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UNIVERSIDADE DE LISBOA
FACULDADE DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Caracterização Física e Petrográfica de Rochas para Fins Ornamentais
Widnélia Nils Manuel Lopes
Mestrado em Geologia
Especialização em Geoquímica, Mineralogia e Petrologia
Dissertação orientada por:
Maria Isabel Gonçalves Fernandes, FCUL
Maria Matilde Mourão de Oliveira Carvalho Horta Costa e Silva, IST
2018
2
Dedicatória e agradecimentos
À Deus por me ter dado vida, saúde e persistência para ultrapassar os desafios.
À Universidade de Lisboa e ao seu corpo docente, que acima de tudo contribuíram para o término deste
ciclo académico.
Agradeço à minha orientadora, Professora Isabel Fernandes, pelo apoio e incentivo, desde a fase de
obtenção dos provetes de ensaio até às correções finais da Dissertação. É facto de que esta Dissertação
de Mestrado não seria a mesma sem a sua colaboração.
À Professora Matilde Costa e Silva, a disponibilidade pela coorientação desta Dissertação, pela ajuda
incansável relativamente aos ensaios laboratoriais feitos no Instituto Superior Técnico e revisão final da
Dissertação.
Aos professores e técnicos da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, em especial ao
Coordenador do Mestrado em Geologia, o Professor João Mata, às técnicas do laboratório, Cyntia
Mourão e Vera Lopes.
Aos professores e técnicos do Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa, nomeadamente a
Professora Maria Amélia Dionísio, o Professor Manuel Francisco, o Professor Gustavo Peneiro e o
técnico de laboratório, Paulo Fernandes.
À Professora Isabel Duarte da Universidade de Évora pela ajuda na amostragem.
À Dra. Joana Ferreira pela ajuda no tratamento dos dados da análise química.
Aos meus pais, Conceição e António Lopes, que sempre me apoiaram e tornaram possível a conclusão
do 2º ciclo académico nesta universidade, apesar das adversidades sempre me incentivaram a dar o meu
melhor. E é graças a vocês que somo mais uma conquista académica.
À minha irmã, Yanérsia Lopes, que mesmo distante nunca me deixou só e sempre acreditou que com
esforço e dedicação eu conseguia alcançar o inimaginável. Ao meu irmão, Oldrezn Lopes, pela ajuda e
companhia.
Ao Willy Santos, que sempre esteve disponível, e incentivou-me a melhorar em todos os aspetos da
minha vida.
À minha amiga Francisca Chilombo, que acompanhou todo este percurso e sempre se mostrou
disponível para o que fosse.
E a todos que direta ou indiretamente fizeram parte da minha formação, o meu muito obrigada.
3
Resumo
Esta Dissertação de Mestrado em Geologia na especialização de Mineralogia, Petrologia e Geoquímica
da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, cujo título é a Caracterização Física e Petrográfica
de Rochas para fins Ornamentais, tem como principal objetivo a caracterização das rochas com base no
conhecimento de parâmetros físicos, mecânicos, mineralógicos e aspetos que condicionam a
durabilidade das rochas quando aplicadas na indústria da construção. Este estudo tem um foco
direcionado para o sector mineiro da economia angolana.
As rochas que serviram como provetes de teste são rochas ígneas intrusivas, comercialmente
caraterizadas por granitos, nomeadamente o granito Rosa HMA, Cinza HMA, Maria Teresa, Negro
Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola. Estas rochas são provenientes do Noroeste, Oeste e Sudoeste
de Angola, respetivamente, nas províncias do Cuanza Norte, Benguela, Huíla e Namibe.
Nesta perspetiva, o que interessa considerar são as propriedades petrográficas, físicas e tecnológicas das
rochas, para tal foram realizados ensaios para a determinação da absorção de água à pressão atmosférica,
determinação da porosidade aberta e da densidade aparente, determinação da cor, do coeficiente de
expansão linear térmica, da resistência à flexão, da velocidade das ondas P e S, da resistência à
compressão, que são propriedades imprescindíveis para garantir a durabilidade e aplicação em segurança
do revestimento da pedra ornamental.
Com base nos resultados obtidos, os provetes de ensaio de Rosa HMA, Cinza HMA e Maria Teresa
apresentam baixo índice de absorção de água, porosidade aberta e massa volúmica aparaente média e
valores de resistência muito altos. E, os provetes de Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola
apresentam índices de absorção de água é muito baixos, as porosidades abertas e massas volúmicas
aparentes são médias a elevadas e os valores de resistência são altos.
Relativamente à aplicabilidade das rochas, tendo em conta aos resultados obtidos nos ensaios
tecnológicos, as rochas podem ser usadas em paredes internas, externas e partições, em tetos suspensos,
em acabamentos de paredes internos e externos.
Palavras-chave: propriedades físicas, mineralogia, resistência mecânica, rocha ornamental.
4
Abstract
This Master's Dissertation in Geology in the specialization of Mineralogy, Petrology and Geochemistry
of the Faculty of Sciences of the University of Lisbon, with title is the Physical and Petrographic
Characterization of Rocks as Dimension Stones, has as main objective the characterization of rocks
based on the knowledge of physical, mechanical, mineralogical characteristics and aspects that condition
the durability of rocks when used as dimension stone. This study has a focus on the mining sector of the
Angolan economy.
The rocks that served as test samples are intrusive igneous rocks, commercially designated as granites,
namely Rosa HMA granite, Gray HMA, Maria Teresa, Negro Cohiba, Negro Mingué and Negro Angola.
These rocks come from the Northwest, West and Southwest of Angola, respectively, in the provinces of
Cuanza Norte, Benguela, Huíla and Namibe.
In this perspective, what is important to consider are the petrographic, physical and technological
properties of the rocks. For this, tests were carried out to determine the water absorption at atmospheric
pressure, determination of open porosity and apparent density, determination of color, coefficient of
linear thermal expansion, bending strength, P and S wave velocity, compressive strength, which are
essential properties to ensure the durability and safe application of dimensional stone.
Based on the results obtained, Rosa HMA, Gray HMA and Maria Teresa test samples have low water
absorption index, open porosity and medium particle density and very high resistance values. And Negro
Cohiba, Negro Mingué and Negro Angola test samples have very low water absorption indexes, open
porosities and bulk density are medium to high and the resistance values are high.
Regarding the applicability of rocks, taking into account the results obtained in the technological tests,
the rocks can be used in internal, external walls and partitions, in suspended ceilings, in interior and
exterior wall finishes.
Keywords: physical properties, mineralogy, mechanical strength, dimensional stone.
5
Índice
Lista de Figuras ....................................................................................................................................... 7
Lista de Tabelas ....................................................................................................................................... 8
Lista de Símbolos .................................................................................................................................. 11
Lista de Abreviaturas............................................................................................................................. 13
1. Introdução .................................................................................................................................. 14
2. Enquadramento .......................................................................................................................... 15
2.1. Geográfico ......................................................................................................................... 15
2.2. Geomorfológico ................................................................................................................. 15
2.3. Geológico .......................................................................................................................... 17
3. Rocha Ornamental ..................................................................................................................... 20
3.1. Rochas Ornamentais em Angola ....................................................................................... 21
3.2. Prioridades no Desenvolvimento do Sector ...................................................................... 22
4. Marcação CE ............................................................................................................................. 24
5. Materiais e Métodos .................................................................................................................. 26
5.1. Materiais ..................................................................................................................................... 26
5.2. Métodos ................................................................................................................................. 27
5.2.1. Análise química de rocha total .......................................................................................... 27
5.2.2. Difração de raios-X ........................................................................................................... 27
5.2.3. Análise petrográfica .......................................................................................................... 27
5.2.4. Critério de Denominação ................................................................................................... 29
5.2.5. Índices Físicos ................................................................................................................... 29
5.2.5.1. Absorção de água à pressão atmosférica ................................................................... 30
5.2.5.2. Massa volúmica aparente e porosidade aberta .......................................................... 31
5.2.6. Cor ..................................................................................................................................... 33
5.2.7. Determinação do coeficiente de expansão linear térmica ................................................. 34
5.2.8. Determinação da velocidade de propagação do som ......................................................... 36
5.2.8.1. Estimação do Módulo de elasticidade dinâmico .............................................................. 37
5.2.9. Resistência à flexão ........................................................................................................... 38
5.2.10. Ensaio de carga pontual ..................................................................................................... 38
5.2.11. Resistência à Compressão Uniaxial ................................................................................... 41
6. Resultados e Discussão ............................................................................................................. 42
6.1. Análise química de rocha total .......................................................................................... 42
6.2. Análise petrográfica .......................................................................................................... 44
6.3. Difração de Raios-X .......................................................................................................... 47
6
6.4. Determinação da absorção de água à pressão atmosférica ................................................ 48
6.5. Determinação da massa volúmica aparente e da porosidade aberta .................................. 49
6.6. Determinação da Cor ......................................................................................................... 50
6.7. Determinação do coeficiente de expansão linear térmica ................................................. 56
6.8. Velocidade de propagação do som .................................................................................... 57
6.9. Módulo de Elasticidade Dinâmico .................................................................................... 58
6.10. Resistência à flexão ........................................................................................................... 59
6.11. Ensaio de carga pontual ..................................................................................................... 60
7. Fichas Técnicas das Rochas Estudadas ..................................................................................... 64
8. Conclusão .................................................................................................................................. 76
9. Referências Bibliográficas ........................................................................................................ 78
7
Lista de Figuras
Figura 2.1 Localização geográfica de Angola e respetivos locais de extração das amostras. ............... 15
Figura 2.2 Carta Geológica de Angola. Fonte: Araújo et al. (1988). .................................................... 18
Figura 5.1 Esquema do ensaio de flexão em três pontos (Frazão e Paraguassu, 1998). ........................ 38
Figura 5.2 Relação de dimensões dos provetes a satisfazer nos ensaios de carga pontual (ISRM,
1981)……………………………………………………………………………… ... .......................... 40
Figura 5.3 Fraturas válidas e não válidas nos ensaios de carga pontual (ISRM, 1981). ...................... 40
Figura 5.4 Correlação entre a carga pontual e a compressão uniaxial (ISRM, 1981). .......................... 41
Figura 6.1 Gráfico Na2O+K2O vs. SiO2 com projeção das seis amostras analisadas. ........................... 43
Figura 6.2 Imagens ao microscópio óptico da amostra Rosa HMA (N// e NX). ................................... 44
Figura 6.3 Imagens ao microscópio óptico da amostra Cinza HMA (N// e NX). ................................. 45
Figura 6.4 Imagens ao microscópio óptico da amostra Maria Teresa (N// e NX). ................................ 45
Figura 6.5 Imagens ao microscópio óptico das amostras Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola
(N// e NX). ............................................................................................................................................. 46
Figura 6.6 Relação entre os parâmetros luminosidade (L*) e o croma (C*) para as amostras: Rosa HMA
e Cinza HMA ........................................................................................................................................ 53
Figura 6.7 Relação entre os parâmetros luminosidade (L*) e o croma (C*) para as amostras: Maria
Teresa, Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro
Angola…………………………………………………………………………………………………53
Figura 6.8 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Rosa HMA. ............................. 53
Figura 6.9 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Cinza HMA. ............................ 54
Figura 6.10 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Maria Teresa. ........................ 54
Figura 6.11 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Negro Cohiba. ....................... 54
Figura 6.12 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Negro Mingué. ...................... 55
Figura 6.13 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Negro Angola. ....................... 55
8
Lista de Tabelas
Tabela 2.1 Síntese cronológica do desenvolvimento dos ciclos orogénicos em Angola (Silva, 2005). 16
Tabela 3.1 Parâmetros tecnológicos de rochas ornamentais (adaptado de ASTM C1528, in Frascá, 2002).
............................................................................................................................................................... 20
Tabela 4.1 Normas de ensaio de pedra natural, com designação genérica “Métodos de ensaio para pedra
natural”. ................................................................................................................................................. 25
Tabela 5.1 Descrição geográfica dos seis tipos litológicos das amostras ensaiadas. ............................ 26
Tabela 5.2 Valores publicados de porosidade para diferentes tipos litológicos (Iamaguti,
2001)……………………………………………………………………………………… ............. … 29
Tabela 5.3 Constantes elásticas das rochas (Vallejo et al., 2002)…………………… ............. ……... 37
Tabela 5.4 Estimativas de resistência à compressão uniaxial e de carga pontual (modificada de Brown,
1981)...................................................................................................................................................... 41
Tabela 6.1 Limites estabelecidos e sugeridos para rochas ornamentais graníticas (Frazão e Farjallat
,1995, 1996). .......................................................................................................................................... 42
Tabela 6.2 Resultados da análise química da rocha total. ..................................................................... 43
Tabela 6.3 Percentagem de minerais normativos (CIPW) em cada amostra. ........................................ 44
Tabela 6.4 Composição mineralógica da amostra Rosa HMA obtida por difração de raios-X. ............ 47
Tabela 6.5 Composição mineralógica da amostra Cinza HMA obtida por difração de raios-X. .......... 47
Tabela 6.6 Composição mineralógica da amostra Maria Teresa obtida por difração de raios-X. ......... 47
Tabela 6.7 Composição mineralógica da amostra Negro Cohiba obtida por difração de raios-X. ....... 47
Tabela 6.8 Composição mineralógica da amostra Negro Angola obtida por difração de raios-X. ....... 47
Tabela 6.9 Composição mineralógica da amostra Negro Mingué obtida por difração de raios-X........ 48
Tabela 6.10 Valores médios calculados de absorção de água à pressão atmosférica (%) dos provetes das
seis amostras. ......................................................................................................................................... 48
Tabela 6.11 Valores de porosidade aberta (%) e massa volúmica aparente (g/cm3) da amostra Rosa
HMA...................................................................................................................................................... 49
Tabela 6.12 Valores de porosidade aberta (%) e massa volúmica aparente (g/cm3) da amostra Cinza
HMA...................................................................................................................................................... 49
9
Tabela 6.13 Valores de porosidade aberta (%) e massa volúmica aparente (g/cm3) da amostra Maria
Teresa. ................................................................................................................................................... 49
Tabela 6.14 Valores de porosidade aberta (%) e massa volúmica aparente (g/cm3) da amostra Negro
Cohiba. .................................................................................................................................................. 49
Tabela 6.15 Valores de porosidade aberta (%) e massa volúmica aparente (g/cm3) da amostra Negro
Mingué. ................................................................................................................................................. 50
Tabela 6.16 Valores de porosidade aberta (%) e massa volúmica aparente (g/cm3) da amostra Negro
Angola. .................................................................................................................................................. 50
Tabela 6.17 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b*(%) , croma e hue-angle (º)
da amostra Rosa HMA. ......................................................................................................................... 51
Tabela 6.18 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b* (%) , croma e hue-angle (º)
da amostra Cinza HMA. ........................................................................................................................ 51
Tabela 6.19 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b* (%), croma e hue-angle (º)
da amostra Maria Teresa. ...................................................................................................................... 51
Tabela 6.20 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b* (%), croma e hue-angle (º)
da amostra Negro Cohiba. ..................................................................................................................... 51
Tabela 6.21 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b* (%), croma e hue-angle (º)
da amostra Negro Mingué. .................................................................................................................... 52
Tabela 6.22 Valores médios calculados dos parâmetros L*(%), a* (%), b* (%), croma e hue-angle (º)
da amostra Negro Angola. ..................................................................................................................... 52
Tabela 6.23 Valores de coeficiente de expansão linear térmica (ºc-1) para as seis amostras. ................ 56
Tabela 6.24 Valores médios da velocidade das ondas P e S para os seis tipos de amostras (m/s). ....... 58
Tabela 6.25 Valores calculados do módulo de elasticidade dinâmico para os seis tipos de amostras. . 59
Tabela 6.26 Valores obtidos na determinação da resistência à flexão para as seis amostras (MPa). .... 59
Tabela 6.27 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial
(UCS) para a amostra Rosa HMA. ........................................................................................................ 60
Tabela 6.28 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial
(UCS) para a amostra Cinza HMA. ....................................................................................................... 61
Tabela 6.29 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial
(UCS) para a amostra Maria Teresa. ..................................................................................................... 61
10
Tabela 6.30 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial
(UCS) para a amostra Negro Cohiba. .................................................................................................... 62
Tabela 6.31 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial
(UCS) para a amostra Negro Mingué. ................................................................................................... 62
Tabela 6.32 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial
(UCS) para a amostra Negro Angola. ................................................................................................... 63
Tabela 7.1 Ficha Técnica da amostra Rosa HMA. ................................................................................ 64
Tabela 7.2 Ficha Técnica da amostra Cinza HMA. ............................................................................... 66
Tabela 7.3 Ficha Técnica da amostra Maria Teresa. ............................................................................. 68
Tabela 7.4 Ficha Técnica da amostra Negro Cohiba. ............................................................................ 70
Tabela 7.5 Ficha Técnica da amostra Negro Mingué. ........................................................................... 72
Tabela 7.6 Ficha Técnica da amostra Negro Angola. ........................................................................... 74
Tabela 8.1 Carateristicas tecnológicas das amostras estudadas. ........................................................... 77
11
Lista de Símbolos
𝐴𝑏 absorção de água à pressão atmosférica, expressa em percentagem.
a* coordenada a (conteúdo de vermelho a verde).
b* coordenada b (conteúdo de amarelo a azul).
C* croma.
∆𝑡 (60±1) ºC, é a variação da temperatura entre (20±0,5) ºC a (80±0,5) ºC.
∆𝑙𝑟 variação do comprimento do provete de referência (barra de ferro) em mm.
∆𝑙𝑠 variação do comprimento do provete de ensaio em mm.
𝜀𝑠𝑖 unidade de expansão linear térmica do provete na direção “i” em 10-6 (mm/mm).
𝜀𝑟 unidade de expansão linear térmica do provete de referência em 10-6 (mm/mm).
hº tonalidade.
L* luminosidade.
𝐿 comprimento em mm.
𝑙𝑠𝑖20 comprimento inicial do provete à temperatura de (20±0,5) °C em mm.
𝑙𝑠𝑖80 comprimento final do provete à temperatura de (80±0,5) °C em mm.
𝑙𝑟20 comprimento inicial do provete de referência (barra de ferro) à temperatura de (20±0,5) °C em mm.
𝑙𝑟80 comprimento final do provete de referência (barra de ferro) à temperatura de (80±0,5) °C em mm.
𝑚𝑑 massa da amostra seca, em gramas.
𝑚ℎ massa do provete imersa na água, em gramas.
𝑚𝑖 massas sucessivas do provete durante o ensaio, em gramas.
𝑚𝑠 massa do provete saturado, em gramas.
𝑚𝑒 massa do provete moído e seco (para os ensaios usando o picnómetro ou voluminímetro), em
gramas.
𝑚1 massa do picnómetro cheio de água e do provete húmido, em gramas.
𝑚2 massa do picnómetro cheio de água, em gramas.
p porosidade total do provete, em percentagem.
𝜌𝑏 massa volúmica aparente do provete, em quilogramas por metro cúbico.
𝜌𝑟 massa volúmica real do provete, em quilogramas por metro cúbico.
𝜌𝑚 massa volúmica da água, em quilogramas por metro cúbico.
𝑝𝑜 porosidade aberta do provete, em percentagem.
𝑇 tempo que a vibração leva para percorrer todo o comprimento, em microssegundos.
𝑉 velocidade em km/s.
𝑉𝑏 volume aparente do provete, em mililitros.
𝑉𝑜 volume dos poros abertos do provete, em mililitros.
12
𝑉𝑠 volume do líquido deslocado pela massa 𝑚𝑒 (ensaio do voluminímetro).
𝛼𝑖 coeficiente de expansão linear térmica.
