações estabelecidas pela ABNT (>
52 MPa).
Tabela 02: Valores de Compressão da amostra de mármore clássico branco.
Mármore branco clássico
Compressão (MPa)
Corpo de Prova 01
98,29
Corpo de Prova 02
118,42
Corpo de Prova 03
127,29
Corpo de Prova 04
115,67
Corpo de Prova 05
‐‐
Média
114,92
Desvio Padrão
12,1
4.3) Desgaste Amsler
A tabela 03 apresenta os resultados de desgaste Amsler da amostra de mármore.
Segundo estudos de Frasão e Farjallat, (1995), valores ideais de desgaste devem ser
menores ou iguais a 1,0 mm. No que diz respeito ao mármore, verificam‐se altos
valores de desgaste, chegando‐se a 3,63 mm, após 1000 m. Com isso, desaconselha‐se
o uso de tal material em ambientes de alto tráfego.
Tabela 03: Valores de desgaste Amsler.
Amostras
500 m
1000 m
Mármore branco clássico
1,86
3,63
Desvio padrão
0,12
0,16
4.4) Análise Petrográfica
Macroscopicamente a rocha apresenta cor muito branca, granulação grossa e textura
aparentemente homogênea, mas apresentando foliação muito incipiente, marcada
pelo estiramento mineral. Não há presença de fraturas e fissuras, bem como minerais
alterados.
Microscopicamente a rocha apresenta granulação muito grossa, é homogênea e com
porosidade muito baixa devido a recristalização dos grãos. É composta
essencialmente por carbonato (cerca de 98%), sendo os 2% restantes compostos por
cristais de muscovita, que formam lentes levemente alongadas e apresentam estágio
inicial de alteração.
Há sinais de recristalização, evidenciados pelas arestas angulosas dos grãos de
carbonato, que sugerem metamorfismo associado (figura 04).
Figura 04: Fotografias das lâminas petrográficas do Mármore branco clássico com os
nicóis cruzados e descruzados respectivamente. Destacam‐se a ausência de
porosidade entre os grãos, a recristalização mineral e a não orientação dos grãos.
Com relação às estruturas, ao contrário da visão macroscópica, não nota‐se orientação
preferencial dos grãos, de forma a não formar foliação, mas apresenta baixo grau de
microfissuramento.
De acordo com as características descritas, a origem da rocha pode ser considerada
para‐metamórfica e, considerando que a amostra de mão apresentou reação fraca em
presença de ácido clorídrico a 10%, a rocha pode ser denominada como um mármore
calcítico/dolomítico.
6. Referências Bibliográficas
● ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1992, NBR
12.766/92: rochas para revestimento, determinação da massa específica aparente,
porosidade aparente e absorção d'água aparente, Rio de Janeiro.
● _______. (1992) NBR 12.767/92: rochas para revestimento, determinação da
resistência à compressão uniaxial, Rio de Janeiro.
● _______. (1992) NBR 12.768/92: rochas para revestimento, análise petrográfica,
Rio de Janeiro.
● _______. (1992) NBR 12042/92: Materiais Inorgânicos – Determinação do
desgaste por Abrasão, Rio de Janeiro.
● Frascá, M. H. B. O., Estudos Experimentais de Alteração Acelerada em Rochas
Graníticas para Revestimento, Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo, São
Paulo, 2003.
●
Frasão, E. B. E Frajallat, J. E. S.; Características Tecnológicas das Principais
Rochas Silicáticas Brasileiras usadas como pedras de Revestimento, 1º Congresso
Internacional da Pedra Natural, Lisboa, 1995, p. 47‐58.
OBS: A Análise petrográfica deste trabalho foi realizada pela Geóloga Juliana Maceira
Moraes