Efeito das variações mineralógicas na física

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 10320 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

O presente estudo visa explicar os detalhes geoquímicos e mineralógicos dos tipos de rochas graníticas na área de Gabal EL-Faliq, Deserto do Sudeste do Egito, em relação à engenharia geotécnica e sua adequação como rochas ornamentais. O objetivo da presente pesquisa foi alcançado através de duas etapas; a primeira etapa envolveu estudos geológicos como investigações petrográficas, geoquímicas e mineralógicas. A segunda e aplicável etapa envolveu a avaliação geotécnica das rochas estudadas, medindo suas propriedades de engenharia, como propriedades físicas, mecânicas e de expansão térmica. A investigação petrográfica revelou que as rochas graníticas estudadas estão divididas em duas classes principais: (1) granitos gnaissose (Biotita-Pertita) de granulação média a fina e (2) granitos álcali-feldspatos de granulação grossa a média. Mineralogicamente, as rochas estudadas são compostas principalmente por albita, ortoclásio e quartzo em proporções variadas, juntamente com alguns minerais acessórios, como apatita e rutilo, além de algumas quantidades menores de minerais do grupo do ferro, como hematita e ilmenita. As propriedades de engenharia mostraram que os valores máximos de absorção de água e porosidade aparente são de 0,34% e 0,77%, respectivamente, enquanto a densidade aparente mínima é de 2.604,03 kg/m3. A resistência à compressão varia de 999,68 a 2.469,10 kg/cm2, enquanto a resistência à abrasão varia de 29,67 a 54,64 Ha. O aumento no teor de albita levou a um aumento na absorção de água e a uma diminuição na densidade aparente e na resistência à compressão. O aumento no tamanho do grão levou ao aumento da porosidade aparente e à diminuição das propriedades mecânicas. Uma grande variação no coeficiente de expansão, bem como na mudança de comprimento, ocorre sob mudanças de temperatura, composição mineral e propriedades físicas. O aumento nas temperaturas de aquecimento causou um aumento insignificante na expansão térmica linear com valor máximo de 0,0385% a 100 °C. Estes resultados indicaram a adequação dos granitos estudados como rochas ornamentais para utilização em fins decorativos interiores e exteriores (revestimentos/pavimentação) sob condições de temperatura variável.

Pedras ornamentais são qualquer tipo de pedra natural ou produto rochoso, excluindo todos os materiais artificiais que simulam pedra, que podem ser cortados para obter elementos com formas ou tamanhos geométricos bem determinados e que satisfaçam os requisitos normais de capacidade de polimento, cor, textura e superfície. acabamento para ser utilizado como materiais de construção e ornamentais, como revestimentos de edifícios, lajes, meios-fios, monumentos e memoriais e outros produtos industriais1,2,3,4,5. Portanto, a classificação das pedras naturais como pedras ornamentais é regida pela sua aparência e dimensões que são os dois critérios principais. Além disso, as rochas ornamentais devem satisfazer a resistência, a capacidade de polimento e a resistência às intempéries físicas e químicas6.

As rochas ígneas, metamórficas e sedimentares são as três principais categorias de pedras naturais com base na origem e são amplamente utilizadas em todo o mundo em diversas aplicações, como pedras ornamentais, devido à grande variedade de suas aparências, além de sua alta compactação e durabilidade. que permitiu sua utilização em pisos, revestimentos, pavimentações, monumentos funerários e estátuas7. As pedras naturais são o material mais amplamente aplicado em construções antigas, como pirâmides, castelos e palácios. A utilização de rochas ornamentais nas construções tradicionais está intimamente relacionada com a distribuição dos afloramentos rochosos8.

De acordo com (ASTM C119)1, as rochas ornamentais foram classificadas em vários grupos, incluindo granito, calcário, mármore, grupos à base de quartzo (quartzito) e ardósia, além de outras rochas ornamentais, como alabastro e serpentina. No entanto, os dois grupos mais comuns de rochas ornamentais naturais são grupos de mármore ou materiais calcários e grupos de granito ou materiais siliciosos, além de outros tipos de pedras como quartzito e ardósia3,4. O primeiro grupo (mármore) compreende toda a classe das rochas carbonáticas, compostas normalmente por calcita e dolomita e passíveis de serragem e polimento, fora dos limites da mera caracterização litológica3,9. Sua composição varia desde pedras de carbonato puro até aquelas contendo muito pouco carbonato que são classificadas comercialmente como mármore (mármore serpentino)1. O segundo grupo comum (granito) compreende, numa definição comercial, todo o conjunto de rochas eruptivas ou ígneas de estrutura granular e composição polimineral, independentemente do teor de quartzo3.