13
Lista de Abreviaturas
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
AFNOR Association Français du Normalisation
ASTM American Society for Testing and Materials
CE Conformidade Europeia
DIN Deutsch Institut für Normung
DRX difração de Raios-X
EEE Espaço Económico Europeu
EN European Standard
ISRM Internacional Society for Rock Mechanics
14
1. Introdução
A caraterização física e petrográfica de rochas para fins ornamentais abordada nesta Dissertação de
Mestrado, tem o intuito de aplicar ensaios de caracterização tecnológica nomeadamente análises
petrográficas, determinações de propriedades índice e mecânicas de modo que se conheça e possa prever
o comportamento mecânico e físico de algumas rochas de Angola quando são submetidas às aplicações
como rochas ornamentais. Neste caso específico, as rochas usadas nos ensaios têm acabamento polido
a partir da lustração, obtendo-se uma superfície lisa e brilhante.
A utilização das rochas ornamentais está relacionada com fatores geológicos que são identificados pela
cor, textura, homogeneidade, nível de deformação associado resultante de processos e condições de
pressão, temperatura a que a rocha foi submetida aquando da sua formação; propriedades mineralógicas,
físicas e químicas. Estes parâmetros condicionam o uso mais específico das rochas ornamentais, porque
o seu ambiente de formação é responsável pela sua durabilidade quando sujeitas ao intemperismo,
abrasão e outros fatores extrínsecos.
Os ensaios de caracterização tecnológica simulam diversos processos a que a rocha é submetida desde
o momento da sua extração até ao emprego final, incluindo várias formas de aplicação para um uso
específico. Deste modo é necessária a padronização dos procedimentos, ou seja, a normalização, que
tem como finalidade a obtenção de parâmetros numéricos obtidos em ensaios que possam ser
reproduzidos em diferentes laboratórios para as várias propriedades. Os ensaios de caracterização
tecnológica são normalizados por entidades internacionais como ASTM, EN, ABNT, DIN, AFNOR e
outras entidades.
A normalização permite estimar o comportamento dos materiais rochosos de forma rigorosa, segura e
simplificada, visto que resulta da investigação e inovação tendo como foco a economia de matérias-
primas e a redução do desperdício.
Esta Dissertação compreendeu várias etapas, desde a obtenção dos provetes e envio dos mesmos de
Luanda para Lisboa, seguido de um conjunto de análises e ensaios laboratoriais realizados na Faculdade
de Ciências da Universidade de Lisboa e no Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa.
Relativamente à composição mineralógica das amostras, obteve-se através da análise química de rocha
total, da caracterização petrográfica e da difração de raios-X (DRX).
As características físico-mecânicas foram determinadas com base nas normas European Standard (EN)
e normas da American Society for Testing and Materials (ASTM), organizações que desenvolvem
normas incluindo as aplicadas à indústria de matérias-primas.
Os resultados obtidos nos ensaios foram interpretados de modo que se pudesse distinguir os tipos de
rochas com melhores propriedades físico-mecânicas para o seu emprego como rochas ornamentais.
15
2. Enquadramento
2.1. Geográfico
As rochas ornamentais utilizadas neste estudo são provenientes de Angola. A República de Angola
localiza-se geograficamente no Hemisfério Sul, na parte Ocidental da África Austral, entre os paralelos
4º 22´ e 18º 02´ e os meridianos 4º 05´ e 11º 41´ a Este de Greenwich. O território angolano ocupa uma
área de 1.246.700 Km2, sendo limitada a Norte pela República do Congo e uma parte da República
Democrática do Congo, a Leste pela República da Zâmbia e por outra parte da República Democrática
do Congo, a Sul pela República da Namíbia e a Oeste pelo Oceano Atlântico (INE, 2013) (Figura 2.1).
2.2. Geomorfológico
Geomorfologicamente a superfície de Angola, segundo Marques (1977), distribui-se por sete unidades
e oito subunidades que são caracterizadas por uma certa paisagem e estabilidade do relevo. Tais unidades
tentam integrar as formas de relevo, a litologia, a tectónica, as bacias hidrográficas, o clima, os solos e
a vegetação e estão relacionadas com os ciclos orogénicos que ocorreram na área (Tabela 2.1). Em
função destes fatores foram consideradas as seguintes unidades (Silva, 2005):
I - Planalto Antigo - É uma extensa superfície, distribuída pelas regiões do Bié, Huambo e uma estreita
faixa até ao Lubango e perto do rio Cunene. Representa um resíduo de aplanação do Cretácico Superior
Figura 2.1 Localização geográfica de Angola e respetivos locais de extração das amostras.
Legenda
local de extração das
amostras
16
soerguido no final do Cretácico ou início do Terciário, constitui um meio físico estabilizado desde há
muito. A relação pedogénese/morfogénese é favorável à pedogénese.
Tabela 2.1 Síntese cronológica do desenvolvimento dos ciclos orogénicos em Angola (Silva, 2005).
II - Cadeia Marginal de Montanhas – É representada por relevos de desníveis muito acentuados,
consequência da movimentação da flexura do flanco Atlântico. Situam-se aqui as maiores altitudes de
Angola, atingindo cerca de 2.620 metros. Esta unidade morfológica ocorre num meio muito instável
entre a região a Sudeste da Gabela, Oeste de Huambo e a Nordeste de Lubango. A relação
pedogénese/morfogénese é favorável à morfogénese;
III - Zona de Transição – Ao resultar do regojo da flexura continental esta grande unidade ter-se-á
modelado a partir da superfície do Terciário médio. Constitui uma larga faixa paralela ao Oceano
Atlântico desde o interior de Cabinda, S. Salvador, Uíge, N´Dalatando, Oeste de Lubango, até ao rio
Cunene. Representa vários patamares de uma só aplanação possível ou, então, aplanações mais
modernas. Pode ter havido grande influência das oscilações climáticas;
Nota: as amostras de Rosa HMA, Cinza HMA, Maria Teresa, Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro
Angola estudadas neste trabalho estão inseridas na Unidadade III - Zona de transição.
17
IV - Orla Meridional da Bacia do Congo – Relaciona-se com a bacia hidrográfica do rio Congo ou Zaire
(rios Cuango, Cassai e outros), embora inclua parte da bacia hidrográfica do médio e alto rio Cuanza.
Situa-se a Leste de Uíge, em Malange, Saurimo e a Leste de Bié;
V - Orla Setentrional da Bacia do Calaári – Seu relevo ocorre condicionado pela evolução da bacia
endorreica do Namibe. Sua drenagem processa-se pelos rios Cunene, Cubango e Cuito.
VI - Bacia do Zambeze – Toda a região relacionada com esta unidade é drenada pelo rio Zambeze e seus
afluentes Lungué-Pungo e Cuando. É um meio estável relativamente recente.
VII - Orla Litoral – Constitui a região contígua ao Oceano Atlântico que, a Norte de N´Gunza Cabolo
(Sumbe) até Cabinda, apresenta uma largura de 100 a 200 km. É uma região de aplanação recente devido
à abrasão marinha, a Oeste, e ao recuo da escarpa litoral, a Leste. Está em equilíbrio a relação
pedogénese/morfogénese.
2.3. Geológico
Na Figura 2.2 apresenta-se a Carta Geológica de Angola (Araújo et al., 1988) produzida pelo Instituto
Nacional de Geologia à escala 1:1.000.000.
Toda a informação neste capítulo foi obtida na Notícia Explicativa da Carta Geológica a escala 1: 1.000.
000 da Geologia de Angola.
O território angolano é constituído por rochas metamórficas, ultrametamórficas, vulcano-sedimentares
e rochas plutónicas do Arcaico, Proterozoico e Fanerozoico.
O Proterozoico divide-se em Proterozoico Inferior e Superior. O Proterozoico Inferior é constituído por
rochas verdes e depressões, afloram o Escudo Maiombe (Zona do Lufico-Cabinda) e o Escudo Angola
(Zona do Cassinga). As rochas verdes e depressões estão constituídas por rochas vulcano-sedimentares
de grande espessura.
O Arcaico em Angola foi dividido em: Arcaico Inferior (Grupo Inferior e Superior) e Arcaico Superior.
O Arcaico Inferior está representado por rochas metamórficas tais como: gnaisses biopiroxénicos,
biotíticos, anfibolíticos, em algumas ocasiões eclogitos e quartzo ferruginoso, estas rochas são típicas
de fácies granulíticas e anfibolíticas.
O Grupo Inferior do Arcaico Inferior aflora no Escudo do Maiombe, Angola e Cassai, e é composto por
plagiognaisses piroxénicos, anfibolitos, eclogitos, gnaisses cordieríticos, silimaníticos, lagiomagmatito,
plagiogranito e chanorquito.
O Grupo Superior do Arcaico Inferior aflora no Escudo do Maiombe, Angola, Cassai e Bangwelo, é
composto por gnaisses biotíticos-hornblendicos, biotíticos hipersténicos com granadas, grafitosos,
anfibolitos, eclogitos, quartzitos, tonalitos, plagiogranitos e plagiomigmatitos. As rochas
ultrametamórficas predominantes são os migmatitos de composição diorítica e granodiorítica.
O Arcaico Superior aflora no Escudo Maiombe, Angola e do Cassai, composto por rochas
metasedimentares afetadas por metamorfismo de fácies anfibolítica, epídoto-anfibolítico e de xistos-
verdes.
18
Figura 2.2 Carta Geológica de Angola. Fonte: Araújo et al. (1988).
Legenda
Rochas sedimentares (arenitos, argilitos, siltitos,
quartzitos) Fanerozoico (570 M.a.)
Proterozoico (2800-570
M.a.)
Rochas magmáticas e ultramagmáticas, rochas
sedimentares (calcários azuis)
Arcaico (3500-2800 M.a.) Rochas ígneas e metamórficas (Escudo cristalino de
Angola)
19
O Proterozoico em Angola foi dividido em Proterozoico Inferior e Superior. O Proterozoico Inferior
apresenta nas zonas verdes intenso vulcanismo andesítico e basáltico, posteriormente substituído por
vulcanismo representado por riólitos e dacitos. Dentro das rochas vulcano-sedimentares, acumularam-
se depósitos de ferro e ocorrência de cobre na Zona de Cassinga e Jamba. Nas depressões lineares e
arqueamentos regionais formaram-se sequências terrígenas de pequena espessura. No contato entre
rochas verdes e os arqueamentos regionais afloram riólitos na Zona de Oendolongo.
No final do Proterozoico Inferior, continua a formação de granitos dentro das zonas de rochas verdes e
arqueamentos regionais como resultado da atividade tectónica.
A ativação da orogenia deu origem a um conjunto de intrusões graníticas, transformando a crusta pré-
existente em crusta continental.
O Proterozoico Inferior culmina com a formação de estruturas vulcano-plutónicas em condições
continentais.
O Proterozoico Superior divide-se em Rifeano Inferior, Rifeano Médio e Rifeano Superior. É
caraterizado pela formação da cobertura Pré-câmbrica. Dentro do aulacógeno em condições de mar
epicontinental acumularam-se as sequências terrígenas carbonatadas. Além de apresentarem
dobramentos e falhas no aulacógeno seguido por metamorfismo de xistos verdes.
O Fanerozoico ocupa vastas áreas do território representadas por rochas de idade Paleozoica, Mesozoica
e Cenozoica.
O Paleozoico (530-230 Ma) carateriza-se pela continuação da formação da plataforma, nas depressões
continentais das Zonas do Baixo Cunene, Lunda. Depositaram-se sedimentos continentais terrígenos
avermelhados (Grupo Lutoe, Ecca e Cassanje parte Inferior).
O Mesozoico (230 Ma) carateriza-se pela continuação da formação da plataforma, tanto no interior do
continente assim como na bordadura.
No Triásico – Jurássico Inferior, em condições de bacias epicontinentais e continentais de águas pouco
profundas na placa de Okavango e do Congo, acumularam-se depósitos argilo-arenosos e raramente
carbonatados acompanhado com derrames de lavas de composição básica e ácida produzidas pela
reativação da plataforma (Grupo Stomberg Superior).
No Jurássico deu-se inicio à formação das depressões Perioceânica dentro dos limites das falhas
profundas, surgiram as depressões e os gabros onde se depositaram sedimentos grosseiros do Jurássico
Superior e Cretácico Inferior (Formações Cuvo, Luvo, Lucala). Na Zona do Cuanza esta sedimentação
foi acompanhada por vulcanismo.
No Meso-Cenozoico a parte continental do país é predominada por condições continentais.
No Jurássico Superior e Cretácico Inferior, as depressões de Okavango foram preenchidas por depósitos
avermelhados da formação continental intercalar.
A transição do Cretácico Inferior ao Cretácico Superior foi marcada pela ativação tectono-magmática
da plataforma africana que culminou com a instalação de corpos quimberlíticos, rochas alcalinas,
ultrabásicas e carbonatitos dentro do rift de Lukapa.
No Cretácico – Paleogénico, dentro dos limites das zonas profundas originaram-se rochas intrusivas e
efusivas básicas e ácidas.
Em Angola, desde o Paleogénico até actualidade, ocorrem levantamentos irregulares em diversas partes
do território.
20
3. Rocha Ornamental
A American Society for Testing and Materials (ASTM C1528) define pedra ornamental como qualquer
material rochoso natural serrado, cortado em chapas e em placas, com ou sem acabamento mecânico,
excluindo produtos acabados baseados em agregados artificialmente constituídos, compostos por
fragmentos e pedras moídas e britadas. As rochas ornamentais são caracterizadas pela cor, estrutura e
composição mineralógica.
Atualmente as rochas ornamentais são utilizadas na arquitetura essencialmente com função estética,
sendo aplicadas em revestimento de fachadas e paredes internas (vertical) e/ou pisos de exteriores e
interiores (horizontal).
A ASTM distingue as rochas ornamentais utilizadas no revestimento de edificações e com outras
finalidades estéticas, sendo as rochas denominadas por “granitos” as que mais são usadas em
revestimentos. Na Tabela 3.1 apresenta-se uma síntese dos parâmetros principais a analisar e valores
máximos ou mínimos admitidos para cada parâmetro (Frascá, 2002).
Do ponto de vista comercial as rochas são geralmente agrupadas em “mármores” e “granitos”. Os
mármores englobam as rochas carbonatadas e os granitos abrangem, genericamente, as rochas siliciosas
que englobam os granitos, serpentinitos, gnaisses, gabros, basaltos, dioritos, etc. (Moreiras, 2005).
Relativamente à especiação das rochas siliciosas, é necessário especificá-las de forma a harmonizar as
suas propriedades tecnológicas com as solicitações mecânicas e do meio ambiente das edificações
(Moreiras, 2005). A Tabela 3.2 apresenta as normas e valores especificados das rochas para
revestimento, e a Tabela 3.3 apresenta os principais ensaios de caraterização tecnológica de rochas
ornamentais e para revestimento em função do local e do ambiente a que vão estar expostas.
Tabela 3.1 Parâmetros tecnológicos de rochas ornamentais (adaptado de ASTM C1528, in Frascá, 2002).
21
Tabela 3.2 Normas para Especificação Tecnológica de Rochas de Revestimento (adaptado de Filho e Rodrigues, 2009).
Ensaio Unidade Norma Resultado Exigível
Densidade Aparente Seca kg/m3 EN 1936 ≥ 2560 kg/m3
(granitos)
Absorção de água % EN 13755 ≤ 0,40% (granitos)
Porosidade aparente % EN 1936 Sem especificação
Compressão Uniaxial Simples MPa EN 1926 ≥ 131 MPa (granitos)
Dilatação Linear Térmica mm/mºC .106 EN 14581 Sem especificação
Resistência à Flexão (3 Pontos) MPa EN 12372 ≥ 8,27 MPa (granitos)
Módulo de Deformabilidade Estático GPa EN 14580 Sem especificação
Velocidade de Propagação das Ondas
Ultra-Sónicas m/s EN 13579 Sem especificação
Tabela 3.3 Propriedades para escolha e utilização de rochas em revestimento conforme o emprego (Moreiras, 2005).
Características
Tecnológicas
Pisos Paredes
Fachadas
Tampos
de
cozinha Interior Exterior Interior Exterior
Análise Petrográfica x x x x x x
Absorção de água x x x x x x
Resistência ao Desgaste
Amsler x x
Resistência à Compressão x x x
Resistência à Flexão x x x x
Coeficiente de Dilatação
Térmica Linear x x x
Acabamento superficial x x x x x
Resistência a agentes de
limpeza x x x x x x
Durabilidade x x x x
3.1. Rochas Ornamentais em Angola
De acordo com o estudo executado pela CESO CI (2006), as principais jazidas de rochas ornamentais
em Angola localizam-se nas províncias da Huíla e do Namibe e evidenciam um potencial de viabilização
comercial destes recursos devido a ocorrências de rochas suscetíveis de aproveitamento como rocha
ornamental.
As principais rochas ornamentais extraídas são os “granitos” e os “mármores”. Relativamente aos
granitos, os mais conhecidos a nível mundial são os Granitos Negros comercialmente conhecidos como
Negros de Angola, que também foram estudados neste trabalho (CESO CI, 2006)
22
Segundo CESO CI (2006), os “granitos”, como designação comercial, incluem rochas como anortositos,
gabros, noritos, hiperitos e outras rochas básicas, que formam uma extensa mancha no Sul de Angola
que se alonga por várias dezenas de quilómetros, a Leste do Lubango com orientação geral N-S, desde
o Kipungo a Norte, até a fronteira com a Namíbia a Sul.
Nesta extensa mancha há zonas em que, do ponto de vista comercial, a rocha se apresenta com
granularidade mais fina, mais homogénea, sem a ocorrência de nódulos que desvalorizam
significativamente a pedra. São estas zonas que interessa considerar para valorização como rocha
ornamental. A mancha gabro-anortosítica do Sul de Angola, é donde se extraem os famosos “granitos
Negros de Angola”.
Do ponto de vista do aproveitamento dos granitos negros com fins ornamentais, podemos considerar a
existência nas suas ocorrências de alguns fatores, positivos e negativos que condicionam aquele
aproveitamento (CESO CI, 2006).
Como fatores negativos, destacam-se:
1. Fornecimentos com variações significativas de coloração (de tonalidade e de granularidade);
2. Defeitos frequentes em blocos com “galhos”, “carvão” ou “fios”;
3. Inexistência de tipos padrão no que respeita a cor e granularidade e garantia de manutenção das
suas características.
Os fatores positivos englobam:
1. Potencial aceitação no mercado mundial, com reduzida concorrência;
2. Existência de três planos preferenciais de fratura, ortogonais, permitindo a exploração em
enormes blocos, dos quais, com facilidade e custo reduzido, se podem retirar os blocos com as
dimensões aceites comercialmente.
3. Presença de maciços aflorantes em enormes monólitos, possibilitando uma extração fácil do
ponto de vista técnico e sem necessidade de empregar grandes meios mecânicos.
Surge evidente a possibilidade de minimizar os fatores negativos, desde que se aprofunde o
conhecimento das ocorrências destas rochas, na perspetiva do seu aproveitamento como rocha
ornamental. Como de resto sucede com a quase totalidade dos recursos minerais de Angola, está por
realizar um esforço de aprofundamento do conhecimento científico e técnico que permita melhor
caracterizar os “ativos” naturais do País.
É possível concluir que as reservas de rochas cristalinas são, praticamente, ilimitadas. As reservas
aproximadas de pedras em bloco, em 20 das áreas mais importantes, foram avaliadas em 1,18 biliões de
metros cúbicos (CESO CI, 2006).
3.2. Prioridades no Desenvolvimento do Sector
O futuro do sector das rochas ornamentais em Angola é indissociável da dinâmica de reconstrução
nacional, a qual continuará, a médio / longo-prazo, a ser fortemente tributária do sector da construção
civil e obras públicas e do subsector dos materiais de construção (CESO CI, 2006).
