O efeito da água na pedra e como prevenir danos

Nota importante de especialista: Este é um texto educacional de arquivo, não uma especificação atual, padrão de teste, projeto de conservação ou guia para seleção, instalação e proteção de pedras. O tipo de pedra, água, sal, gelo, substrato, argamassa, método de processamento e revestimento protetor devem ser avaliados para um objeto específico de acordo com regulamentos válidos, documentação do fabricante e aconselhamento de especialistas apropriados.

Pedra natural, revestimentos e obras de conservação não fazem parte da atual oferta pública de Savo Kusić. O foco de produção atual consiste em janelas de madeira, janelas de madeira-alumínio e portas personalizadas.

Termos Gerais

É uma questão de engenheiros e arquitetos escolher a pedra mais adequada para os fins apropriados; ao escolher a pedra para objetos de construção particularmente importantes, não se deve esquecer que testar o material, em cooperação com geólogos e mineralogistas, fornece uma ajuda valiosa.

Os geólogos dividem as rochas nos seguintes grupos: rochas ígneas, ou outras rochas eruptivas, com subgrupos de rochas ígneas profundas e ígneas em expansão (por exemplo, granito, diorito, gabro, pórfiro, diabásio, basalto), depois rochas sedimentares ou em camadas (por exemplo, arenito, calcário jurássico, conglomerados) e, finalmente, rochas metamórficas ou transformadas (por exemplo, gnaisse, xisto). Um mineralogista examina a estrutura das rochas (tipo e forma dos cristalitos, tamanho e transformação dos mesmos, frescor, tipo de ligante, etc.). O engenheiro avalia de acordo com cor, distribuição de cor, estrutura, método de obtenção, trabalhabilidade, resistência a intempéries e resistência.

Estrutura e composição química da pedra

A estrutura e composição da pedra devem ser levadas em consideração se o material for resistente às intempéries ou se a pedra for escolhida para fins especiais, como por exemplo na indústria química. Cristalitos densamente complexos e bem articulados de tamanho moderado são, entre outras coisas, uma característica do bom granito; por outro lado, o granito com muita mica escamosa e feldspato parcialmente decomposto não é adequado para obras de construção mais importantes. Arenitos de grãos de quartzo de tamanhos iguais, com vazios que contêm pequena quantidade de ligante, permitem o acesso à água mais do que uma rocha com estrutura compacta (ou seja, uma estrutura com poucos ou nenhum vazio) ou uma rocha cuja estrutura é compactada com a ajuda de um ligante. A composição do ligante em arenitos é de grande importância pela sua resistência às influências químicas que devem ser esperadas no espaço onde a pedra será instalada.

Dureza da pedra

Na terminologia e testes de construção, existem vários tipos de resistência: resistência à compressão, resistência à tração, resistência ao cisalhamento, resistência à flexão, etc. Para fins de teste de resistência de pedra, carga compressiva (para pedra de construção), carga de tração rara (ou seja, resistência à tração), carga de flexão, carga de impacto (para calçada) e, finalmente, teste de desgaste (novamente para pedra de calçada, lajes de calçada, escada) são realizados.

1. Resistência à Compressão

Para a resistência à compressão da pedra - determinada em cubos com comprimento de aresta de pelo menos 4 cm - no Instituto de Pesquisa em Engenharia Civil da Universidade Técnica de Stuttgart, os seguintes valores foram obtidos para amostras de pedra de construção:

A tabela abaixo apresenta valores indicativos para a seleção e avaliação das propriedades da pedra natural. As normas exigem, para diversas tarefas de construção, valores mínimos relativamente aos valores de referência; por exemplo, anteriormente, para a pedra do pavimento de estradas nacionais, a resistência à compressão tinha que estar pelo menos na metade superior dos valores de referência e tinha que ser pelo menos 2000 kg/cm2. Para a construção, via de regra, não há necessidade de limitar a resistência da pedra. A resistência à compressão da pedra diminui significativamente quando a pedra é deixada na água.

2. Resistência à flexão

Testado em prismas de pedra cortados com serra (testes no mesmo Instituto de resistência à compressão); foi determinado que a resistência à flexão é:

É recomendado que para concreto que deve atingir uma alta resistência à flexão, apenas pedra com uma resistência à flexão de pelo menos 100 kg/cm2 seja usada. Quanto ao resto, consulte a tabela de valores-guia para a seleção e avaliação da pedra natural (acima).

