Avaliação de durabilidade, abrasividade e dureza das rochas vulcânicas da Formação Serra Geral

Abstract

As rochas vulcânicas da Formação Serra Geral tem importante papel como fonte fornecedora de agregados para a industria da construção civil, em particular da pavimentação rodoviária, no Estado do Rio Grande do Sul. Considerando-se o parco conhecimento das características tecnológicas dessas rochas, esse trabalho teve por meta avaliar três dessas características (durabilidade, abrasividade e dureza), tidas como importantes na caracterização desses materiais sob o ponto de vista da industrialização dessa matéria prima. Como objetivos decorrentes, buscou-se definir os principais ensaios a serem utilizados na determinação das três características escolhidas, levando em conta aspectos de execução e aplicabilidade desses. São apresentados e discutidos os resultados das análises e ensaios realizados, escolhidos em função dos aspectos petrológicos das rochas estudadas e da facilidade, rapidez e adequabilidade do emprego dessas análises e ensaios para a caracterização. Eles compreendem a análise petrográfica, difração de raios-X, absorção de água, absorção de azul de metileno, perda ao fogo, sanidade, degradação Washington, teor de sílica, índice de resistência à carga pontual, abrasividade CERCHAR e dureza CERCHAR. Na avaliação da durabilidade pelo ensaio de sanidade não se verificou correlação entre esse e os de absorção de água e perda ao fogo. Já os ensaios de absorção de azul de metileno (com o correspondente cálculo do fator de minerais secundários) e resistência à carga pontual mostraram ser sensíveis às perdas do ensaio de sanidade. Ainda, da análise crítica feita sobre o ensaio de sanidade ficou perceptível que o mesmo não é o mais adequado para caracterizar a durabilidade, considerando, principalmente, as condições climáticas a que ficam expostos os materiais durante seu uso nas obras, sendo sugerido o ensaio de ciclagem artificial (água – estufa), complementado com o de degradação Washington, como os ensaios ideais para atender a esse propósito. A abrasividade e dureza, conforme determinadas nesse trabalho, são introduzidas como novidades. Pela caracterização das amostras selecionadas buscou-se introduzir essas duas características tecnológicas, consideradas relevantes quando se estudam questões como o desmonte de rochas, desgaste e eficiência de equipamentos mecânicos utilizados na produção de agregados, por exemplo. Os resultados mostraram que há uma variabilidade significativa tanto no ensaio de abrasividade como no de dureza entre os diferentes tipos litológicos que constituem as rochas vulcânicas da Formação Serra Geral.

The volcanic rocks of Serra Geral Formation have an important role as supply source of aggregates to the civil construction industry, in particular on road pavementation of Rio Grande do Sul State. Considering the little knowledge of the technological characteristics of these rocks, this work sets out to evaluate three of their characteristics (durability, abrasiveness and hardness) as they are important from the point of view of industrialization of these raw materials. With this object, to define the main tests used to determine the three chosen characteristics, and to consider the main aspects of execution and applicability of the tests. It shows the results of the analysis and tests done, chosen in accordance with the petrological aspects of the rocks studied, beyond the ease, quickness e feasibility of the use of these analyses and tests on the characterization. They comprise petrographic analyses, X-rays diffraction, water absorption, methilene blue absorption, loss on ignition, soundness, Washington degradation test, proportion of silica, point load test and CERCHAR abrasiveness and hardness. On evaluation of durability with the soundness test one did not verify correlation between this test and water absortion and loss on ignition. The methilene blue absorption (and the correspondent Secondary Mineral Rating) and point load test showed sensitive to the loss of soundness. On a critical analysis of the soundness test it was perceptible that it is not the most appropriate essay to characterize the durability, chiefly because of the climate conditions which the material remained exposed during their use, it is suggested that the artificial cycling (wetting and drying) complemented with the Washington degradation test is the ideal tests to determine this purpose. The CERCHAR abrasiveness and hardness tests, as determined in this work, are introduced as a novelty. In the selected samples one attempted to introduce two technological characteristics, considered important when one studies aspects like rock dismount, the wear and efficiency of mechanical equipments used on aggregates production, for example. The results showed that there is a definite variability both at the abrasiveness and hardness tests among the different lithological types that constitute the volcanic rocks of Serra Geral Formation.