Por outro lado, e conforme já referido, os recursos em rochas ornamentais concentram-se em duas
províncias de Angola, nomeadamente Huíla e Namibe, pelo que a evolução deste sector é indissociável
das próprias visões de desenvolvimento destas duas províncias (CESO CI, 2006).
23
Relativamente à província de Benguela prevê-se a localização de uma matriz industrial nos sectores da
metalomecânica (construção naval, estruturas metálicas, equipamentos de transporte e estocagem), da
madeira/papel (produtos de celulose), de materiais de construção (cimento, cerâmica vermelha, produtos
siderúrgicos e produtos de fibrocimento) (CESO CI, 2006).
A província do Cuanza Norte é caraterizada por ser um subsector de minerais para construção civil
incluindo areias, burgau, brita, argila e calcários.
Existe uma estratégia global que está em curso relativamente à implementação de uma tática de
desenvolvimento a curto-prazo do sector geológico-mineiro, que assenta no facto de que a indústria
mineira deve ser um dos sectores-chave de desenvolvimento económico do País. O desenvolvimento
mineiro deve ser prosseguido, preferencialmente com a iniciativa e investimento privados, e ser
estimulado pelo Estado, mediante a concessão de incentivos, de natureza fiscal e aduaneira, de
financiamento e formação (CESO CI, 2006).
A aplicação da Politica de Diversificação no Aproveitamento de Recursos Minerais, deve ser
assegurada com a adoção de prioridades e promoção do desenvolvimento económico e industrial do
território nacional, de forma equilibrada e harmoniosa (CESO CI, 2006).
Assim sendo, é necessário que haja:
1. Investimento na cartografia geológica, como forma de aprofundar o conhecimento das riquezas
minerais do País;
2. Desenvolvimento de soluções imediatas para as áreas mineiras e de potencial mineiro afetadas
pela guerra.
3. O licenciamento e a outorga de direitos mineiros devem merecer particular atenção, favorecendo
os recursos minerais que ofereçam garantia de rentabilização e criação de postos de trabalho,
bem como os recursos cujo desenvolvimento acarreta benefícios e induza um considerável
impacto socioeconómico.
4. Constrangimentos financeiros, humanos e de organização implicam a concentração de esforços
num conjunto restrito de recursos minerais estratégicos.
5. A política de reinvestimento no País, dos lucros, por parte das empresas detentoras de direitos
mineiros, deve ser incentivada para assegurar a continuidade do desenvolvimento dos projetos
mineiros e das comunidades.
6. Adoção de medidas particulares relativas a capacitação e valorização dos recursos humanos, a
todos os níveis, do sector.
7. Apoiar a mineração de pequena escala, visando a construção de uma mentalidade mineira junto
das comunidades.
O princípio da diversificação implícito na estratégia de desenvolvimento do sector, pressupõe uma
atuação seletiva sobre alguns recursos minerais, o que, espera-se, deverá resultar na dinamização das
atividades mineiras exequíveis, com consequente aumento da produção e das receitas fiscais e melhoria
das condições de vida das comunidades em que as mesmas se inserem.
24
4. Marcação CE
A marcação CE é um indicativo de conformidade obrigatória para todos os materiais de construção
comercializados no Espaço Económico Europeu.
O REGULAMENTO (UE) N.° 305/2011 do Parlamento Europeu do Conselho de 9 de Março de 2011,
que estabelece condições harmonizadas para a comercialização dos produtos de construção e que revoga
a Directiva 89/106/CEE do Conselho, o Artigo 8.º indica os princípios gerais e utilização da marcação
CE, sendo que:
A marcação CE deve ser aposta nos produtos de construção que forem objecto de declaração de
desempenho feita pelo fabricante nos termos dos artigos 4. ° e 6.°. Se a declaração de desempenho não
tiver sido feita pelo fabricante nos termos dos artigos 4. ° e 6. °, a marcação CE não pode ser aposta.
Ao apor ou mandar apor a marcação CE no produto de construção, os fabricantes indicam que assumem
a responsabilidade pela conformidade do produto com o seu desempenho declarado, bem como pelo
cumprimento de todos os requisitos aplicáveis estabelecidos no presente regulamento e noutros
instrumentos relevantes da legislação de harmonização da União que prevêem a sua aposição.
O artigo 9. ° do regulamento enuncia as regras e condições para aposição da marcação CE, em que:
1. A marcação CE deve ser aposta de modo visível, legível e indelével no produto de construção ou
numa etiqueta a ele fixada. Se a natureza do produto não o permitir ou justificar, a marcação CE deve
ser aposta na embalagem ou nos documentos de acompanhamento.
2. A marcação CE é seguida pelos dois últimos algarismos do ano em que foi aposta pela primeira vez,
pelo nome e pelo endereço registado do fabricante, ou por uma marca distintiva através da qual seja
possível identificar facilmente e sem qualquer ambiguidade o nome e o endereço do fabricante, pelo
código de identificação único do produto-tipo, pelo número de referência da declaração de desempenho,
pelo nível ou classe de desempenho declarado, pela referência à especificação técnica harmonizada
aplicada, pelo número de identificação do organismo notificado, se for caso disso, e pela utilização
prevista constante da especificação técnica harmonizada aplicada.
3. A marcação CE deve ser aposta antes de o produto de construção ser colocado no mercado. Pode ser
seguida por um pictograma ou por qualquer outra marca que indique, nomeadamente, um risco ou uma
utilização especial.
Relativamente à colocação no mercado de um produto de construção abrangido por uma norma aprovada
por um dos organismos europeus de normalização constantes do anexo I da Directiva 98/34/CE, com
base num pedido emitido pela Comissão ao abrigo do artigo 6.° dessa Directiva - norma harmonizada -
, ou para o qual tenha sido emitida uma Avaliação Técnica Europeia deverá ser acompanhada de uma
declaração de desempenho do produto de construção em função das suas características essenciais, de
acordo com as especificações técnicas harmonizadas aplicáveis.
A declaração de desempenho deverá ser acompanhada de informações sobre a presença de substâncias
perigosas no produto de construção, a fim de melhorar as possibilidades de construção sustentável e de
facilitar o desenvolvimento de produtos respeitadores do ambiente. Estas informações deverão ser
fornecidas sem prejuízo das obrigações, nomeadamente de rotulagem, fixadas noutros instrumentos
legais da União aplicáveis às substâncias perigosas, e ser disponibilizadas ao mesmo tempo e no mesmo
formato que a declaração de desempenho, a fim de chegarem a todos os potenciais utilizadores de
produtos de construção.
25
As informações sobre a presença de substâncias perigosas deverão inicialmente limitar-se às substâncias
referidas nos artigos 31. ° e 33. ° do Regulamento (CE) n.o 1907/2006 do Parlamento Europeu e do
Conselho, de 18 de Dezembro de 2006, relativo ao registo, avaliação, autorização e restrição de
substâncias químicas (REACH), que cria a Agência Europeia das Substâncias Químicas (1). No entanto,
a necessidade específica de informações sobre a presença de substâncias perigosas nos produtos de
construção deverá continuar a ser examinada, a fim de completar a gama de substâncias abrangidas para
garantir um nível elevado de protecção da saúde e da segurança dos trabalhadores que utilizam produtos
de construção e dos utilizadores de obras de construção, nomeadamente no que se refere à reciclagem
e/ou à obrigação de reutilizar partes ou materiais.
Com base na norma harmonizada, existem diversas normas de ensaio para a determinação das
propriedades gerais da pedra natural (Tabela 4.1).
Tabela 4.1 Normas de ensaio de pedra natural, com designação genérica “Métodos de ensaio para pedra natural”.
Referência Título
NP EN 1925 Determinação do coeficiente de absorção de água por capilaridade
NP EN 1926 Determinação da resistência à compressão
NP EN 1936 Determinação da densidade real e densidade aparente e da porosidade aberta e
total
NP EN 12370 Determinação da resistência à cristalização de sais
NP EN 12372 Determinação da resistência à flexão sob carga centrada
NP EN 12407 Examinação Petrográfica
NP EN 13161 Determinação da resistência à flexão sob momento constante
NP EN 13373 Determinação das características geométricas em “unidades”
NP EN 13755 Determinação da absorção de água à pressão atmosférica
(NP) EN 13919 Determinação da resistência ao envelhecimento pela ação de SO2 na presença de
humidade
NP EN 14066 Determinação da resistência ao envelhecimento por choque térmico
(NP) EN 14205 Determinação da knoop hardness
NP EN 14147 Determinação da resistência ao envelhecimento por nevoeiro salino
NP EN 14157 Determinação da resistência à abrasão
NP EN 14158 Determinação da energia de rutura
NP EN 14231 Determinação da resistência ao deslize através do teste do pêndulo
NP EN 14579 Determinação da velocidade de propagação do som
NP EN 14580 Determinação do módulo elástico-elástico
NP EN 14581 Determinação do coeficiente de expansão termal
26
5. Materiais e Métodos
5.1. Materiais
Os provetes de rocha ornamental utilizados nos procedimentos experimentais são comercialmente
designados por “granitos” (Tabela 5.1).
É importante mencionar que as seis amostras analisadas perfazem um total de 36 provetes,
correspondentes a seis tipos litológicos designados comercialmente por Rosa HMA, Cinza HMA, Maria
Teresa, Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola, ou seja, para cada tipo litológico foram utilizados
seis provetes para cada ensaio, totalizando os 36 provetes.
Como podemos observar na Tabela 5.1, as rochas analisadas têm diferentes proveniências dentro dos
limites da República de Angola.
Tabela 5.1 Descrição geográfica dos seis tipos litológicos das amostras ensaiadas.
Descrição do
material Província Município Pedreira
Provetes de
dimensão
180×60×30 (mm)
Rosa HMA Benguela Lucira Lucira
Cinza HMA Namibe Virei Virei
Maria Teresa Cuanza
Norte Dondo Beira Alta
Negro Cohiba Huíla Chibia Chibia
Negro Mingué Huíla Chibia Chibia
Negro Angola Huíla Chibia Chibia
Os provetes foram cortados com as seguintes dimensões: 180mm × 60mm × 30mm, correspondendo ao
comprimento / largura / espessura, e apresentam acabamento polido.
Para se realizar o ensaio de resistência à flexão, as amostras foram cortadas para que estivessem de
acordo com a norma NP EN 13161:2008, e as dimensões resultantes foram: 180mm × 45mm × 30mm,
correspondendo ao comprimento / largura / espessura.
Após o ensaio de resistência a flexão, cada provete foi dividido em duas partes e cada uma dessas partes
foi cortada para se realizar o ensaio de carga pontual de modo a que estivessem de acordo com a norma
27
ISRM (1981): Point Load Test, em que 0.3W < D < W e L > 0.5D, sendo W a espessura, D a altura e
L o comprimento. Assim sendo as dimensões resultantes foram: 50-50mm × 45-47mm × 30-35mm,
correspondendo ao comprimento / largura / espessura.
5.2. Métodos
5.2.1. Análise química de rocha total
Os provetes usados para a análise química foram pulverizados. Este processo foi constituído por duas
fases, a primeira no moinho de maxilas e, a segunda, no moinho de ágata.
Os provetes de rocha foram colocados no moinho de maxilas, foram fragmentados e triturados até que
se obteve um tamanho de grão inferior a 5 mm.
Em seguida, os fragmentos foram pesados e quartejados em equipamento adequado (quarteador), e
utilizaram-se cerca de 90 gramas de material para serem colocados no moinho de ágata durante 20
minutos, que transformou os fragmentos de rocha em pó. Entre cada passagem de material no moinho
procedeu-se à limpeza cuidada do equipamento de forma a evitar contaminações entre as amostras.
As amostras em pó foram utilizadas para fazer a análise química, ou seja, o conjunto
de técnicas de laboratório utilizadas na identificação das espécies químicas envolvidas em uma reação
química, bem como da quantidade percentual dessas espécies.
As análises de elementos maiores das seis amostras realizaram-se no laboratório Actlabs, de acordo com
o método FUS-ICP (Fusion-Inductively Coupled Plasma).
5.2.2. Difração de raios-X
A análise com DRX é uma técnica utilizada para identificar minerais e outros materiais cristalinos,
permitindo obter aproximadamente a proporção em que os minerais se apresentam. Este método baseia-
se na emissão de raios-X sobre os materiais analisados, a partir de vários ângulos, que refletem na
estrutura cristalina e são posteriormente captados por um detetor.
Para esta análise as amostras são também pulverizadas através de moagem como indicado acima. As
amostras foram analisadas no Departamento de Engenharia Civil, Arquitetura e Georrecursos do IST no
difractómetro modelo Panalytical X’PERT PRO, que utiliza um ânodo de cobre e está equipado com
um detetor X’Celerator. A análise foi realizada entre 5º e 70º de ângulo 2θ, com espaçamentos de 0,033º
e tempo de análise de 1 segundo por cada espaçamento. Utilizou-se intensidade no gerador de 35 mA e
tensão elétrica de 40 kV. A identificação dos minerais foi obtida por difractograma através do software
High Score Plus, que recorre à base de dados PDF-2.
5.2.3. Análise petrográfica
Para a análise petrográfica das amostras foi utilizada a norma NP EN 12407:2007 (Métodos de ensaio
para pedra natural – Estudo petrográfico) que especifica métodos para a elaboração de descrições
petrográficas de pedra natural, com exceção das ardósias para telhados. A petrografia permite a definição
28
da natureza da rocha, identificação dos minerais existentes, sua textura e estrutura, granularidade e graus
de alteração.
Para garantir que a classificação seja objetiva, é necessário que a caracterização das amostras seja a mais
quantitativa possível. Para tal, realiza-se uma descrição macroscópica da amostra e produzem-se uma
ou mais lâminas delgadas a partir da amostra, que são examinadas utilizando um microscópio
petrográfico.
Segundo a NP EN 12407:2007, uma lâmina delgada é uma porção de material montada numa corrediça
e mecanicamente reduzida a uma lâmina fina que mede (0,030 ± 0,005) mm de espessura, normalmente
protegida por uma cobertura em vidro (lamela). Para a sua produção, as amostras são cortadas numa
serra diamantada, obtendo-se taliscas de dimensões aproximadas 30x20x15 mm. As taliscas são
impregnadas sob vácuo com resina epoxídica e seguidamente coladas em lâminas de vidro e cortadas
com serra de precisão de forma a reduzir a sua espessura para cerca de 1 mm. Seguem-se várias fases
de desgaste e polimento com pasta de alumina (5 μm a 12 μm) e com pastas de diamante sucessivamente
de 14, 6, 3 e 1 µm até se obter uma espessura de 30 µm.
Para possíveis observações no microscópio de luz refletida para a determinação de minerais opacos ou
análise à microssonda, devem ser preparadas superfícies polidas ou lâminas delgadas polidas, em que o
lado polido permanece descoberto.
Os seguintes itens devem ser incluídos na descrição macroscópica de rochas ígneas (NP EN
12407:2007):
1- A cor geral ou faixa de cores da amostra de mão. A cor pode ser estimada por impressão
visual ou definida usando um gráfico de referência de cor (é recomendado o Gráfico de Cores de
Rocha).
2- Textura.
3- Tamanho do grão (grosso, médio ou fino).
4- Fendas, poros e cavidades macroscópicas abertas (quando relevante).
5- Evidência de intemperismo e alteração: coloração por sulfureto, difusão de hidróxidos
de ferro, alteração de feldspatos, etc. (quando relevante).
6- Presença de macrofósseis (quando relevante).
7- Presença de intrusões xenolíticas e máficas (quando relevante).
De acordo com a mesma norma, alguns dos itens que devem ser incluídos na descrição microscópica de
rochas ígneas são os seguintes:
1- Textura.
2- Constituintes (Minerais / Granularidade).
3- Percentagem em volume, especificando o método utilizado (estimativa, contador de pontos).
4- Dimensões: valor médio e intervalo de variação. A gama de tamanhos a utilizar será: muito
grosseira (> 10 mm), grosseira (4 mm -10 mm), média (1 mm - 4 mm), fina (<1 mm).
5- Hábito (idiomórfico, anédrico).
6- Forma (isométrica, anisométrica, achatada, alongada).
7- Limites (retos, dentados).
8- Distribuição (homogénea, heterogénea).
Entre outros.
29
5.2.4. Critério de Denominação
A denominação deve ser atribuída de acordo com a norma europeia, NP EN 12670:2008 (Pedra natural
– Terminologia).
As pedras naturais recebem uma descrição que inclui as seguintes partes:
1- Nome da pedra natural (nome tradicional).
O nome da pedra natural sob a qual é comercializada corresponde a um determinado tipo de rocha
e a um local de origem específico. Os nomes geográficos não relacionados com o local real de
origem da pedra e nomes de empresas devem ser evitados.
2- Petrologia.
3- Cor típica.
4- Local de origem.
A localização da área ou da pedreira deve ser o mais precisa possível, incluindo pelo menos a cidade,
município, província e país, separados por uma vírgula.
5.2.5. Índices Físicos
Denominam-se índices físicos, na qualificação das rochas ornamentais, a densidade (ou massa
volúmica), a porosidade e a absorção de água (Iamaguti, 2001). As propriedades de massa volúmica,
porosidade e absorção de água fornecem informação sobre a existência de fissuras, poros e vazios, sendo
fatores determinantes para a resistência e durabilidade na avaliação comparativa de um conjunto de
rochas. Assim, a determinação dessas propriedades é útil para indicar as diferenças de absorção entre
vários tipos de rochas ornamentais ou dados comparativos para rochas do mesmo tipo.
A massa volúmica é expressa pela relação entre a massa da rocha e o seu volume. Esse índice reflete a
alteração do material, pois rochas alteradas possuem massas volúmicas menores que as mesmas no
estado são. Dessa forma, a massa volúmica representa importante diagnóstico para a caracterização
tecnológica da rocha e prevenção de problemas técnicos após a sua colocação (Iamaguti, 2001).
A maior massa volúmica da rocha indica uma maior resistência, por outro lado, representa
inconvenientes para a sua utilização, requerendo-se cuidados adicionais no dimensionamento das placas
atendendo à resistência dos dispositivos de fixação.
A porosidade é o volume dos espaços vazios (poros) de uma rocha relativamente ao seu volume total
(Tabela 5.2). Esta propriedade não determina isoladamente que a rocha seja impermeável ou que
represente baixa absorção, pois estes fatores dependem também da porosidade eficaz (Iamaguti, 2001).
Tabela 5.2 Valores publicados de porosidade para diferentes tipos litológicos (Iamaguti, 2001) .
Rocha Porosidade (%)
Granito 0,5 % a 1,5 %
Arenito 10 % a 20 %
Calcário 5 % a 12 %
Argila 45 % a 50 %
30
A permeabilidade é a intensidade do fluxo de um fluido através de uma rocha, isto é, depende da maior
ou menor conexão entre os espaços vazios de uma rocha. Assim, o grau de fracturação e a disposição
espacial das fraturas, características determinadas pela análise petrográfica, são fatores importantes para
a porosidade eficaz (Iamaguti, 2001).
A porosidade e a permeabilidade são controladas basicamente pela granulometria, textura e alteração da
rocha. Absorção de água é a propriedade pela qual certa quantidade de líquido é capaz de ocupar os
vazios da rocha sendo expressa pelo quociente entre o volume de água absorvida pelo volume de poros
intercomunicantes.
Rochas porosas devem ser evitadas em ambientes húmidos por permitirem a absorção de fluidos que
mancham a rocha. A elevada absorção também acarreta uma baixa durabilidade da rocha e a progressiva
redução de sua resistência mecânica ao longo do tempo.
