Estudio de la acción de ambientes agresivos en rocas graníticas del Alentejo

Abstract

El comportamiento de cinco rocas graníticas, extraídas de las canteras en el distrito de Portalegre (Alentejo), ha sido analisado con relación al mantenimiento de su patrón ornamental, sus características microestructurales, físico-mecánicas y durabilidad, cuando se exponen a atmósferas agresivas y/o condiciones climáticas extremas: niebla salina, soluciones acidificadas, atmósfera de SO₂ (con y sin materia particulada) y congelación. También se evaluó la evolución temporal de este comportamiento y el impacto en su uso como material de construcción. Ensayos de caracterización petrográfica, física y mecánica, de acuerdo con las normas europeas (recorriendo también a diferentes técnicas experimentales, a saber, microscopía óptica y SEM) han servido de control para la comparación con los resultados obtenidos después de su exposición a atmósferas agresivas. En general, los granitos estudiados fueron resistentes, cumpliendo con las normativas vigentes para su aplicación como material de construcción, sin embargo, se ha registrado una pérdida en sus propiedades, más o menos extensa, dependiendo del tipo de granito y de atmósfera simulada. Los granitos de grano más grueso y porfiróide tienen un peor comportamiento que los de grano más fino, en relación a propriedades como la resistencia. Éstas están influenciadas principalmente por el porcentaje volumétrico de feldespato potásico, el tamaño de los fenocristales en la matriz y el contenido de cuarzo. En la exposición a las atmósferas salinas y ácidas hubo pérdida de masa en todas las litologías, ligeramente superior en granitos con granos de mayor dimensión, para la atmósfera salina, y más significativa para la solución de HCl, seguida de H₂SO₄ y HNO₃. Cuando se exponen a atmósfera sulfatada, los granitos presentaron un aumento de masa relacionada con la formación de nuevos minerales, es decir, sulfatos. En la atmósfera de SO₂ la materia particulada tenía un papel de catalizador, promoviendo mecanismos de alteración que conducen a la pérdida de material, más significativa que los que promovieron la formación de minerales nuevos.

The behavior of five granitic rocks exploited in the Portalegre district (Alentejo) was analysed, regarding the maintenance of the ornamental pattern, microstructural, physico-mechanical and durability characteristics, when exposed to aggressive atmospheres and/or extreme climatic conditions: saline mist, acidified solutions, atmosphere of SO₂ (with and without particulate matter) and frost. The temporal evolution of this behaviour and the impact on its use as construction material were also evaluated. Petrographic, physical and mechanical characterization tests were carried out, in accordance with the European standards (also using several experimental techniques, namely optical microscopy and SEM), as control for the comparison with the results obtained after the exposure to aggressive atmospheres. Generically, the studied granites were resistant to the aggressive atmospheres, complying with the regulations for their application as building material, but a decay has been recorded in its properties, more or less extensive, depending on each type of granite and the simulated atmosphere. The coarse and porphyroide grain granites have shown a poorer performance than those of thinner grain, regarding resistance-related properties. These are mainly influenced by the volumetric percentage of potassic feldspar, by the size of the phenocrystals in the matrix and by the quartz content. Exposure to saline and acidic atmospheres led to loss of mass in all lithologies, slightly higher in granites with larger grains for the saline atmosphere, and more significant for the HCl solution, followed by H₂SO₄ and HNO₃. When exposed to the sulphated atmosphere, the granites presented a mass increase due to the formation of new minerals, namely sulphates. In the atmosphere of SO₂, the particulate matter had a catalyst role, promoting mechanisms of alteration leading to the loss of material, which were more significant than those the ones that promoted the formation of alteration minerals.

Analisou-se o comportamento de cinco rochas graníticas exploradas no distrito de Portalegre (Alentejo), quanto à manutenção do padrão ornamental, características microestruturais, físico-mecânicas e de durabilidade, quando expostas a atmosferas agressivas e/ou condições climáticas extremas: nevoeiro salino, soluções acidificadas, atmosfera de SO₂ (com e sem matéria particulada) e gelivação. A evolução temporal deste comportamento e o impacto na sua utilização como material de construção foram igualmente avaliados. Ensaios de caracterização petrográfica, física e mecânica, de acordo com as normas europeias em vigor (recorrendo também a diversas técnicas experimentais, designadamente microscopia óptica e SEM) serviram de controlo para comparação com os resultados obtidos após a exposição às atmosferas agressivas. Genericamente, os granitos estudados apresentaram-se resistentes às atmosferas agressivas, cumprindo os normativos em vigor para a sua aplicação como material de construção, tendo-se contudo registado um decaimento nas suas propriedades, mais ou menos extenso, dependendo da tipologia de granito e da atmosfera simulada. Os granitos de grão mais grosseiro e porfiróide apresentam pior desempenho do que os de grão mais fino, nas propriedades relacionadas com a resistência. Estas são influenciadas maioritariamente pela percentagem volumétrica de feldspato potássico, dimensão dos fenocristais na matriz e teor em quartzo. Na exposição às atmosferas salina e ácida ocorreu perda de massa em todas as litologias, ligeiramente superior nos granitos com grãos de maior dimensão para a atmosfera salina, e mais significativa para a solução de HCl, seguindo-se H₂SO₄ e HNO₃. Quando expostos à atmosfera sulfatada os granitos apresentaram um aumento de massa, devido à formação de novos minerais, designadamente sulfatos. Na atmosfera de SO₂ a matéria particulada teve um papel catalisador, promovendo mecanismos de alteração conducentes à perda de material, mais significativos do que aqueles que promoveram a formação de minerais de alteração.