avaliações química, mineralógica e física de um tipo de

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 -02 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, denominado granito black graphite.
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: Amostra de granito black graphite
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 de granito black graphite . Segundo as especificações
da ASTM C 615, os valores de densidade e absorção d'água, para granitos, devem ser
maiores que 2,56 kg/m3 e menores que 0,4 %, respectivamente. Com isso, verifica‐se a
adequação do referido granito às especificações.
Tabela 01: Índices Físicos do granito black graphite
Massa Específica (kg/m3)
Seca
Saturada
Porosidade
(%)
Abs d'água
(%)
Valores Médios
2,78
2,78
0,28
0,10
Desvio Padrão
0,01
0,01
0,03
0,01
4.2) Resistência à Compressão
A tabela 02 apresenta os resultados de compressão da amostra. Pode‐se observar que
o granito black graphite apresentou um valor de compressão em torno de 118 MPa e
não atende as especificações estabelecidas pela ABNT (> 130 MPa).
Tabela 02: Valores de Compressão da amostra de granito black graphite .
Granito black graphite
Compressão (MPa)
Corpo de Prova 01
128,71
Corpo de Prova 02
111,80
Corpo de Prova 03
94,64
Corpo de Prova 04
118,82
Corpo de Prova 05
112,93
Média
118,08
Desvio Padrão
12,4
4.3) Desgaste Amsler
A tabela 03 apresenta os resultados de desgaste Amsler da amostra de granito black
graphite. 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 granito, verifica‐se que
apresenta‐se adequado, pois apresentou valores inferiores a 1mm após 500 e 1000
ciclos, sendo apto para utilização em ambiente de alto tráfego.altos valores de
desgaste, chegando‐se a 3,63 mm, após 1000 m..
Tabela 03: Valores de desgaste Amsler.
Amostras
500 m
1000 m
Granito black graphite
0,35
0,92
Desvio padrão
0,02
0,02
4.4) Análise Petrográfica
Macroscopicamente, a rocha apresenta, no estado seco, coloração cinza escura e, no
estado úmido, coloração preta. Também possui foliação bem marcada pela orientação
de grãos de biotita. Não foi observado a presença de fraturas ou fissuras, bem como
minerais alterados.
Microscopicamente a rocha de granulação média a fina, com textura granoblástica. É
muito rica em biotita (cerca de 55% do total), que se apresenta em cristais tabulares e
mais raramente, amorfos. Cerca de 30% é composto de quartzo, que se apresenta
subanedral a anedral minoritariamente. Aproximadamente 2% da rocha é composta
por k‐feldspato amorfo, normalmente alongado paralelamente à estruturação da
rocha, que, por vezes, apresenta texturas de intercrescimento (pertita), bem como
inclusões de biotita. Ocorrem como cristais maiores que os demais, alcançando até
4mm de comprimento.
O restante da rocha é composta por raríssimos minerais opacos (1%), que possuem
forma alongada, por muscovita (1%), sob a forma prismática, cerca de 10 % por
turmalina, que muitas vezes aparece cortada em sua secção basal e por zircão (1%),
normalmente inclusos em cristais de biotita e que, quando alterados, formam halos
pleocróicos bem evidentes.
Em relação às estruturas, a rocha não apresenta bandamento composicional, mas se
mostra com orientação preferencial bem evidente, marcada pelos cristais de biotita.
Essa orientação não é respeitada pelos raros cristais de muscovita presentes. Não
apresenta microfissuras e há indícios de recristalização.
Também não há sinais evidentes de alteração, exceto por alguns grãos de biotita,
levemente cloritizados, de forma que a rocha pode ser considerada, de maneira geral,
como sã.
De acordo com as características descritas a rocha pode ser considerada uma rocha
metamórfica e pode ser denominada como um biotita‐gnaisse (figura 04).
Figura 04: Fotografias das lâminas petrográficas do Granito black graphite 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