Nas rochas quando a capacidade de absorção de água ultrapassa valores acima de 0,4%, há possibilidade
de ocorrência de manchas, principalmente quando a fixação das pedras for executada com argamassa
convencional. Por outro lado, a própria coloração da pedra pode evidenciar as manchas em menor ou
maior intensidade.
A rocha com maior índice de absorção de água e maior permeabilidade, seja pela presença de
microfraturas ou poros, será rapidamente deteriorada e poderá perder as suas características principais
(estéticas: brilho, cor, capacidade de polimento e físicas: resistência a abrasão, ao ataque químico e
manchamento, dureza, resistência à tração), que lhe conferem a função de embelezamento e proteção
contra reagentes agressivos (Iamaguti, 2001).
Em países de clima tropical a absorção de água é muito importante devido à elevada pluviosidade.
5.2.5.1. Absorção de água à pressão atmosférica
A absorção de água a pressão atmosférica é realizada após a secagem até uma massa constante de cada
provete, pesado e mergulhado em água à pressão atmosférica durante um período de tempo específico.
Os provetes de ensaio devem ter a forma de um cilindro, cubo ou prisma com (70 ± 5) mm ou (50 ± 5)
mm e devem ser obtidos por serragem com serra de diamante. O seu volume aparente calculado por
medidas geométricas deve ser de pelo menos 60 ml. E a relação superfície / volume deve estar entre
0,08 mm-1 e 0,20 mm-1.
Nota: os provetes devem ser secos até massa constante a uma temperatura de (70 ± 5) ° C. A massa
constante é atingida quando a diferença entre duas pesagens sucessivas em um intervalo de (24 ± 2) h
não é superior a 0,1% da primeira das duas massas. Os provetes devem ser mantidos em um exsicador
até atingir a temperatura ambiente (20 ± 5) ° C.
A determinação da absorção de água à pressão atmosférica é feita a partir da norma NP EN 13755:2008
(Métodos de ensaio para pedra natural – Determinação da absorção de água à pressão
atmosférica), é expressa em percentagem, pela proporção da massa do provete saturado (obtida em
massa constante) e da massa do provete seco. A absorção de água a pressão atmosférica 𝐴𝑏 de cada
provete é expressa pela equação:
31
𝐴𝑏 =𝑚𝑠−𝑚𝑑
𝑚𝑑× 100 % (5.1)
Onde:
𝑚𝑠 é a massa do provete saturado
𝑚𝑑é a massa do provete seco
Antes da realização do ensaio, os provetes são sujeitos a determinados procedimentos, nomeadamente:
1. São lavados com água a temperatura ambiente;
2. São colocados num tabuleiro e secos na estufa a 70 °C (Estufa MEMMERT referência
CG38/04/POCTI-ISFL-5-263 da empresa LaboControle);
3. Os provetes, já secos, são colocados num exsicador com sílica gel na base e a tampa
isolada com vaselina.
4. Os provetes são pesados sucessivamente até obter massa constante com precisão de
0,01g.
No estudo desenvolvido foram usados 6 provetes para cada ensaio, que é o mínimo de provetes aceitável
que representam a amostra a ensaiar. Os provetes são pesados sucessivamente até obter massa constante
com precisão de 0,01g.
Os provetes foram colocados no recipiente em cima do suporte fornecido, estando a 15 mm dos
provetes adjacentes. De seguida, adicionou-se água da torneira a (20 ± 10) °C até a metade da altura
dos provetes (𝑡0).
No momento 𝑡0 + (60 ± 5) min, adicionou-se água da torneira até que o nível da água atingisse 3/4 da
altura dos provetes.
No momento 𝑡0 + (120 ± 5) min, adicionou-se água da torneira até que os provetes estivessem
completamente imersos até uma profundidade de (25 ± 5) mm de água.
No tempo 𝑡0+ (48 ± 2) h, os provetes foram retirados da água, limpos com um pano húmido e pesados
com uma precisão de 0,01 g (ml).
De seguida, mergulharam-se novamente os provetes na água e continuou-se o ensaio. Após (24 ± 2) h,
os provetes foram retirados da água, e limpos com um pano húmido e depois pesados até 1 minuto com
uma precisão de 0,01 g. Registaram-se as massas sucessivas dos provetes e prosseguiu-se com o ensaio
até que a massa dos provetes fosse constante.
A absorção de água a pressão atmosférica 𝐴𝑏 de cada provete é obtida pela equação (5.1), e os resultados
expressos em percentagem com aproximação de 0,1%.
5.2.5.2. Massa volúmica aparente e porosidade aberta
A massa volúmica aparente e a porosidade aberta são determinadas por absorção de água assistida por
vácuo e a pesagem submersa dos provetes.
Os provetes podem ter a forma de um cilindro, cubo ou prisma e devem ser obtidos por serragem de
diamante ou carotagem. O volume aparente calculado por medidas geométricas deve ser de pelo menos
60 ml. Além disso, a relação superfície / volume deve estar entre 0,08 mm-1 e 0,20 mm-1.
32
Os provetes devem ser secos a (70 ± 5) ° C até atingir uma massa constante e devem ser mantidos em
exsicador até atingir a temperatura ambiente.
A determinação da massa volúmica aparente e da porosidade aberta é feita a partir da norma NP EN
1936:2008 (Métodos de ensaio para pedra natural – Determinação das massas volúmicas real e
aparente e das porosidades aberta e total).
A massa volúmica é expressa (em quilogramas por metro cúbico) pela razão entre a massa do provete
seco e o seu volume aparente pela equação:
𝜌𝑏 =𝑚𝑑
𝑚𝑠−𝑚ℎ× 𝜌𝑟ℎ (5.2)
Onde:
𝜌𝑏 é a massa volúmica do provete em quilogramas por metro cúbico.
𝜌𝑟ℎ é a massa volúmica da água em quilogramas por metro cúbico.
𝑚𝑑 é a massa do provete seco em gramas.
𝑚𝑠 é a massa do provete saturado em gramas.
𝑚ℎ é a massa do provete imerso em água, em gramas.
A porosidade aberta é expressa (em percentagem) pela razão entre o volume dos poros abertos e o
volume aparente do provete pela equação:
𝑝𝑜 =𝑚𝑠−𝑚𝑑
𝑚𝑠−𝑚ℎ× 100 (5.3)
Onde:
𝑝𝑜 é a porosidade aberta do provete em percentagem.
𝑚𝑑 é a massa do provete seco em gramas.
𝑚𝑠 é a massa do provete saturado em gramas.
𝑚ℎ é a massa do provete imerso em água, em gramas.
O volume dos poros abertos (em mililitros) é expresso pela equação:
𝑉0 =𝑚𝑠−𝑚𝑑
𝜌𝑟ℎ× 1000 (5.4)
O volume aparente (em mililitros) é expresso pela equação:
𝑉𝑏 =𝑚𝑠−𝑚ℎ
𝜌𝑟ℎ× 1000 (5.5)
Nota: o valor da massa volúmica aparente da água 𝜌𝑟ℎ a 20ºc é 998 kg/m3.
No presente estudo, o ensaio foi realizado segundo a norma referida, utilizando 6 provetes de cada
amostra, que é o número mínimo aceitável como representativo da amostra. Antes da realização do
ensaio, os provetes foram secos a (70 ± 5) °C e pesados sucessivamente até que se obtivesse uma massa
constante com precisão de 0,01g.
33
Após pesar cada provete, colocou-se num exsicador e baixou-se a pressão gradualmente para (2,0 ± 0,7)
kPa = (15 ± 5) mm Hg. A pressão é mantida para eliminar o ar contido nos poros abertos dos provetes.
Introduziu-se lentamente água desmineralizada a (20 ± 5) ° C no recipiente (a velocidade de subida da
água foi tal que os provetes ficaram completamente imersos em 15 minutos).
Manteve-se a pressão de (2,0 ± 0,7) kPa durante a introdução de água. Quando todos os provetes estavam
imersos, colocou-se o recipiente à pressão atmosférica e deixaram-se os provetes debaixo de água
durante (24 ± 2) h à pressão atmosférica. Então, pesou-se o provete imerso em água e registou-se a
massa (pesagem hidrostática), em seguida limpou-se o provete com um pano humedecido e determinou-
se a massa do provete saturado em água.
5.2.6. Cor
A cor da pedra é determinada pela coloração predominante dos seu minerais e pode ser afetada pela
presença de constituintes mineralógicos friáveis, alterados e alteráveis ou solúveis, que comprometem
o lustro e o desempenho das rochas (Iamaguti, 2001). A durabilidade da cor é essencial nos
revestimentos, sendo que o polimento da pedra favorece a sua resistência à ação do tempo. É
influenciada pela presença de minerais que se decompõem facilmente libertando substâncias que
mancham as rochas, comprometendo não só o material de revestimento esteticamente, mas também a
sua durabilidade.
A cor tem importância fundamental nas rochas ornamentais pelo seu papel de acabamento e decoração.
Segundo Pedrosa (2009) a perceção da cor está relacionada com três parâmetros básicos principais: a
matiz, o valor, a luminosidade ou brilho e o croma.
A matiz corresponde à variedade do comprimento de onda da luz direta ou refletida, percebido como
vermelho, amarelo, azul e demais cores resultantes dessa mistura.
O valor, luminosidade ou brilho designa o índice de luminosidade da cor.
O croma refere-se à saturação percebida como intensidade da cor. Ou seja, refere-se à pureza de uma
cor ou saturação. As cores de croma alto parecem ricas e cheias. As cores de croma baixo podem parecer
sombrias ou pálidas. As cores pastéis são de croma baixo, enquanto tons intensos são de croma alto.
O croma e a tonalidade são aspetos distintos enquanto croma refere-se a pureza da cor, o tom refere-se
ao seu valor.
De acordo a codificação CIE (Comissão Internacional da Iluminação, codificação CIE/Lab(L*a*b*)),
as cores podem ser percebidas de forma diferente, dependendo de cada indivíduo e podem ser exibidas
de forma diferente, dependendo do dispositivo de visualização. Por isso, a CIE estabeleceu padrões que
permitem definir uma cor independentemente dos dispositivos utilizados e definiu também o critério
baseado na perceção da cor pelo olho humano, graças a um triplo estímulo.
Em 1931, o CIE elaborou o sistema colorimétrico xyY, para representar as cores de acordo com a sua
cromaticidade, que é a qualidade ou estado de ser cromático (eixos X e Y) e a sua luminância, que mede
a densidade de uma luz refletida em uma determinada direção (eixo Y).
Em 1960, o CIE criou o modelo L*u*v*. Finalmente, em 1976, para remediar as lacunas do modelo, foi
desenvolvido o modelo colorimétrico L*a*b* (também conhecido como CIE/Lab), no qual uma cor é
34
identificada por três valores: L, para a luminosidade, expressa em percentagem (de 0 para o preto a 100
para o branco); a e b, para as duas gamas de cor que vão, respetivamente, do verde ao vermelho e do
azul ao amarelo com valores que vão de -120 a +120.
O modelo L*a*b* cobre a totalidade do espectro visível pelo olho humano e representa-o de maneira
uniforme, permitindo descrever o conjunto das cores visíveis, independentemente de qualquer
tecnologia gráfica.
Os provetes de ensaio tinham dimensão de 180mm de comprimento, 60mm de largura e 30mm de
espessura, e foram realizadas 20 medições dos parâmetros de cor em cada provete de 36 cm2 de área, ou
seja, 720 medições para um total de 36 provetes.
Para a determinação do número de medições necessárias, foram usados seis provetes para cada tipo de
rocha. A quantificação da cor foi realizada através do colorímetro Minolta, previamente calibrado em
superfície branca de acordo com os padrões pré-estabelecidos (Bible e Singha, 1997).
O croma é a relação entre os valores de a* e b*, onde se obtém a cor real do objeto analisado.
O Hue-Angle é o ângulo formado entre a* e b*, indicando a saturação da cor do objeto.
Para cálculo do croma foi utilizada a fórmula matemática (5.6) e, para o cálculo do Hue-Angle, utilizou-
se a fórmula (5.7).
𝐶 = √𝑎 ∗2+ 𝑏 ∗2 (5.6)
𝐻0 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (5.7)
5.2.7. Determinação do coeficiente de expansão linear térmica
A determinação do coeficiente de expansão linear térmica é feita a partir da norma NP EN 14581:2007
(Métodos de ensaio para pedra natural – Determinação do coeficiente de dilatação linear térmica).
O coeficiente de expansão linear térmica entre duas temperaturas extremas é expresso como a variação
unitária do comprimento em relação à variação de 1ºC de temperatura, ou seja, o provete é sujeito a
medição do comprimento numa direção para pelo menos duas temperaturas.
A dimensão do provete deve estar em concordância com o tamanho mínimo da medição do comprimento
que relaciona a precisão do aparelho de medição e o tamanho máximo do grão da rocha.
Para o aparelho de medição utilizado, os provetes devem ser prismas retangulares com o mínimo de 50
mm de largura, 20 mm de espessura e 250 mm de comprimento ou, o comprimento deve ser no mínimo
10 vezes maior do que o tamanho do grão da rocha (que é o caso dos provetes de ensaio).
Se forem usados extensómetros, os provetes devem ser cubos ou prismas retangulares com o mínimo de
70 mm de largura, espessura e comprimento. Cada uma das três dimensões do provete deve ter no
mínimo 10 vezes o tamanho do grão da rocha.
Os provetes devem ser secos a (70±5) °C até massa constante antes de serem afixados os extensómetros.
O coeficiente linear de expansão térmica 𝛼𝑖 , é calculado de acordo a seguintes fórmulas:
𝛼𝑖 =𝜀𝑠𝑖−𝜀𝑟
∆𝑡+ 𝛼𝑟∆𝑙𝑠𝑖 = 𝑙𝑠𝑖80 − 𝑙𝑠𝑖20 ∆𝑙𝑟 = 𝑙𝑟80 − 𝑙𝑟20 (5.8)
𝜀𝑠𝑖 =∆𝑙𝑠𝑖
𝑙𝑠𝑖20 (5.9)
35
Onde:
𝛼𝑖 é o coeficiente de expansão linear térmica.
𝜀𝑠𝑖 é a unidade de expansão linear térmica do provete na direção “i” em 10-6 (mm/mm).
𝜀𝑟 é a unidade de expansão linear térmica do provete de referência em 10-6 (mm/mm).
∆𝑡 = (60±1) ºC, é a variação da temperatura entre (20±0,5) ºC e (80±0,5) ºC.
𝑙𝑠𝑖20 é o comprimento inicial do provete à temperatura de (20±0,5) °C em mm.
𝑙𝑠𝑖80 é o comprimento final do provete à temperatura de (80±0,5) °C em mm
∆𝑙𝑠 é a variação do comprimento do provete em mm.
𝑙𝑟20 é o comprimento inicial do provete de referência (barra de ferro) à temperatura de (20±0,5) °C em
mm.
𝑙𝑟80 é o comprimento final do provete de referência (barra de ferro) à temperatura de (80±0,5) °C em
mm.
∆𝑙𝑟 é a variação do comprimento do provete de referência (barra de ferro) em mm.
Para a realização do ensaio, no presente trabalho foram necessários os seguintes equipamentos:
1- Estufa ventilada com uma precisão de 0,5 ºC, capaz de aumentar a temperatura de (20 ±0,2) ºC a
uma taxa de 0,5 ºC/min e manteve-se a temperatura durante duas horas;
2- Aparelho de medição mecânico (craveira Mitutoyo absolute da SATIF REPAROU-Lisboa) com uma
precisão de 1/100000 da medição do comprimento (método A da norma).
3- Adesivos feitos a partir da mistura de betume poliéster (tintas SILACA) e PEROXAN BO- Pate 50
PF rot.
4- Os adesivos encontram-se à distância de 115 mm.
Os procedimentos do ensaio foram os seguintes:
1- Os provetes das rochas e de referência foram secos até a uma massa constante e colocados os
extensómetros a uma distância de 115 mm.
2- O provete de referência usado foi um prisma retangular de ferro com as seguintes dimensões: 186
mm de comprimento, 18,9 mm de altura e 31 mm de espessura.
3- Com o auxílio da craveira foi medido o comprimento dos provetes em milímetros, dez vezes em cada
para se corrigir a medição do comprimento de 115 mm da craveira.
4- A estufa foi estabilizada a 20ºC durante 30 minutos, e foram colocados os provetes na estufa durante
30 minutos; de seguida foi medido o comprimento entre a distância dos extensómetros o mais rápido
possível e foram feitas 10 medições para cada provete.
5- Colocaram-se novamente os provetes na estufa e aumentou-se a temperatura para 80ºC. Após
atingido esse valor a estufa foi estabilizada à mesma temperatura durante 30 minutos, de seguida mediu-
se o comprimento entre a distância dos extensómetros o mais rápido possível. Este processo de
aquecimento e arrefecimento foi repetido duas vezes seguidas.
6- De seguida calculou-se o coeficiente linear de expansão térmica 𝛼𝑖 dos provetes de acordo a fórmula:
𝛼𝑖 =𝜀𝑠𝑖−𝜀𝑟
∆𝑡+ 𝛼𝑟 (5.10)
Onde ∆𝑡 = (60±1) ºC e 𝛼𝑟 é o coeficiente de expansão linear térmica do provete de referência (barra de
referência).
36
5.2.8. Determinação da velocidade de propagação do som
A determinação da velocidade de propagação do som é feita a partir da norma NP EN 14579:2007
(Métodos de ensaio para pedra natural – Determinação da velocidade de propagação do som).
A velocidade de propagação do som é obtida através da geração de ondas longitudinais e transversais
por meio de um transdutor eletroacústico mantido em contato com a superfície dos provetes. Num corpo
rochoso a velocidade do som está relacionada com:
1- A distância e o tempo percorrido pelas ondas no corpo;
2- A granularidade e a geometria espacial dos minerais da rocha.
Os provetes de ensaio devem ser secos a (70±5) °C até a massa constante antes de serem afixados os
recetores.
A velocidade de propagação de ondas é calculada através da seguinte fórmula:
𝑉 =𝐿
𝑇 (5.11)
Onde:
𝑉 é a velocidade em m/s.
𝐿 é o comprimento em mm.
𝑇 é o tempo que a onda leva para percorrer a distância entre o emissor e o receptor, em microssegundos.
As equações do movimento para as ondas P e S que se propaguem através de um material, podem ser
definidas em termos de deformações devidas a dilatação e a rotação (Richter, 1958). Isto é, as
velocidades das ondas P e S (Vp e Vs, respetivamente) estão relacionadas com os módulos de
elasticidade e a massa volúmica do material. As relações são as seguintes:
𝑉𝑃 = √(1−𝜈) 𝐸
(1+𝜈)(1−2𝜈)𝜌 (5.12)
𝑉𝑆 = √𝜇
𝜌 = √
𝐸
𝜌
1
2(1+𝜈) (5.13)
Em que é a massa volúmica do material, µ é o módulo de cisalhamento, 𝐸 é o módulo de elasticidade,
𝜈 é o coeficiente de Poisson.
A partir da equação (5.12) verifica-se que, para =0 (como é o caso para meios líquidos e gasosos), a
velocidade das ondas P diminui. Um aspeto importante desta relação é que as ondas P são
significativamente mais lentas quando se propagam através de rochas porosas e altamente fraturadas. A
velocidade das ondas S, Vs é, em primeiro lugar, função do módulo de cisalhamento (). Por isso, a
partir da equação (5.13) verifica-se que Vs se torna igual a zero quando =0. Assim, as ondas S não se
podem propagar através de meios líquidos e gasosos. Uma vez que as constantes elásticas são positivas,
através da equação (5.12) e (5.13) verifica-se que Vp é sempre maior do que Vs.