3. Resistência ao impacto

O teste é realizado em cubos com comprimento de aresta 4 cm. O trabalho necessário para destruir um cubo de pedra sob certas condições é medido. Em Stuttgart, entre outros, são estabelecidos os seguintes valores:

4. Resistência ao desgaste

É testado por retificação; os seguintes valores foram estabelecidos em Stuttgart:

Deve-se salientar aqui que a resistência à compressão e a resistência ao desgaste não mantêm nenhuma relação regular; não se pode esperar sem mais que uma pedra com boa resistência à compressão também apresente boa resistência ao desgaste. A pedra para estradas de concreto deve, de acordo com as instruções para a construção de barreiras rodoviárias de concreto, desgastar-se no máximo0,2 cm(10 cm3) sobre50 cm2. Além disso, é necessário determinar o desgaste da pedra molhada umedecida com água, bem como da pedra das estradas de concreto, pois há maiores diferenças de desgaste. A experiência tem demonstrado que, em situações práticas, consegue-se desta forma uma melhor avaliação do que com os testes habituais de pedra seca.

Resistência da pedra às intempéries

Para uma pedra que ficará exposta às intempéries, deve-se testar sua resistência ao gelo (congelamento), ou seja, se ela permanece sem danos visíveis por estar saturada de água25congelou várias vezes e se intimidou novamente. Se for instalada uma pedra contendo umidade natural, deve-se tomar cuidado; nesse caso, é necessário testar a pedra com umidade natural, e não em estado saturado de água. Além disso, na pedra para paredes externas, monumentos, etc., é necessário que a pedra apresente resistência suficiente às intempéries, ou seja, que possa resistir por muito tempo sob tensões adicionais provenientes da exposição solar, alterações causadas por umidade e secagem, devido à deposição de ar, intempéries do ar, etc.

Ao moldar a pedra de construção, é necessário prestar atenção para permitir que a água da chuva, mesmo a água de respingos, flua o mais rápido possível para que tenha o mínimo de oportunidade possível de penetrar nas juntas da pedra e da parede. As pedras com ralos, assim como as pedras brutas, criam a possibilidade de retenção de fuligem, neve, água, etc., o que aumenta muito mais os efeitos nocivos do que no caso de superfícies lisas. As superfícies polidas são as menos expostas à retenção de poeira e fuligem, bem como ao assentamento de organismos vegetais. Portanto, o método de processamento afeta a durabilidade da pedra exposta às intempéries.

A pedra em camadas deve ser processada de acordo com as camadas, ou seja, as camadas devem ser empilhadas horizontalmente, caso contrário a água e as substâncias agressivas com ela penetrarão nas camadas fracas e físseis; danos podem ser esperados mais cedo do que se a pedra fosse manuseada profissionalmente.

As águas subterrâneas podem subir devido às forças capilares e à difusão. Ao mesmo tempo, certos sais podem atacar a pedra e a argamassa. Na zona de evaporação da água ascendente, os sais cristalizam e criam pressões internas que levam à destruição. Também aqui se trata de evitar que a água penetre na pedra, o que neste caso é conseguido fazendo um isolamento contra o solo.

Em termos de durabilidade das paredes, há muita discussão sobre a escolha da argamassa para construção de paredes em pedra natural. Se a parede não ficar exposta às intempéries e permanecer seca, a escolha da argamassa poderá ser feita unicamente em função da sua trabalhabilidade, resistência e aspecto. Quanto às paredes externas, leva-se em consideração que a água da chuva que entra na parede absorve os ingredientes da argamassa e, quando a parede seca, traz-os à superfície e ali os deposita. Por exemplo, se uma parede de arenito poroso for dividida por juntas impermeáveis, a água acumula sais acima das juntas, levando ao aumento da tensão na pedra.

A pedra, como todos os outros materiais, sofre alterações de volume maiores ou menores devido às mudanças de temperatura, que, por exemplo, no calcário, são muito menores do que na pedra quartzítica. Em condições normais, estas alterações de volume são de importância secundária se forem tidas em conta na utilização da pedra. Podem surgir problemas em cornijas sob telhados, em lajes de fachada de pontes de alvenaria, etc. Para elementos de construção expostos a temperaturas extremamente elevadas, recomenda-se escolher uma pedra que apresente expansão pequena e gradual a uma temperatura de 500-1000oC, como por exemplo. escória granulada ou argila sinterizada.

Prevenção de danos causados por pedras

Hoje existem vários materiais de proteção (vernizes, revestimentos) que protegem a pedra, tanto polida como áspera, das intempéries e outras influências. Os revestimentos são à base de silicone, cera ou outros tipos de materiais que criam uma barreira entre a pedra e o meio ambiente. A limpeza regular da pedra evita o acúmulo de poeira e sujeira ao longo do tempo, o que também pode afetar negativamente a própria pedra. A colocação de superfícies de pedra na área coberta reduz a possibilidade de a água chegar até ela. Basicamente, o mais importante é consultar especialistas e escolher a pedra certa para prevenir qualquer dano da forma mais eficaz possível.

Nota de aplicação: Valores históricos, procedimentos de teste e recomendações de revestimento não substituem os padrões atuais, testes de laboratório, superfície de teste, verificação de compatibilidade de materiais e plano de manutenção de instalações.