37
Para a realização dos ensaios, no presente trabalho, foram necessários os seguintes aparelhos:
1. Osciloscópio – aparelho eletrónico de medição do intervalo de tempo.
2. Gerador de impulsos- BK PRECISION® 4011ª 5MHz Function Generator, com alcance de
50Hz.
3. Um par de transdutores.
4. Um amplificador.
O cálculo das velocidades de propagação do som nos provetes realizou-se através da medição do tempo
das ondas longitudinais (P) e das ondas transversais (S).
5.2.8.1. Estimação do Módulo de elasticidade dinâmico
O Módulo de elasticidade dinâmico (E) é determinado utilizando-se a Equação (5.12) e (5.13), de acordo
com a norma NP EN 14579:2007 (Métodos de ensaio para pedra natural – Determinação da
velocidade de propagação do som).
Na Tabela 5.3 encontram-se os valores publicados, tanto do módulo de elasticidade estático como o
dinâmico e o coeficiente de Poisson, para diferentes tipos de rochas.
Tabela 5.2 Constantes elásticas das rochas (Vallejo et al., 2002).
38
5.2.9. Resistência à flexão
A determinação da flexão sob momento constante é feita a partir da norma NP EN 13161:2013
(Métodos de ensaio para pedra natural – Determinação da resistência à flexão sob momento
constante).
A flexibilidade de um corpo exprime a sua resistência quando submetido simultaneamente a compressão
e tração resultantes da aplicação de uma carga na sua superfície, ou seja, exprime a sua capacidade de
fletir antes da sua rutura (Iamaguti, 2001).
O ensaio de flexão consiste na aplicação de uma carga crescente em determinados pontos do provete e
mede-se o valor da carga versus a deformação máxima.
Para a execução dos ensaios, os provetes devem ter forma retangular, a relação comprimento/espessura
não deve ser superior a 10, a relação largura/espessura não deve ser superior a 3, é necessário um mínimo
de 10 provetes para cada amostra. Obtém-se neste ensaio os valores dos módulos de rutura em flexão,
módulo de elasticidade, módulo de resiliência e o módulo da tenacidade.
No presente trabalho foi realizado o ensaio de flexão em três pontos, em que a curva de resposta do
ensaio depende fortemente da geometria da seção transversal do provete, dado que durante o ensaio
ocorrem esforços normais e tangenciais na seção transversal do provete que geram um estado de tensões
no seu interior (Figura 5.1).
5.2.10. Ensaio de carga pontual
A determinação da carga pontual é feita a partir da norma ISRM (1981). O índice de resistência ou
índice de carga pontual é determinado através do ensaio de carga pontual (“Point Load Test”) também
conhecido por ensaio Franklin, que é um método alternativo para aferir a resistência à compressão
simples das rochas.
O ensaio tem um procedimento sugerido pela ISRM (“International Society for Rock Mechanics”) e
consiste na rotura de provetes de rocha, obtidos a partir de carotes de sondagens com diâmetros variando
Figura 5.21 Esquema do ensaio de flexão em três pontos (Frazão e Paraguassu, 1998).
39
entre 25 e 100 mm e aplicando uma força pontual crescente. O provete de rocha é comprimido entre
duas ponteiras cónicas de metal duro, que provocam a rotura por desenvolvimento de fissuras de tração
paralelas ao eixo da carga, sendo registado o valor da carga P que provoca a rotura.
Como padrão, o índice de carga pontual é definido para o ensaio realizado sobre provetes cilíndricos de
rocha com diâmetro D igual a 50 mm, em que a aplicação da carga P é feita na direção diametral, sendo
o índice de carga pontual calculado pela expressão seguinte:
𝐼𝑠(50) =𝑃
𝐷2 (5.14)
Para ensaios idênticos realizados sobre provetes cilíndricos com outros diâmetros, a relação P/D2 deverá
ser multiplicada por um fator corretivo, F, a fim de se obter o índice de carga pontual normalizado.
𝐼𝑠(50) = 𝐹𝑃
𝐷2 (5.15)
𝐹 = (𝐷𝑒
50)
0,45 (5.16)
No ensaio de carga pontual podem ainda ser testados não só provetes cilíndricos comprimidos
diametralmente, mas também axialmente, e ainda provetes com outras formas, regulares ou irregulares,
desde que obedeçam aos critérios indicados na Figura 5.2 Para estes casos será necessário definir um
diâmetro equivalente, 𝐷𝑒 , correspondente a uma secção circular com área igual à da secção transversal
do provete ensaiado sendo o índice de carga pontual normalizado calculado a partir desse valor.
Figura 5.2 Relação de dimensões dos provetes a satisfazer nos ensaios de carga pontual (ISRM, 1981).
40
(5.17)
(5.18)
(5.19)
(5.20)
Em rochas isotrópicas, em geral são necessários 10 ensaios válidos por cada amostra que se pretende
caracterizar, mas um número inferior poderá ser suficiente se a dispersão de resultados for pequena. São
considerados válidos somente os resultados dos ensaios cuja superfície de rotura contenha os pontos de
aplicação da carga (Figura 5.3).
Com 10 ensaios, para calcular o valor representativo da resistência à carga pontual, é usual eliminarem-
se os dois resultados mais elevados e os dois mais baixos, após o que se determina a média com os
restantes 6 valores.
Figura 5.22 Fraturas válidas e não válidas nos ensaios de carga pontual (ISRM, 1981).
41
5.2.11. Resistência à Compressão Uniaxial
O ensaio de resistência à compressão determina a tensão (MPa) que provoca a rutura da rocha quando
submetida a esforços compressivos. Tem por finalidade avaliar a resistência da rocha quando utilizada
como elemento estrutural e obter um parâmetro indicativo de sua integridade física (Frascá, 2001). A
tensão suportada varia de acordo com a composição mineralógica, a textura, o estado de alteração e a
porosidade do material (Kalix, 2011).
Devido à dificuldade de dispor de provetes de forma e dimensão adequadas ao ensaio de compressão
uniaxial, os trabalhos pioneiros de D’Andrea et al. (1965), Franklin et al. (1971) e Attewell e Farmer
(1976), mostraram que é possível correlacionar com algum rigor o índice de resistência à carga pontual
com a resistência à compressão uniaxial (Figura 5.4 e Tabela 5.4). O ensaio de carga pontual é de fácil
execução, além disso, é fácil preparar os provetes para o ensaio. Assim, no presente estudo o ensaio de
carga pontual foi usado em alternativa ao ensaio de compressão uniaxial por não ter sido possível obter
provetes com as dimensões exigidas.
Grau Designação 𝜎𝑐 (MPa) Is (MPa) Análise Expedita
R6 Extremamente
Resistente >250 >10
A rocha lasca depois de sucessivos golpes de
martelo e ressoa quando batida
R5 Muito
Resistente 100 a 250 4 a 10
Requer muitos golpes de martelo para partir pedaços
de rocha
R4 Resistente 50 a 100 2 a 4 Pedaços pequenos de rocha seguros com a mão são
partidos com um único golpe de martelo
R3 Medianamente
Resistentes 25 a 50 1 a 2
Um golpe firme com a ponta do martelo de geólogo
faz sulcos de até 5mm; o canivete consegue raspar a
superfície da rocha
R2 Branda 5 a 25 (*) Canivete corta a amostra mas não molda
R1 Muito Branda 1 a 5 (*) Esmigalha-se com o impacto da ponta do martelo,
pode ser raspada com o canivete
R0 Extremamente
Branda 0,25 a 1 (*) Pode ser marcado com a unha
Figura 5.3 Correlação entre a carga pontual e a compressão uniaxial (ISRM, 1981).
Tabela 5.4 Estimativas de resistência à compressão uniaxial e de carga pontual (modificada de Brown, 1981).
42
6. Resultados e Discussão
Neste capítulo são apresentados os resultados obtidos a partir dos ensaios realizados nos provetes dos
diferentes tipos litológicos estudados nesta Dissertação de Mestrado, cuja proveniência é de Angola,
após terem sido submetidos a diversos ensaios tecnológicos.
Segundo Frazão e Farjallat (1995, 1996), os limites estabelecidos para as rochas ornamentais graníticas
estão descritos na Tabela 6.1, quer segundo aqueles autores quer com base nas normas ASTM. Estes
valores vão ser utilizados como base de comparação dos resultados experimentais obtidos de modo a
analisar a adequabilidade das rochas graníticas estudadas quanto à aplicação como rocha ornamental.
Tabela 6.1 Limites estabelecidos e sugeridos para rochas ornamentais graníticas (Frazão e Farjallat ,1995, 1996).
6.1. Análise química de rocha total
Na Tabela 6.2 apresentam-se os resultados das análises químicas de rocha total. Verifica-se que a
amostra Cinza HMA é a mais rica em sílica e a Negro Angola a que apresenta menor teor em sílica. A
amostra com teor mais elevado em álcalis (Na2O+K2O) é Rosa HMA e a amostra Negro Mingué apresenta
teor em CaO mais elevado. A amostra que tem teor em mais elevado em ferro total e magnésio é a Negro
Angola.
A projeção dos valores da análise química no diagrama Na2O + K2O versus SiO2 (Cox et al., 1979;
Figura 6.1) evidencia que estas rochas se enquadram essencialmente na série subalcalina, com exceção
da Amostra Rosa HMA, que pertence à série alcalina. A projeção neste gráfico permitiu ainda a
definição da designação das amostras.
Como complemento foi realizado o cálculo da composição normativa das amostras, de acordo com a
norma CIPW (Tabela 6.3).
De acordo com o cálculo normativo verifica-se que a plagioclase é o mineral mais abundante em todas
as rochas estudadas e é particularmente abundante nas amostras Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro
Angola, nas quais corresponde a aproximadamente 80%. O feldspato potássico é o segundo mineral
mais abundante nas amostras Rosa HMA, Cinza HMA e Maria Teresa, nas quais o quartzo é o terceiro
mineral mais abundante. Existe olivina nas amostras Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola, nas
43
quais é o segundo mineral principal. O cálculo normativo indica 21% de piroxena na amostra Maria
Teresa, sendo mais abundante do que o feldspato potássico e o quartzo.
Tabela 6.2 Resultados da análise química da rocha total.
Rosa HMA Cinza HMA Maria
Teresa Negro Cohiba
Negro
Mingué
Negro
Angola
SiO2 65,44 66,04 59,63 50,89 47,66 46,58
Al2O3 15,94 16,77 16,36 24,28 26,15 20,46
Fe2O3 (T) 3,45 3 7,34 5,56 5,13 12,35
MnO 0,093 0,07 0,111 0,062 0,064 0,155
MgO 0,88 0,9 3,14 5,38 5,66 9,12
CaO 2,59 3,66 6,05 9,81 12,09 8,94
Na2O 4,2 3,87 3,62 3,8 2,81 2,65
K2O 4,81 3,43 2,4 0,29 0,16 0,25
TiO2 0,614 0,416 0,754 0,118 0,184 0,202
P2O5 0,16 0,12 0,22 0,01 0,02 0,02
LOI 0,95 0,94 0,4 0,11 0,35 -0,42
Total 99,13 99,21 100 100,3 100,3 100,3
Rosa HMA
Cinza HMA
Maria Teresa
Negro Cohiba
Negro Mingué
Negro Angola
Granito
Granodiorito
Diorito
Gabro
Gabro
Gabro
Rosa HMA
Cinza HMA
Maria Teresa
Negro Cohiba
Negro Mingué
Negro Angola
Figura 6.1 Gráfico Na2O+K2O vs. SiO2 com projeção das seis amostras analisadas.
44
Tabela 6.3 Percentagem de minerais normativos (CIPW) em cada amostra.
Rosa HMA Cinza HMA
Maria
Teresa Negro
Cohiba Negro
Mingué Negro
Angola
Quartzo 14,68 19,99 9,08
Plagioclase 46,82 51,01 52,08 80,29 79,62 64,29
Ortoclase 28,96 20,62 14,24 1,71 0,95 1,48
Nefelina 1,33 0,44
Corindo 0,32
Diópsido 1,23 6,11 0,23 1,31 0,85
Hiperstena 6,16 6,50 15,51 2,22
Olivina 14,77 15,95 31,6
Ilmenite 1,20 0,80 1,44 0,23 0,34 0,38
Magnetite 0,61 0,49 1,01 0,54 0,45 0,93
Apatite 0,37 0,28 0,51 0,02 0,05 0,05
6.2. Análise petrográfica
A observação das lâminas delgadas ao microscópio óptico permitiu identificar para cada amostra a
textura e a composição mineralógica. Em anexo apresentam-se as descrições petrográficas realizadas de
acordo com o modelo proposto na NP EN 12407, indicando-se a designação da rocha de acordo com as
definições que constam na NP EN 12670, Terminology.
Apresenta-se aqui um sumário da análise petrográfica realizada. Todas as amostras são faneríticas,
holocristalinas, diferindo na granularidade e na cor. As amostras escuras (melanocratas), ou seja, Negro
Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola, são as que apresentam grão mais grosseiro. A amostra de grão
mais fino é a Cinza HMA.
A amostra Rosa HMA é composta essencialmente por quartzo, feldspato potássico e plagioclase e tem
como acessórios titanite, piroxena, clorite, biotite, anfíbola, epídoto, minerais opacos, apatite, zircão
(Figura 6.2). Os feldspatos mostram argilização e sericitização e a botite está cloritizada. É classificada
como granito alcalino.
Figura 6.2 Imagens ao microscópio óptico da amostra Rosa HMA (N// e NX).
45
A amostra Cinza HMA é constituída maioritariamente por quartzo, feldspato potássico e plagioclase,
contendo ainda biotite, clorite, epídoto, titanite, alanite, piroxena, apatite, minerais opacos, moscovite e
zircão. A rocha mostra ligeira alteração dos feldspatos e cloritização parcial da biotite. É classificada
como monzogranito (Figura 6.3).
A amostra Maria Teresa é um diorito que tem como principais componentes plagioclase, feldspato
potássico, quartzo, anfíbola, piroxena, biotite, granada, apatite, minerais opacos (Figura 6.4). Os
minerais máficos apresentam-se aglomerados e em associações que apresentam uma ligeira orientação
preferencial. Predominam os cristais anédricos e de bordos suturados e a plagioclase mostra ligeira
sericitazação.
As restantes amostras apresentam composição mineralógica e textura semelhantes. São compostas
essencialmente por cristais de plagioclase, que são os de maior dimensão, com percentagens variáveis
de cristais anédricos de olivina. Aos cristais de olivina estão associados cristais de piroxena, que formam
orlas parciais em volta da olivina, e também anfíbola, embora em percentagem inferior. Ocorrem ainda
minerais opacos e biotite. Existem franjas simpletíticas entre diferentes minerais, nomeadamente entre
piroxena e minerais opacos e nas orlas dos cristais de plagioclase. As três amostras foram classificadas
como gabros (Figura 6.5).
Figura 6.3 Imagens ao microscópio óptico da amostra Cinza HMA (N// e NX).
Figura 6.4 Imagens ao microscópio óptico da amostra Maria Teresa (N// e NX).
46
Figura 6.5 Imagens ao microscópio óptico das amostras Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola (N// e
NX).
47
6.3. Difração de Raios-X
Nas Tabelas 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8 e 6.9, encontram-se as composições mineralógicas de cada provete
obtidas a partir da interpretação dos espectros de difração de raios-X.
Tabela 6.4 Composição mineralógica da amostra Rosa HMA obtida por difração de raios-X.
Contagem Nome do composto Fórmula química
78 Albite Na Al Si3O8
70 Quartzo SiO2
59 Microclina K Al Si3O8
38 Biotite K (Mg, Fe+2)3 (Al, Fe+3) Si3O10 (OH , F)2
38 Merrihueite (K, Na)2 (Fe, Mg)5 Si12O30
27 Pargasite Na Ca2 Mg4 Al (Si6 Al2) O22 (OH)2
Tabela 6.5 Composição mineralógica da amostra Cinza HMA obtida por difração de raios-X.
Contagem Nome do composto Fórmula química
74 Quartzo SiO2
74 Albite cálcica (Na , Ca) Al (Si , Al)3 O8
60 Microclina K Al Si3O8
36 Biotite K (Mg, Fe+2)3 (Al, Fe+3) Si3 O10 (OH, F)2
29 Clinocloro (Mg, Al, Fe)6 (Si, Al)4 O10 (OH)8
Tabela 6.6 Composição mineralógica da amostra Maria Teresa obtida por difração de raios-X.
Contagem Nome do composto Fórmula química
62 Albite cálcica (Na, Ca) (Si, Al)4 O8
63 Quartzo Si O2
39 Horneblenda ferro-magnesiana Ca2 (Mg, Fe+2)4 Al (Si7 Al) O22 (OH, F)2
37 Microclina K Al Si3O8
33 Biotite K (Mg, Fe+2)3 (Al, Fe+3) Si3 O10 (OH, F)2
Tabela 6.7 Composição mineralógica da amostra Negro Cohiba obtida por difração de raios-X.
Contagem Nome do composto Fórmula quimica
47 Anortite (Ca, Na) (Si, Al)4 O8
30 Forsterite 2 (Mg 0.54 Fe 0.46) Ox Si O2
Tabela 6.8 Composição mineralógica da amostra Negro Angola obtida por difração de raios-X.
Contagem Nome do composto Fórmula química
75 Anortite (Ca, Na) (Si, Al)4 O8
32 Magnetite Fe3 O4
34 Forsterite (Mg 0.64 Fe 0.36)2 Si O4
48
Tabela 6.9 Composição mineralógica da amostra Negro Mingué obtida por difração de raios-X.
Contagem Nome do composto Fórmula química
51 Forsterite ( Mg 0.64 Fe 0.36 )2 Si O4
42 Anortite (Ca, Na) (Si, Al)4 O8
7 Biotite K (Mg, Fe +2)3 (Al, Fe +3) Si3 O10 (OH, F)2
Com base nos dados obtidos através da Difração de Raios-X, os provetes relativos a cada tipo litológico
foram classificados tendo como referência o “Atlas of igneous rocks and their textures” e a norma NP
EN 12670:2008 (Natural Stone - Terminology), atribuíram-se as designações que se apresentam em
seguida.
O provete de Rosa HMA é um granito alcalino, cuja composição mineralógica é albite, quartzo,
microclina, biotite, merrihueite (silicato alcalino-ferromagnesiano do tipo osumilite) e pargasite
(anfíbola). Os resultados analíticos indicam um granito enriquecido em SiO2, Na2O e K2O. Este
comportamento geoquímico é característico de granitos da série alcalina, indicando magma
sobressaturado em sílica (Tabela 6.4).
O provete de Cinza HMA é um granodiorito, cuja composição mineralógica é quartzo, albite, microclina,
biotite e clinocloro (alumino-silicato de magnésio) (Tabela 6.5).
O provete de Maria Teresa é classificado como um diorito, que é uma rocha magmática intermédia com
50-60% de sílica, caracterizada por uma composição mineralógica com plagióclase, horneblenda e
biotite como minerais principais (Tabela 6.6).
Os provetes de Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola, são classificados como gabros. Os gabros
são rochas básicas com 45-50% de sílica e os principais minerais constituintes são: plagioclase e
clinopiroxena, podendo conter olivina, ortopiroxena e anfíbola (Tabela 6.7, 6.8 e 6.9).
6.4. Determinação da absorção de água à pressão atmosférica
Na Tabela 6.10 apresenta-se o resultado da determinação da absorção de água à pressão atmosférica
nos provetes dos seis tipos litológicos.
Tabela 6.10 Valores médios calculados de absorção de água à pressão atmosférica (%) dos provetes das seis amostras.
Provetes Rosa
HMA
Cinza
HMA
Maria
Tereza
Negro
Cohiba
Negro
Mingué
Negro
Angola
1 0,15 0,25 0,22 0,06 0,07 0,03
2 0,13 0,26 0,25 0,06 0,07 0,04
3 0,14 0,28 0,25 0,05 0,07 0,04
4 0,14 0,24 0,22 0,05 0,08 0,03
5 0,15 0,23 0,22 0,05 0,07 0,04
6 0,14 0,26 0,22 0,05 0,07 0,04
Média 0,14 0,26 0,23 0,06 0,07 0,04
49
As propriedades das rochas são muito influenciadas pela absorção de água, rochas com alta absorção de
água apresentam um aumento na massa volúmica aparente saturada, por exemplo, enquanto a resistência
mecânica diminui por enfraquecimento das ligações intergranulares (Laske e Amancio, 2014).
Os resultados obtidos indicam que os valores médios para as amostras Rosa HMA (granito) são de
0,14%, para Cinza HMA (granodiorito) é de 0,26 % para Maria Teresa (diorito) é de 0,23 %, para de
Negro Cohiba (gabro) é de 0,06 %, para Negro Mingué (gabro) é de 0,07 % e para Negro Angola (gabro)
é de 0,04 %. As amostras que apresentam valores de absorção de água à pressão atmosférica mais
elevados são os Cinza HMA e Maria Teresa e os mais baixos correspondem aos gabros.
6.5. Determinação da massa volúmica aparente e da porosidade aberta
Apresentam-se nas Tabelas 6.11, 6.12, 6.13, 6.14, 6.15 e 6.16 os valores obtidos de porosidade aberta e
massa volúmica aparente dos diferentes provetes e os valores médios para cada amostra.
Tabela 6.13 Valores de porosidade aberta (%) e massa
volúmica aparente (g/cm3) da amostra Maria Teresa.
Maria Teresa
Amostra Porosidade
Aberta Massa Volúmica
Aparente
1 0,50 2,83
2 0,48 2,83
3 0,51 2,82
4 0,51 2,83
5 0,50 2,83
6 0,50 2,82
Média 0,50 2,83
Tabela 6.12 Valores de porosidade aberta (%) e massa
volúmica aparente (g/cm3) da amostra Cinza HMA.
Cinza HMA
Amostra Porosidade
Aberta Massa Volúmica
Aparente
1 0,52 2,67
2 0,60 2,67
3 0,58 2,67
4 0,57 2,67
5 0,60 2,67
6 0,55 2,67
Média 0,57 2,67
Tabela 6.11 Valores de porosidade aberta (%) e massa
volúmica aparente (g/cm3) da amostra Rosa HMA.
Rosa HMA
Amostra Porosidade
Aberta Massa Volúmica
Aparente
1 0,39 2,70
2 0,40 2,70
3 0,38 2,68
4 0,42 2,69
5 0,50 2,69
6 0,48 2,69
Média 0,43 2,69
Negro Cohiba
Amostra Porosidade
Aberta Massa Volúmica
Aparente
1 0,19 2,78
2 0,20 2,76
3 0,19 2,78
4 0,19 2,78
5 0,17 2,77
6 0,23 2,80
Média 0,20 2,78
Tabela 6.14 Valores de porosidade aberta (%) e massa
volúmica aparente (g/cm3) da amostra Negro Cohiba.
50
Com base nos resultados do ensaio da determinação da porosidade aberta, nota-se que os provetes com
menor porosidade são os Negro Angola, com 0,18 %, e os provetes com maior porosidade são os Cinza
HMA, com 0,57 %. Nos restantes tipos litológicos, a porosidade média é de 0,43 % para os Rosa HMA,
0,50 % para os Maria Teresa, 0,20 % para os Negro Cohiba e 0,26 % para os Negro Mingué.
Segundo a Iamaguti (2001), o granito apresenta uma porosidade que varia de 0,5 % a 1,5 %, o que se
verifica para a amostra Cinza HMA, mas não para o Rosa HMA, que apresenta um valor ligeiramente
inferior.
Em relação à massa volúmica, a amostra Negro Mingué apresenta o valor mais elevado, 2,87 g/cm3 e, a
amostra Cinza HMA o valor mais baixo, 2,67 g/cm3. Os restantes tipos litológicos apresentam diferentes
massas volúmicas, nomeadamente, os Rosa HMA com 2,69 g/cm3, os Maria Teresa com 2,83 g/cm3, os
Negro Cohiba com 2,78 g/cm3 e os Negro Angola com 2,80 g/cm3.
Segundo Marques et al. (2014) a massa volúmica em kg/m3 é muito baixa quando inferior a 2300 kg/m3,
é baixa quando varia entre 2300 - 2560 kg/m3, é média quando varia entre 2600 – 2700 kg/m3, é alta
quando é igual a 2800 kg/m3 e é muito alta quando superior a 2800 kg/m3. Assim, podemos classificar
os provetes do tipo Rosa HMA e Cinza HMA como tendo massa volúmica média, os do tipo Negro
Cohiba como tendo massa volúmica média a alta, os do tipo Maria Teresa e Negro Angola como tendo
massa volúmica alta e por fim, os provetes do tipo Negro Mingué como tendo massa volúmica muito
alta. Christensen (1996), Pellerin e Christensen (1998) e Castagna et al. (1993), apresentam valores de
massa volúmica calculados em laboratório com base no coeficiente de Poisson de cada material,
nomeadamente o gabro tem 3,089 g/cm3 de massa volúmica, o granito-granodiorito 2,652 g/cm3. Estes
valores são superiores aos valores obtidos para as amostras de gabro, mas relativamente próximos dos
valores para a massa volúmica das amostras Rosa HMA e Cinza HMA.
6.6. Determinação da Cor
Nas tabelas 6.17, 6.18, 6.19, 6.20, 6.21 e 6.22, apresentam-se os valores obtidos nos cálculos do croma
e hue-angle dos seis tipos de amostra.
Tabela 6.15 Valores de porosidade aberta (%) e massa
volúmica aparente (g/cm3) da amostra Negro Mingué.
Negro Mingué
Amostra Porosidade
Aberta Massa Volúmica
Aparente
1 0,21 2,87
2 0,26 2,86
3 0,22 2,90
4 0,27 2,89
5 0,30 2,86
6 0,31 2,87
Média 0,26 2,87
Tabela 6.16 Valores de porosidade aberta (%) e massa
volúmica aparente (g/cm3) da amostra Negro Angola.
Negro Angola
Amostra Porosidade
Aberta Massa Volúmica
Aparente
1 0,11 2,81
2 0,14 2,81
3 0,17 2,81
4 0,18 2,81
5 0,16 2,80
6 0,35 2,80
Média 0,18 2,80
51
Tabela 6.17 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b*(%) , croma e hue-angle (º) da amostra Rosa
HMA.
Rosa HMA
Provete L* a* b* croma hue-angle
1 57,23 3,48 8,02 9,11 1,06
2 55,75 2,69 6,90 7,53 1,21
3 55,95 3,75 7,43 8,55 0,94
4 56,69 2,29 7,13 7,73 0,69
5 56,97 1,84 7,53 8,07 0,28
6 57,52 2,61 7,22 7,92 0,65
Tabela 6.18 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b* (%) , croma e hue-angle (º) da amostra Cinza
HMA.
Cinza HMA
Provete L* a* b* croma hue-angle
1 49,88 -0,29 0,75 1,47 -0,38
2 53,12 -0,72 0,78 1,67 -0,27
3 52,92 -0,53 1,06 1,72 -0,56
4 53,26 -0,62 1,19 1,76 -0,61
5 50,57 -0,59 0,68 1,52 -0,01
6 53,73 -0,86 0,63 1,96 -0,01
Tabela 6.19 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b* (%), croma e hue-angle (º) da amostra Maria
Teresa.
Maria Teresa
Provete L* a* b* croma hue-angle
1 51,98 -0,27 1,41 2,04 -0,05
2 51,18 -0,51 1,08 1,53 -0,44
3 50,79 -0,34 0,45 1,22 -0,33
4 51,09 -0,24 1,66 2,31 -0,31
5 50,47 -0,42 1,16 1,74 -0,42
6 50,04 -0,39 0,68 1,66 -0,02
Tabela 6.20 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b* (%), croma e hue-angle (º) da amostra Negro
Cohiba.
Negro Cohiba
Provete L* a* b* croma hue-angle
1 38,13 0,78 0,40 0,95 0,29
2 37,94 0,78 0,27 0,86 0,29
3 38,64 0,65 -0,02 0,73 -0,08
4 38,36 0,81 0,25 0,91 0,19
5 38,33 0,71 0,03 0,80 -0,07
6 39,33 0,79 0,47 1,02 0,34
52
Tabela 6.21 Valores médios calculados dos parâmetros L* (%), a* (%), b* (%), croma e hue-angle (º) da amostra Negro
Mingué.
Negro Mingué
Provete L* a* b* croma hue-angle
1 38,84 0,12 -1,10 1,11 -1,20
2 39,73 0,12 -0,99 1,02 -1,03
3 39,22 0,12 -0,96 1,04 -0,96
4 38,69 0,10 -1,06 1,07 -1,12
5 40,13 0,02 -0,73 0,75 -0,42
6 39,99 0,08 -0,62 0,77 0
Tabela 6.22 Valores médios calculados dos parâmetros L*(%), a* (%), b* (%), croma e hue-angle (º) da amostra Negro
Angola.
Negro Angola
Provete L* a* b* croma hue-angle
1 37,18 0,31 -0,63 0,71 -1,10
2 37,38 0,29 -0,67 0,76 -1,13
3 37,41 0,29 -0,71 0,78 -1,13
4 37,62 0,32 -0,67 0,75 -1,10
5 37,05 0,31 -0,48 0,59 -0,94
6 37,04 0,35 -0,61 0,72 -1,01
Nos gráficos abaixo (Figura 6.6 a e b), apresenta-se a relação entre a luminosidade e o croma para cada
amostra estudada.
Relação entre os parâmetros a* e b*
Figura 6.6 Relação entre os parâmetros luminosidade (L*) e o croma (C*) para as amostras: Rosa HMA e Cinza HMA.
0
20
40
60
80
0 5 10 15
Lum
ino
sid
ade
(L*)
Croma (C*)
Rosa HMA
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4
Lum
ino
sid
ade
(L*)
Croma (C*)
Cinza HMA
53
Nas Figuras 6.8, 6.9, 6.10, 6.101, 6.12 e 6.13 apresenta-se a relação entre os parâmetros a* e b* para os
seis tipos de amostras estudadas.
Figura 6.8 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Rosa HMA.
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6
Lum
ino
sid
ade
( L
*)
Croma (C*)
Maria Teresa
0
10
20
30
40
50
0 0.5 1 1.5
Lum
ino
sid
ade
( L
*)
Croma (C*)
Negro Cohiba
0
10
20
30
40
50
0 0.5 1 1.5
Lum
ino
sid
ade
( L
*)
Croma (C*)
Negro Mingué
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Lum
ino
sid
ade
( L
*)
Croma (C*)
Negro Angola
Figura 6.7 Relação entre os parâmetros luminosidade (L*) e o croma (C*) para as amostras: Maria Teresa, Negro
Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola.
0
2
4
6
8
10
12
14
-4 -2 0 2 4 6 8 10
b
a
Rosa HMA
54
Figura 6.9 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Cinza HMA.
Figura 6.10 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Maria Teresa.
Figura 6.11 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Negro Cohiba.
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
b
a
Cinza HMA
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
b
a
Maria Teresa
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
b
a
Negro Cohiba
55
Figura 6.12 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Negro Mingué.
Figura 6.13 Relação entre os parâmetros a* e b* do croma da amostra Negro Angola.
No que se refere a cor, os parâmetros a* (do verde ao vermelho), b* (do azul ao amarelo) e a
luminosidade (de 0 para o preto a 100 para o branco) variam para cada tipo litológico, apresentando uma
maior tendência para um dos parâmetros anteriormente referidos.
Para os provetes do tipo Rosa HMA, a luminosidade (L*) varia entre 55,75-57,52 %, ou seja, para tons
mais claros e, comparativamente a relação luminosidade / croma (Figura 6.6), conclui-se que o provete
tem uma tendência para o parâmetro a* (Figura 6.8).
Os provetes do tipo Cinza HMA, apresentam valores de luminosidade (L*) que variam entre 49,88-
53,73 %, ou seja, para tons mais claros e, comparativamente a relação luminosidade / croma (Figura
6.6), conclui-se que o provete tem uma tendência para o parâmetro b* (Figura 6.9).
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
-0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
b
a
Negro Mingué
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
b
a
Negro Angola
56
Os provetes do tipo Maria Teresa, cujos valores de Luminosidade (L*) variam entre 50,04-51,98 %, ou
seja, para tons mais claros e, comparativamente a relação luminosidade / croma (Figura 6.7), conclui-se
que o provete tem uma tendência para o parâmetro b* (Figura 6.10).
Para os provetes do tipo Negro Cohiba, a Luminosidade (L*) varia entre 37,94-39,33 %, ou seja, para
tons mais escuros e, comparativamente a relação luminosidade / croma (Figura 6.7), conclui-se que o
provete tem uma tendência para o parâmetro a* (Figura 6.11).
Os provetes do tipo Negro Mingué, cujos valores de Luminosidade (L*) variam entre 38,84 -40,13 %,
ou seja, para tons mais escuros e, comparativamente a relação luminosidade e croma (Figura 6.7),
conclui-se que o provete tem uma tendência para o parâmetro a* (Figura 6.12).
Para os provetes do tipo Negro Angola, a Luminosidade (L*) varia entre 37,04 -37,62 %, ou seja, para
tons mais escuros e, comparativamente a relação luminosidade / croma (Figura 6.6), conclui-se que o
provete tem uma tendência para o parâmetro a* (Figura 6.13).
Relativamente à cor dos provetes, nota-se que esta está dependente da sua constituição mineralógica.
Rochas que apresentam minerais como o quartzo e/ou feldspatos potássicos apresentam uma coloração
mais clara, como se observa nas amostras de Rosa HMA, Cinza HMA e Maria Teresa. Enquanto que as
rochas que apresentam na sua composição mineralógica piroxena ou olivina, minerais com elevado teor
em ferro e magnésio, apresentam uma coloração mais escura, que se observa nas amostras de Negro
Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola.
Além disso, a luminosidade e os parâmetros a* e b* dos provetes variam bastante nas medições
realizadas (20 medições para cada provete), o que indica que os provetes apresentam alguma
variabilidade de cores dentro da gama das cores em que estão inseridos.
6.7. Determinação do coeficiente de expansão linear térmica
Na Tabela 6.23 apresentam-se os valores obtidos da determinação do coeficiente de expansão linear
térmica para as seis amostras estudadas.
Tabela 6.23 Valores de coeficiente de expansão linear térmica (ºc-1) para as seis amostras.
Amostra Rosa HMA Cinza HMA Maria
Teresa
Negro
Cohiba
Negro
Mingué
Negro
Angola
1 4,28.10-6 2,08.10-5 2,57.10-6 4,11.10-6 2,13.10-5 1,20.10-5
2 1,03.10-5 8,17.10-6 7,19.10-7 1,78.10-5 3,19.10-6 2,02.10-5
3 2,16.10-6 2,16.10-6 2,85.10-7 3,03.10-6 1,43.10-6 2,58.10-6
4 1,65.10-5 2,73.10-6 1,99.10-6 1,27.10-5 9,77.10-6 9,99.10-6
5 1,03.10-5 1,42.10-7 2,88.10-7 2,68.10-5 1,42.10-6 9,85.10-6
6 2,16.10-6 2,99.10-6 7,22.10-6 8,93.10-6 8,62.10-6 8,29.10-6
Média 7,61.10-6 6,17.10-6 2,18.10-6 1,22.10-5 7,93.10-6 1,05.10-5
57
O coeficiente de expansão linear térmica é importante porque relaciona:
1. O dimensionamento da espessura das juntas de dilatação entre placas sucessivas: rochas com
alto coeficiente de expansão térmica à elevada temperatura, faz com que as placas entram em
contacto e surge compressão horizontal, que pode fraturá-las ou partí-las;
2. A durabilidade da rocha: as rochas com elevado coeficiente de expansão são sucessivamente
aquecidas durante o dia e resfriadas durante a noite, por consequência ocorre fadiga e
enfraquecimento da rocha, resultando na diminuição das suas carateristicas tecnológicas e
propicia uma maior infiltração dos agentes químicos (Iamaguti, 2001).
Segundo Iamaguti, (2001), o coeficiente de expansão linear térmica do granito é de 6,0-9,0. 10-6 (1ºC-1)
(mm/m1ºC). Neste caso, os valores para os provetes do tipo granito, Rosa HMA (granito) e Cinza HMA
(granodiorito), cujos valores variam entre 7,61.10-6/ºC e 6,17.10-6/ºC, respetivamente, estão dentro da
gama de valores publicados.
Para os restantes tipos, os valores médios obtidos são: 2,18.10-6/ºC para os provetes de Maria Teresa,
1,22.10-5/ºC para os provetes de Negro Cohiba, 7,93.10-6/ºC para os provetes de Negro Mingué e 1,05.10-
5/ºC para os provetes de Negro Angola.
Segundo Coutinho (1999), o coeficiente de dilatação térmica dos gabros varia entre 3,6 a 9,7. 10-6/ºC,
os valores médios obtidos foram: 1,22.10-5/ºC para os provetes de Negro Cohiba, 7,93.10-6/ºC para os
provetes de Negro Mingué e 1,05.10-5/ºC para os provetes de Negro Angola.
As rochas mais escuras (gabros) absorvem mais intensamente os raios solares, dissipando menos calor,
atingindo temperatura mais elevada e desenvolvem índices de expansão mais elevados. Essas rochas
são, portanto, aconselháveis para revestimento de edificações em climas temperados e frios, pois em
regiões de clima quente haverá o problema técnico referido, quanto um maior gasto de energia para a
refrigeração dos ambientes (Filho, 2002).
6.8. Velocidade de propagação do som
Na tabela 6.24 observam-se os valores médios calculados para a determinação da velocidade de
propagação das ondas P e S para as amostras estudadas.
A velocidade de propagação do som nos provetes foi obtida através da velocidade das ondas elásticas
de compressão/dilatação – ondas P e, cisalhamento – ondas S.
Com base nos valores médios obtidos para a velocidade das ondas P, verifica-se que os provetes do tipo
Negro Cohiba têm a velocidade mais elevada, 5734,28 m/s e, os provetes do tipo Maria Teresa têm a
velocidade mais baixa, 3738,04 m/s. Os restantes tipos litológicos apresentam valores de velocidade das
ondas P de 5374,91 m/s para os Rosa HMA, 3759,78 m/s para os Cinza HMA, 4378,47 m/s para os
Negro Mingué e 5696,52 m/s para os Negro Angola.
Relativamente aos valores médios obtidos para a velocidade das ondas S, nota-se que os provetes do
tipo Negro Angola têm velocidade mais elevada, 3293,94 m/s e, os provetes do tipo Maria Teresa
apresentam a velocidade mais baixa, 2630,92 m/s. Os restantes tipos litológicos apresentam valores de
velocidade das ondas S de 2989,97 m/s para os Rosa HMA, 2721,93 m/s para os Cinza HMA, 3176,39
m/s para os Negro Cohiba e 2836,52 m/s para os Negro Mingué.
58
Tabela 6.24 Valores médios da velocidade das ondas P e S para os seis tipos de amostras (m/s).
Ondas P
Amostra Rosa HMA Cinza HMA Maria
Teresa
Negro
Cohiba
Negro
Mingué
Negro
Angola
1 5324,07 3782,89 3833,33 5989,58 4914,53 5637,25
2 5424,53 3782,89 3833,33 5637,25 4600,00 5424,53
3 5227,27 3593,75 3506,10 5750,00 4423,08 5750,00
4 5424,53 3782,89 3782,89 5750,00 4259,26 5750,00
5 5424,53 3782,89 3833,33 5528,85 3782,89 5867,35
6 5424,53 3833,33 3639,24 5750,00 4291,04 5750,00
Média 5374,91 3759,78 3738,04 5734,28 4378,47 5696,52
Ondas S
Amostra Rosa HMA Cinza HMA Maria
Teresa
Negro
Cohiba
Negro
Mingué
Negro
Angola
1 2994,79 2662,04 2662,04 3142,08 2963,92 3248,59
2 3026,32 2791,26 2637,61 3194,44 2875,00 3248,59
3 2933,67 2791,26 2590,09 3212,29 2804,88 3248,59
4 2963,92 2686,92 2662,04 3304,60 2818,63 3463,86
5 2994,79 2738,10 2590,09 3010,47 2738,10 3323,70
6 3026,32 2662,04 2643,68 3194,44 2818,63 3230,34
Média 2989,97 2721,93 2630,92 3176,39 2836,52 3293,94
Segundo Sharma (1997), a velocidade sísmica é função da massa volúmica e propriedades elásticas das
rochas. As equações (5.12) e (5.13) sugerem que as velocidades das ondas P e S (Vp e Vs) variam
inversamente com a raíz quadrada da massa volúmica, .
Christensen (1996), Pellerin e Christensen (1998) e Castagna et al. (1993), apresentam valores de
velocidade das ondas P e S calculados em laboratório com base na razão de Poisson de cada material,
nomeadamente o gabro tem 6346 m/s para as ondas P e 3543 m/s para as ondas S, o granito-granodiorito
tem 6246 m/s para as ondas P e 3319 m/s para as ondas S. Estes valores não diferem muito dos valores
obtidos da massa volúmica dos provetes Rosa HMA, Negro Cohiba, Negro Angola e Negro Mingué.
6.9. Módulo de Elasticidade Dinâmico
O Módulo de Elasticidade Dinâmico e o Coeficiente de Poisson foram calculados a partir das fórmulas
(5.12) e (5.13), com base nos valores de velocidade de propagação das ondas P e S. Na Tabela 6.25
encontram-se os valores calculados do módulo de elasticidade dinâmico para as amostras estudadas.
59
Tabela 6.25 Valores calculados do módulo de elasticidade dinâmico para os seis tipos de amostras.
Amostra Ondas P
(m/s)
Ondas S
(m/s)
Coeficiente de
Poisson
Massa volúmica
(g/cm3)
Módulo de
elasticidade
dinâmico (GPa)
Rosa HMA 5374,91 2989,97 0,28 2,69 61
Cinza HMA 3759,78 2721,93 0,05 2,67 38
Mª Teresa 3738,04 2630,92 0,01 2,83 40
N. Cohiba 5734,28 3176,39 0,28 2,78 72
N. Mingué 4378,47 2836,52 0,14 2,88 53
N. Angola 5696,52 3293,94 0,25 2,81 76
No que concerne aos resultados obtidos na determinação do módulo de elasticidade dinâmico (Tabela
6.25), o maior valor obtido corresponde ao Negro Angola, 76 GPa e, o menor valor obtido corresponde
ao Cinza HMA, 38 GPa. Relativamente aos restantes tipos litológicos, obteve-se o valor de 61 GPa para
o Rosa HMA, 40 MPa para o Maria Teresa e 53 GPa para o Negro Mingué. Segundo Vallejo et al.
(2002) (Tabela 5.2.2), o módulo de elasticidade dinâmico do granito varia entre 10 – 84 GPa e do diorito
varia entre 25 – 44 GPa. Assim, os valores para os provetes do grupo do granito (Rosa HMA e Cinza
HMA) estão em conformidade com os valores publicados.
Relativamente aos valores de Coeficiente de Poisson, os provetes de Cinza HMA e Maria Teresa
apresentam valores muito baixos. Segundo Christensen (1996), para rochas ígneas plutônicas comuns,
há uma clara tendência relacionando o Coeficiente de Poisson com a composição, na qual o coeficiente
de Poisson aumenta de 0,24 a 0,29 das rochas graníticas para a composição do gabro e diminui com o
decréscimo de plagioclase. Ou seja, os provetes de gabro, Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola,
apresentam uma percentagem de plagioclase de 80,29%, 79,62% e 64,29% respetivamente (Tabela 6.3),
e apresentam valores de Coeficiente de Poisson na ordem dos 0,25 – 0,28. Os provetes de Cinza HMA
e Maria Teresa presentam um decréscimo de plagioclase em relação aos gabros, 51,01% e 52,08 %
respectivamente, e os Coeficientes de Poisson apresentam valores na ordem de 0,05 e 0,01
respectivamente.
6.10. Resistência à flexão
Na Tabela 6.26 verificam-se os valores obtidos na determinação da resistência à flexão para as seis
amostras.
Tabela 6.26 Valores obtidos na determinação da resistência à flexão para as seis amostras (MPa).
Provete Rosa
HMA
Cinza
HMA
Maria
Teresa
Negro
Cohiba
Negro
Mingué
Negro
Angola
1 77,94 37,44 37,61 40,89 28,17 45,39
2 76,33 43,50 39,78 48,22 33,78 41,17
3 62,83 36,11 42,39 48,94 36,17 43,67
4 66,61 38,33 40,61 42,39 31,78 39,94
5 71,39 37,50 41,44 38,44 33,39 38,28
6 81,28 37,11 38,67 39,39 34,33 57,17
Média 72,73 38,33 40,08 43,05 32,94 44,27
60
A resistência à flexão dependente da estrutura e da textura da rocha (Iamaguti, 2001). Relativamente
aos cálculos realizados para a determinação da resistência à flexão, os resultados médios obtidos para
cada amostra são: 72,73 MPa para os provetes Rosa HMA, 38,33 MPa para os provetes Cinza HMA,
40,08 MPa para os provetes Maria, 43,05 MPa para os provetes Negro Cohiba, 32,94 MPa para os
provetes Negro Migué e 44,47 MPa para os provetes de Negro Angola.
6.11. Ensaio de carga pontual
Nas tabelas 6.27, 6.28, 6.29, 6.30, 6.31 e 6.32, apresentam-se os resultados obtidos no ensaio de carga
pontual e os valores estimados para a compressão uniaxial (UCS). Com base nos valores médios obtidos
para a compressão uniaxial, temos valores mais elevados para os Rosa HMA, 203,25 MPa e os valores
mais baixos para os Negro Mingué, 101,75 MPa. Considerando a classificação ISRM (1978) -
“Internationl Society for Rock Mechanics”, a compressão uniaxial classifica-se como sendo
extremamente branda quando < 1 MPa, muito branda quando varia entre 1-5 MPa, branda quando varia
entre 5-25 MPa, resistência média quando varia entre 25-50 MPa, resistente quando varia entre 50-100
MPa, muito resistente quando varia entre 100-250 MPa e extremamente resistente quando > 250 MPa.
Desta forma podemos classificar os provetes de Rosa HMA e Maria Teresa como muito resistentes, os
provetes de Cinza HMA, Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola como resistentes a muito
resistentes. As rochas que apresentam elevada resistência à compressão uniaxial apresentam,
geralmente, valores adequados de outras características, como baixa porosidade, alta resistência à
flexão, etc. A resistência à compressão uniaxial é influenciada pela textura e pela estrutura da rocha.
Quanto à granularidade absoluta, rochas de grão fino, médio ou grosseiro, de um mesmo tipo
petrográfico, possuem resistência decrescente à compressão, respetivamente. Quanto à granularidade
relativa, rochas equigranulares são mais resistentes à compressão uniaxial do que as rochas
inequigranulares ou porfiríticas (Iamaguti, 2001).
Tabela 6.27 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial (UCS) para a amostra
Rosa HMA.
Rosa HMA
Provete L
(cm)
W
(cm)
D
(cm)
A
(mm2)
De2
(mm2)
De
(mm)
P
(kN)
Is
(MPa) F
Is(50)
(MPa)
UCS
(MPa)
1A 5,30 4,50 3,30 1485,00 1891,72 43,49 23,18 12,25 0,94 11,51 260
1B 5,05 4,50 3,35 1507,50 1920,38 43,82 18,20 9,47 0,94 8,93 200
2A 5,20 4,40 3,30 1452,00 1849,68 43,01 16,20 8,75 0,93 8,18 160
2B 5,20 4,35 3,35 1457,25 1856,37 43,09 21,00 1,.31 0,94 10,58 235
3A 5,30 4,40 3,29 1447,60 1844,08 42,94 17,32 9,39 0,93 8,77 180
3B 5,30 4,48 3,40 1523,20 1940,38 44,05 20,65 10,.64 0,94 10,05 210
4A 5,29 4,49 3,38 1517,62 1933,27 43,97 17,32 8,95 0,94 8,46 170
4B 4,80 4,40 3,30 1452,00 1849,68 43,01 21,91 11,84 0,93 11,07 249
5A 5,30 4,50 3,38 1521,00 1937,58 44,02 20,52 10,59 0,94 10,00 210
5B 5,15 4,40 3,40 1496,00 1905,73 43,65 20,27 10,63 0,94 10,01 210
6A 5,50 4,50 3,40 1530,00 1949,04 44,15 19,56 10,03 0,95 9,49 205
6B 5,35 4,50 3,40 1530,00 1949,04 44,15 15,58 7,99 0,95 7,56 150
Média 5,23 4,45 3,35 1493,26 1902,25 43,61 19,31 10,16 0,94 9,55 203,25
61
Tabela 6.28 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial (UCS) para a amostra
Cinza HMA.
Cinza HMA
Provete L
(cm)
W
(cm)
D
(cm)
A
(mm2)
De2
(mm2)
De
(mm)
P
(kN)
Is
(MPa) F
Is(50)
(MPa)
UCS
(MPa)
1A 5,20 4,60 3,20 1472,00 1875,16 43,30 7,61 4,06 0,94 3,80 80
1B 5,30 4,60 3,30 1518,00 1933,76 43,97 10,68 5,52 0,94 5,21 115
2A 5,30 4,60 3,20 1472,00 1875,16 43,30 11,28 6,02 0,94 5,64 120
2B 5,20 4,60 3,20 1472,00 1875,16 43,30 11,74 6,26 0,94 5,87 125
3A 5,30 4,70 3,20 1504,00 1915,92 43,77 12,20 6,37 0,94 6,00 135
3B 5,30 4,50 3,10 1395,00 1777,07 42,16 11,20 6,30 0,93 5,84 125
4A 5,40 4,50 3,20 1440,00 1834,39 42,83 9,09 4,96 0,93 4,62 105
4B 5,10 4,60 3,20 1472,00 1875,16 43,30 11,78 6,28 0,94 5,89 130
5A 5,20 4,60 3,20 1472,00 1875,16 43,30 15,35 8,19 0,94 7,67 165
5B 5,30 4,60 3,20 1472,00 1875,16 43,30 10,00 5,33 0,94 5,00 110
6A 5,40 4,70 3,20 1504,00 1915,92 43,77 10,09 5,27 0,94 4,96 109
6B 5,20 4,60 3,30 1518,00 1933,76 43,97 12,09 6,25 0,94 5,90 125
Média 5,27 4,60 3,21 1475,92 1880,15 43,36 11,09 5,90 0,94 5,53 120,33
Tabela 6.29 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial (UCS) para a amostra
Maria Teresa.
Maria Teresa
Provete L
(cm)
W
(cm)
D
(cm)
A
(mm2)
De2
(mm2)
De
(mm)
P
(kN)
Is
(MPa) F
Is(50)
(MPa)
UCS
(MPa)
1A 5,40 4,60 3,00 1380,00 1757,96 41,93 11,40 6,48 0,92 5,99 125
1B 5,30 4,60 3,00 1380,00 1757,96 41,93 11,87 6,75 0,92 6,24 143
2A 5,40 4,60 3,00 1380,00 1757,96 41,93 11,75 6,68 0,92 6,17 142
2B 5,20 4,60 3,00 1380,00 1757,96 41,93 11,25 6,40 0,92 5,91 125
3A 5,40 4,60 3,00 1380,00 1757,96 41,93 10,59 6,02 0,92 5,57 120
3B 5,30 4,70 3,00 1410,00 1796,18 42,38 14,15 7,88 0,93 7,31 160
4A 5,30 4,60 3,00 1380,00 1757,96 41,93 14,35 8,16 0,92 7,54 165
4B 5,40 4,50 3,00 1350,00 1719,75 41,47 10,54 6,13 0,92 5,63 120
5A 5,10 4,60 3,10 1426,00 1816,56 42,62 12,16 6,69 0,93 6,23 143
5B 5,40 4,50 3,10 1395,00 1777,07 42,16 11,06 6,22 0,93 5,76 122
6A 5,20 4,50 3,00 1350,00 1719,75 41,47 10,21 5,94 0,92 5,46 120
6B 5,20 4,60 3,00 1380,00 1757,96 41,93 12,13 6,90 0,92 6,37 143
Média 5,30 4,58 3,02 1382,58 1761,25 41,97 11,79 6,69 0,92 6,18 135,67
62
Tabela 6.30 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial (UCS) para a amostra
Negro Cohiba.
Negro Cohiba
Provete L
(cm)
W
(cm)
D
(cm)
A
(mm2)
De2
(mm2)
De
(mm)
P
(kN)
Is
(MPa) F
Is(50)
(MPa)
UCS
(MPa)
1A 5,30 4,50 3,40 1530,00 1949,04 44,15 10,64 5,46 0,95 5,16 120
1B 5,30 4,30 3,40 1462,00 1862,42 43,16 8,71 4,68 0,94 4,38 105
2A 5,40 4,50 3,40 1530,00 1949,04 44,15 8,79 4,51 0,95 4,26 100
2B 5,30 4,40 3,40 1496,00 1905,73 43,65 10,71 5,62 0,94 5,29 125
3A 5,10 4,50 3,40 1530,00 1949,04 44,15 8,90 4,57 0,95 4,32 95
3B 5,00 4,60 3,40 1564,00 1992,36 44,64 11,80 5,92 0,95 5,63 130
4A 5,50 4,70 3,40 1598,00 2035,67 45,12 11,20 5,50 0,95 5,25 122
5A 5,50 4,60 3,40 1564,00 1992,36 44,64 12,06 6,05 0,95 5,75 135
5B 5,40 4,50 3,40 1530,00 1949,04 44,15 12,36 6,34 0,95 6,00 140
6A 5,40 4,40 3,40 1496,00 1905,73 43,65 5,59 2,93 0,94 2,76 60
6B 5,20 4,60 3,40 1564,00 1992,36 44,64 11,94 5,99 0,95 5,69 138
Média 5,31 4,51 3,40 1533,09 1952,98 44,19 10,25 5,23 0,95 4,95 115,45
Tabela 6.31 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial (UCS) para a amostra
Negro Mingué.
Negro Mingué
Provete L
(cm)
W
(cm)
D
(cm)
A
(mm2)
De2
(mm2)
De
(mm)
P
(kN)
Is
(MPa) F
Is(50)
(MPa)
UCS
(MPa)
1A 5,4 4,5 3,2 1440,00 1834,39 42,83 11,54 6,29 0,93 5,87 120
1B 4,7 4,4 3,2 1408,00 1793,63 42,35 12,54 6,99 0,93 6,49 148
2A 5,2 4,6 3,3 1518,00 1933,76 43,97 10,52 5,44 0,94 5,13 115
2B 5,3 4,6 3,3 1518,00 1933,76 43,97 8,44 4,36 0,94 4,12 90
3A 5,3 4,6 3,2 1472,00 1875,16 43,30 8,86 4,72 0,94 4,43 93
3B 5,1 4,6 3,2 1472,00 1875,16 43,30 10,11 5,39 0,94 5,05 115
4A 5,2 4,4 3,2 1408,00 1793,63 42,35 8,40 4,68 0,93 4,35 99
4B 5,2 4,5 3,4 1530,00 1949,04 44,15 11,20 5,75 0,95 5,43 118
5A 5,4 4,4 3,5 1540,00 1961,78 44,29 8,77 4,47 0,95 4,23 90
5B 5,3 4,5 3,2 1440,00 1834,39 42,83 7,10 3,87 0,93 3,61 75
6A 5,5 4,6 3,4 1564,00 1992,36 44,64 7,35 3,69 0,95 3,51 73
6B 5,6 4,6 3,3 1518,00 1933,76 43,97 7,84 4,05 0,94 3,83 85
Média 5,27 4,53 3,28 1485,67 1892,57 43,50 9,39 4,98 0,94 4,67 101,75
63
Tabela 6.32 Parâmetros calculados para a determinação da carga pontual e de compressão uniaxial (UCS) para a amostra
Negro Angola.
Negro Angola
Provete L
(cm)
W
(cm)
D
(cm)
A
(mm2)
De2
(mm2)
De
(mm)
P
(kN)
Is
(MPa) F
Is(50)
(MPa)
UCS
(MPa)
1A 5,50 4,50 3,10 1395,00 1777,07 42,16 10,09 5,68 0,93 5,26 115
1B 5,10 4,40 3,10 1364,00 1737,58 41,68 12,40 7,14 0,92 6,58 150
2A 5,30 4,70 3,20 1504,00 1915,92 43,77 12,10 6,32 0,94 5,95 140
2B 5,40 4,50 3,10 1395,00 1777,07 42,16 8,20 4,61 0,93 4,27 90
3A 5,50 4,60 3,20 1472,00 1875,16 43,30 7,45 3,97 0,94 3,72 80
3B 5,20 4,60 3,20 1472,00 1875,16 43,30 10,41 5,55 0,94 5,20 110
4A 5,30 4,40 3,20 1408,00 1793,63 42,35 9,60 5,35 0,93 4,97 105
5A 5,30 4,50 3,20 1440,00 1834,39 42,83 8,25 4,50 0,93 4,19 90
5B 5,20 4,40 3,20 1408,00 1793,63 42,35 8,52 4,75 0,93 4,41 95
6A 5,30 4,50 3,10 1395,00 1777,07 42,16 8,22 4,63 0,93 4,28 90
6B 5,20 4,50 3,20 1440,00 1834,39 42,83 9,72 5,30 0,93 4,94 100
Média 5,30 4,51 3,16 1426,64 1817,37 42,63 9,54 5,25 0,93 4,89 105,91
64
7. Fichas Técnicas das Rochas Estudadas
Com base no resultado dos ensaios realizados, e tendo em conta a aplicação das mesmas para
revestimento, elaboraram-se fichas técnicas das seis amostras estudadas, nomeadamente, Rosa HMA,
Cinza HMA, Maria Teresa, Negro Cohiba, Negro Mingué e Negro Angola (Tabelas 7.1 a 7.6).
Tabela 7.1 Ficha Técnica da amostra Rosa HMA.
Identificação Referência Origem Pedreira Designação Comercial
Amostra 1 A Angola Lucira - Benguela Rosa HMA
Descrição Macroscópica
Rocha ígnea de cor rosada, leucocrata, fanerítica, de grão médio a
grosseiro (1 a 10 mm), inequigranular. Entre os cristais de maior
dimensão e de cor clara existem cristais esverdeados e escuros. Não
apresenta fendas, poros ou cavidades.
Descrição Microscópica
Rocha plutónica, holocristalina, hipautomórfica, predominando
cristais anédricos a subédricos e bordos maioritariamente suturados. Os
cristais de titanite são euédricos. Os cristais apresentam distribuição
homogénea.
Composição
Minerais principais: quartzo, feldspato potássico, plagioclase.
Minerais acessórios: titanite, piroxena, clorite, biotite, anfíbola,
epídoto, minerais opacos, apatite, zircão.
Porosidade: Sem poros ou fissuras Grau: Baixo
Alteração: Plagioclase intensamente alterada (sericitizada), em especial no núcleo; biotite
maioritariamente cloritizada.
Observações: Rocha com indícios de deformação com subgranulação de quartzo nos bordos dos cristais
de maior dimensão. O feldspato potássico e a plagioclase formam os cristais mais desenvolvidos. A
plagioclase é zonada, contém abundantes inclusões de epídoto e orlas mirmequíticas. Existe clorite
vermicular.
Classificação: Granito Alcalino
65
Tipo (P)
Plutónica……P Análise modal
(estimativa)
Análise química
Hipabissal…..H Norma CIPW
Volcânica…...V
Plagioclase 40
Quartzo 15
Feldspato K 20
Clorite 10
Anfíbola 5
Piroxena 3
Titanite 3
Epídoto 2
Outros 2
Plagioclase 46,82
Quartzo 14,68
Ortoclase 28,96
Diópsido 1,23
Hiperstena 6,16
Ilmenite 1,2
Magnetite 0,61
Apatite 0,37
Informação Complementar
Características Tecnológicas e
Mecânicas Métodos de Ensaio Valor Declarado
Denominação Petrográfica (TAS) NP EN 12440:2008 granito
Absorção de água (%) NP EN 13755:2008 0,14
Porosidade (%) NP EN 1936:2006 0,43
Massa Volúmica (g/cm3) NP EN 1936:2006 2,69
Coeficiente de expansão linear
térmica (ºc-1) NP EN 14581:2004
7,61.10-6
Velocidade do som (m/s) NP EN
14579:2004
P 5374,91
S 2989,97
Coeficiente de Poisson NP EN 14579:2004 0,28
Modúlo de elasticidade dinâmico
(GPa) NP EN 14579:2004
61
Resistência à Flexão (MPa) NP EN 13161:2013 72,73
Carga pontual (MPa) ISRM (1981) Point Load Test 9,55
Resistência à Compressão
uniaxial (MPa) ISRM (1981) Point Load Test 203,25
Cor CIE/L*a*b* Rosa
Luminosidade: 55,75-57,52%
Aplicação das Rochas para Revestimento
Estas rochas podem ser aplicadas em pisos interiores e exteriores, em paredes interiores e exteriores,
em fachadas e em tampos de cozinha.
66
Tabela 7.2 Ficha Técnica da amostra Cinza HMA.
Identificação Referência Origem Pedreira Designação Comercial
Amostra 2 A Angola Virei - Namibe Cinza HMA
Descrição Macroscópica
Rocha ígnea de cor cinzenta, leucocrata, fanerítica, de grão fino a
médio (< 4 mm), equigranular. Não apresenta fendas, poros, cavidades
ou evidência de intemperismo entre outros.
Descrição Microscópica
Rocha plutónica, holocristalina, hipautomórfica equigranular; os
cristais são maioritariamente subédricos e, por vezes, euédricos.
Composição
Minerais principais: quartzo, feldspato potássico, plagioclase.
Minerais acessórios: biotite, clorite, epídoto, titanite, alanite, piroxena,
apatite, minerais opacos, moscovite, zircão.
Porosidade: Sem poros ou fissuras Grau: Baixo
Alteração: Plagioclase zonada com alteração para sericite e, mais raramente epídoto e calcite
(saussuritização). A alteração é mais intensa no núcleo dos cristais. Biotite parcialmente cloritizada.
Observações: A rocha não apresenta indícios de deformação; os cristais mostram interfaces retilíneas.
Classificação: Granodiorito
Informação Complementar
Tipo (P)
Plutónica……P Análise modal
(estimativa)
Análise química
Hipabissal…..H Norma CIPW
Volcânica…...V
Plagioclase 45
Quartzo 20
Feldspato K 15
Biotite 10
Piroxena 5
Outros 5
Plagioclase 51,01
Quartzo 19,99
Ortoclase 20,62
Corindo 6,5
Hiperstena 6,5
Ilmenite 0,8
Magnetite 0,49
Apatite 0,28
67
Características Tecnológicas e
Mecânicas Métodos de Ensaio Valor Declarado
Denominação Petrográfica (TAS) NP EN 12440:2008 Granodiorito
Absorção de água (%) NP EN 13755:2008 0,26
Porosidade (%) NP EN 1936:2006 0,57
Massa Volúmica (g/cm3) NP EN 1936:2006 2,67
Coeficiente de expansão linear
térmica (ºc-1) NP EN 14581:2004
6,17.10-6
Velocidade do som (m/s) NP EN
14579:2004
P 3759,78
S 2721,93
Coeficiente de Poisson NP EN 14579:2004 0,05
Modúlo de elasticidade dinâmico
(GPa) NP EN 14579:2004
38
Resistência à Flexão (MPa) NP EN 13161:2013 38,33
Carga pontual (MPa) ISRM (1981) Point Load Test 5,53
Resistência à Compressão
uniaxial (MPa) ISRM (1981) Point Load Test 120,33
Cor CIE/L*a*b* Cinza
Luminosidade: 49,88-53,73%
Aplicação das Rochas para Revestimento
Estas rochas podem ser aplicadas em pisos interiores e exteriores, em paredes interiores e exteriores,
em fachadas e em tampos de cozinha.
68
Tabela 7.3 Ficha Técnica da amostra Maria Teresa.
Identificação Referência Origem Pedreira Designação Comercial
Amostra 3 A Angola Beira Alta –
Cuanza Norte Maria Teresa
Descrição Macroscópica
Rocha ígnea de cor cinzenta, mesocrata, fanerítica, de grão médio (1
a 4 mm), equigranular. Existe uma ligeira orientação preferencial dos
minerais máficos. Não apresenta fendas, poros, cavidades ou
evidência de intemperismo entre outros.
Descrição Microscópica
Rocha plutónica, holocristalina, de textura hipautomórfica
inequigranular. Os cristais mais desenvolvidos são de plagioclase. Os
minerais máficos formam aglomerados com ligeiro alinhamento
preferencial. Predominam os bordos suturados e os cristais de granada
apresentam textura poicilítica. Existem mirmequites nos bordos dos
cristais de plagioclase.
Composição
Minerais principais: quartzo, plagióclase, feldspato potássico,
anfíbola.
Minerais acessórios: biotite, piroxena, granada, apatite, minerais
opacos.
Porosidade: Sem poros ou fissuras Grau: Baixo
Alteração: Sem índices de alteração.
Observações: os cristais de plagioclase contêm abundantes inclusões de piroxena e biotite. Apresentam
orlas mirmequíticas. A granada forma cristais de textura poicilítica e bordos irregulares. Os cristais de
biotite ocorrem em aglomerados aos quais se associam os cristais de anfíbola e piroxena.
Classificação: Diorito
Informação Complementar
Tipo (P )
Plutónica……P Análise modal
(estimativa)
Análise química
Hipabissal…..H Norma CIPW
Volcânica…...V
Plagioclase 50
Quartzo 7
Feldspato K 10
Anfíbola 15
Biotite 8
Piroxena 3
Granada 5
Outros 2
Plagioclase 52,08
Quartzo 9,08
Ortoclase 14,24
Diópsido 6,11
Hiperstena 15,51
Ilmenite 1,44
Magnetite 1,01
Apatite 0,51
69
Características Tecnológicas e
Mecânicas Métodos de Ensaio Valor Declarado
Denominação Petrográfica (TAS) NP EN 12440:2008 Diorito
Absorção de água (%) NP EN 13755:2008 0,23
Porosidade (%) NP EN 1936:2006 0,50
Massa Volúmica (g/cm3) NP EN 1936:2006 2,83
Coeficiente de expansão linear
térmica (ºc-1) NP EN 14581:2004
2,18.10-6
Velocidade do som (m/s) NP EN
14579:2004
P 3738,04
S 2630,92
Coeficiente de Poisson NP EN 14579:2004 0,01
Modúlo de elasticidade dinâmico
(GPa) NP EN 14579:2004
40
Resistência à Flexão (MPa) NP EN 13161:2013 40,08
Carga pontual (MPa) ISRM (1981) Point Load Test 6,18
Resistência à Compressão uniaxial
(MPa) ISRM (1981) Point Load Test 135,67
Cor CIE/L*a*b*
Cinzento claro e cinzento
escuro
Luminosidade: 50,04-51,98%
Aplicação das Rochas para Revestimento
Estas rochas podem ser aplicadas em pisos interiores e exteriores, em paredes interiores e exteriores,
em fachadas e em tampos de cozinha.
70
Tabela 7.4 Ficha Técnica da amostra Negro Cohiba.
Identificação Referência Origem Pedreira Designação Comercial
Amostra 4 A Angola Chibia -
Huíla Negro Cohiba
Descrição Macroscópica
Rocha ígnea de cor cinzenta escura, melanocrata, fanerítica, de grão
grosseiro (4 a 10 mm). Não apresenta fendas, poros, cavidades,
evidência de intemperismo entre outros.
Descrição Microscópica
Rocha plutónica, holocristalina de textura intergranular, com cristais
anédricos de olivina a ocupar espaços entre os cristais de maior
dimensão de plagioclase; predominam os cristais de formas
subédricas. A piroxena ocorre em orlas na olivina. Observam-se
franjas simpletíticas nas orlas dos cristais de plagioclase.
Composição
Minerais principais: plagioclase, olivina, piroxena.
Minerais acessórios: biotite, anfíbola, minerais opacos.
Porosidade: Sem poros ou fissuras Grau: Baixo
Alteração: Cristais de olivina com serpentinização nas fraturas.
Observações: A plagioclase forma os cristais mais desenvolvidos. A piroxena e a anfíbola formam
orlas em volta dos cristais de olivina. A biotite forma pequenos cristais associados a minerais opacos.
Classificação: Gabro
Informação Complementar
Tipo (P )
Plutónica……P Análise modal
(estimativa)
Análise química
Hipabissal…..H Norma CIPW
Volcânica…...V
Plagioclase 75
Olivina 15
Piroxena 7
Outros 3
Plagioclase 80,29
Ortoclase 1,71
Diópsido 0,23
Hiperstena 2,22
Olivina 14,77
Ilmenite 0,23
Magnetite 0,54
Apatite 0,02
71
Características Tecnológicas e
Mecânicas Métodos de Ensaio Valor Declarado
Denominação Petrográfica (TAS) NP EN 12440:2008 Gabro
Absorção de água (%) NP EN 13755:2008 0,06
Porosidade (%) NP EN 1936:2006 0,20
Massa Volúmica (g/cm3) NP EN 1936:2006 2,78
Coeficiente de expansão linear
térmica (ºc-1) NP EN 14581:2004
1,22.10-5
Velocidade do som (m/s) NP EN
14579:2004
P 5734,28
S 3176,39
Coeficiente de Poisson NP EN 14579:2004 0,28
Modúlo de elasticidade dinâmico
(GPa) NP EN 14579:2004
72
Resistência à Flexão (MPa) NP EN 13161:2013 43,05
Carga pontual (MPa) ISRM (1981) Point Load
Test 4,95
Resistência à Compressão uniaxial
(MPa)
ISRM (1981) Point Load
Test 115,45
Cor CIE/L*a*b* Catanho escuro, cinzento e preto
Luminosidade: 37,94-39,33%
Aplicação das Rochas para Revestimento
Estas rochas podem ser aplicadas em pisos interiores e exteriores, em paredes interiores e exteriores,
em fachadas e em tampos de cozinha.
72
Tabela 7.5 Ficha Técnica da amostra Negro Mingué.
Identificação Referência Origem Pedreira Designação Comercial
Amostra 5 A Angola Chibia - Huíla Negro Mingué
Descrição Macroscópica
Rocha ígnea de cor cinzenta escura, melanocrata, fanerítica, de grão
grosseiro (4-10 mm). Não apresenta fendas, poros, cavidades,
evidência de intemperismo entre outros.
Descrição Microscópica
Rocha plutónica, holocristalina, de textura intergranular, com
cristais anédricos de olivina a ocupar espaços entre os cristais de
maior dimensão de plagioclase. A piroxena ocorre em orlas na
olivina. Observam-se franjas simpletíticas de minerais opacos e
piroxena formando intercrescimentos forma vermicular nos espaços
entre a plagioclase e a olivina.
Composição
Minerais principais: plagioclase, olivina, piroxena.
Minerais acessórios: biotite, minerais opacos.
Porosidade: Sem poros ou fissuras Grau: Baixo
Alteração: Ligeiros indícios de alteração da plagioclase e serpetinização da olivina.
Observações: verifica-se a presença de carbonatos pontualmente associados aos cristais de plagioclase.
A biotite é escassa. A piroxena forma orlas em volta dos cristais anédricos de olivina.
Classificação: Gabro
Informação Complementar
Tipo (P )
Plutónica……P Análise modal
(estimativa)
Análise química
Hipabissal…..H Norma CIPW
Volcânica…...V
Plagioclase 60
Olivina 25
Piroxena 10
Outros 5
Plagioclase 64,29
Ortoclase 1,48
Nefelina 0,44
Diópsido 0,85
Olivina 31,60
Ilmenite 0,38
Magnetite 0,39
Apatite 0,05
73
Características Tecnológicas e
Mecânicas Métodos de Ensaio Valor Declarado
Denominação Petrográfica (TAS) NP EN 12440:2008 Gabro
Absorção de água (%) NP EN 13755:2008 0,07
Porosidade (%) NP EN 1936:2006 0,26
Massa Volúmica (g/cm3) NP EN 1936:2006 2,87
Coeficiente de expansão linear
térmica (ºc-1) NP EN 14581:2004
7,93.10-6
Velocidade do som (m/s) NP EN
14579:2004
P 4378,47
S 2836,52
Coeficiente de Poisson NP EN 14579:2004 0,14
Modúlo de elasticidade dinâmico
(GPa) NP EN 14579:2004
53
Resistência à Flexão (MPa) NP EN 13161:2013 32,94
Carga pontual (MPa) ISRM (1981) Point Load
Test 4,67
Resistência à Compressão uniaxial
(MPa)
ISRM (1981) Point Load
Test 101,75
Cor CIE/L*a*b*
Cinzento escuro, verde escuro e
preto
Luminosidade: 38,84-40,13%
Aplicação das Rochas para Revestimento
Estas rochas podem ser aplicadas em pisos interiores e exteriores, em paredes interiores e exteriores,
em fachadas e em tampos de cozinha.
74
Tabela 7.6 Ficha Técnica da amostra Negro Angola.
Identificação Referência Origem Pedreira Designação Comercial
Amostra 6 A Angola Chibia - Huíla Negro Angola
Descrição Macroscópica
Rocha ígnea de cor cinzenta escura, melanocrata, holocristalina,
fanerítica, de grão grosseiro (4-10 mm). Não apresenta fendas, poros,
cavidades, evidência de intemperismo entre outros.
Descrição Microscópica
Rocha plutónica, holocristalina, de textura intergranular, com cristais
anédricos de olivina a ocupar espaços entre os cristais de maior
dimensão de plagioclase. A piroxena ocorre em orlas na olivina.
Observam-se franjas simpletíticas de minerais opacos e piroxena
formando intercrescimentos forma vermicular nos espaços entre a
plagioclase e a olivina.
Composição
Minerais principais: plagioclase, olivina, piroxena.
Minerais acessórios: minerais opacos, serpentina.
Porosidade: Sem poros ou fissuras Grau: Baixo
Alteração: Cristais de olivina com serpentinização nas fracturas.
Observações: A plagioclase forma cristais.
Classificação: Gabro
Informação Complementar
Tipo (P)
Plutónica……P Análise modal
(estimativa)
Análise química
Hipabissal…..H Norma CIPW
Volcânica…...V
Plagioclase 70
Olivina 15
Piroxena 7
Serpentina 5
Outros 3
Plagioclase 79,62
Ortoclase 0,95
Nefelina 1,33
Diópsido 1,31
Olivina 15,95
Ilmenite 0,34
Magnetite 0,45
Apatite 0,05
75
Características Tecnológicas e
Mecânicas Métodos de Ensaio Valor Declarado
Denominação Petrográfica (TAS) NP EN 12440:2008 Gabro
Absorção de água (%) NP EN 13755:2008 0,04
Porosidade (%) NP EN 1936:2006 0,18
Massa Volúmica (g/cm3) NP EN 1936:2006 2,80
Coeficiente de expansão linear
térmica (ºc-1) NP EN 14581:2004
1,05.10-5
Velocidade do som (m/s) NP EN
14579:2004
P 5696,52
S 3293,94
Coeficiente de Poisson NP EN 14579:2004 0,25
Modúlo de elasticidade dinâmico
(GPa) NP EN 14579:2004
76
Resistência à Flexão (MPa) NP EN 13161:2013 44,27
Carga pontual (MPa) ISRM (1981) Point Load Test 4,89
Resistência à Compressão uniaxial
(MPa) ISRM (1981) Point Load Test 105,91
Cor CIE/L*a*b*
Azul escuro, cinzento escuro e
preto
Luminosidade: 37,04-37,62%
Aplicação das Rochas para Revestimento
Estas rochas podem ser aplicadas em pisos interiores e exteriores, em paredes interiores e exteriores, em
fachadas e em tampos de cozinha.
76
8. Conclusão
Face ao exposto, conclui-se que é importante que se conheçam as características naturais das rochas
ornamentais para garantir um uso mais eficiente. As rochas aplicadas a fins estéticos, são submetidas a
diversas solicitações relativas ao desgaste por atrito, aos agentes atmosféricos e a ataques pela utilização
de produtos de limpeza. Assim, a caracterização tecnológica é imprescindível para garantir a
durabilidade e aplicação em segurança do revestimento da pedra ornamental. Os ensaios de
caracterização tecnológica são normalizados por entidades internacionais como ASTM, EN, ABNT,
DIN, AFNOR e outras entidades.
No Espaço Económico Europeu, o indicativo de conformidade obrigatória para todos os materiais de
construção é a marcação CE que atesta a conformidade da pedra natural com base nas normas de ensaio
para a determinação das propriedades gerais da pedra natural, pelo que se conclui a necessidade de
adotar procedimentos/ensaios de caracterização tecnológica específica para rochas ornamentais a fim de
se criar um selo de qualidade para os materiais estudados. A normalização garante o controlo e a
eficiência da utilização dos materiais rochosos de modo a reduzir o desperdício.
As rochas ornamentais analizadas neste trabalho são provenientes da República de Angola e
comercialmente designam-se por Rosa HMA, Cinza HMA, Maria Teresa, Negro Cohiba, Negro Mingué
e Negro Angola.
As rochas foram submetidas a diversos ensaios de caracterização tecnológica nomeadamente: difração
de raios-X, análise petrográfica, análise química, determinação da absorção de água à pressão
atmosférica, determinação da massa volúmica aparente e porosidade aberta, determinação da cor,
determinação do coeficiente de expansão linear térmica, determinação da velocidade de propagação do
som, resistência à flexão e ensaios de carga pontual.
Na Tabela 8.1 apresenta-se a síntese dos resultados obtidos para as seis amostras em todos os ensaios
realizados.
Por comparação com as tabelas publicadas para os valores especificados (Tabelas 3.1 e 3.2), conclui-se
que estas podem ser usadas em pisos e sistemas de pisos pré-fabricados, galerias, escadas, rampas,
incluindo em trabalhos externos e internos, nomeadamente em pisos interiores e exteriores, em paredes
interiores e exteriores, em fachadas e em tampos de cozinha, em tetos suspensos e em diversos tipos de
acabamentos.
77
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78
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