O ciclo das rochas clássico (aquele que envolve o calor interno da Terra, os agentes do intemperismo e o correr do tempo) pode ser simplificado como uma longa cadeia de processos que demanda uma grande quantidade de energia para criar e recriar rochas [1]. Sob esse prisma, é possível propor um novo caminho para o ciclo das rochas, com um novo agente interveniente – o ser humano. Desse novo grupo de “rochas antrópicas”, destacamos aquelas mais utilizadas ao redor do globo: o concreto.
Histórico do uso de materiais cimentícios
O concreto é o segundo material mais utilizado no mundo, sendo sobrepujado apenas pela água (que também é utilizada em sua produção), mas seu uso não se limita aos dias atuais. Durante a Antiguidade Clássica, obras como o Coliseu e o Panteão (Figura 1) foram erguidas com uma espécie de concreto primitivo, oriundo da mistura de solos de origem vulcânica, que endureciam quando em contato com a água, e cal, que garantia melhor trabalhabilidade da mistura [2].
Figura 1. (A) Coliseu e (B) Panteão.
No entanto, foi durante os séculos XVIII e XIX que o cimento como o conhecemos começou a tomar forma, sendo produzido a partir da calcinação da mistura de argilas e calcários (estes últimos, em maior quantidade). Atualmente, devido aos impactos da produção do cimento no meio ambiente (e.g., alto consumo de matérias-primas, grande liberação de CO2 e alto consumo de energia), os processos de fabricação do material vêm sendo atualizados a fim de produzir um material de melhor qualidade e mais “sustentável” [2].
Produção do cimento
A Figura 2 sintetiza, de forma simplificada, as etapas gerais de produção do cimento.
Figura 2. Fluxo da fabricação do cimento.
As fábricas de cimento são instaladas, geralmente, próximas a jazidas de calcário e argila, materiais estes extraídos em superfície (Figura 3). Após transporte para a fábrica, os materiais são homogeneizados por meio de moagem, para que atinjam a granulometria adequada. Nesta etapa, ao calcário e à argila são adicionadas parcelas de areia e de minério de ferro, para que colaborem, no futuro, com o aquecimento do material moído – que passa a ser chamado de farinha [2,3].
Figura 3. Lavras em superfície de (A) calcário e (B) argila.
A farinha é, por sua vez, levada a um processo de queima entre 900 °C e 1400 °C. As altas temperaturas são necessárias para formar novos compostos minerais, os quais culminarão no clínquer Portland – material diretamente associado à resistência mecânica do concreto após a hidratação. O clínquer é, então, resfriado e moído com novas parcelas de calcário, gesso (para aumentar o tempo de pega do cimento) e, por vezes, escórias e pozolanas (para reduzir a pegada ambiental e melhorar as propriedades do aglomerante final). Ao final dessa etapa, já temos o nosso famoso cimento Portland [2,3].
Por fim, para garantir a qualidade do material, cada lote de cimento produzido é testado para verificar características como a resistência mecânica, a composição química e a finura. Após aprovado, o material já pode ser comercializado, seja por meio de sacos ou a granel (como por meio de caminhões) [3].
Concreto x rochas
Ao buscarmos rochas na natureza que se assemelham ao concreto, duas possíveis candidatas são a brecha (similar a um concreto produzido com agregados graúdos angulosos, como gnaisse britado) e o conglomerado (similar a um concreto produzido com agregados graúdos arredondados, como seixo rolado). As similaridades entre essas rochas e concretos citados são visíveis na Figura 4 [1].
Figura 4. Similaridade entre concretos (1) e rochas (2). Em A.1, tem-se o corte em concreto feito com agregados angulosos; em A.2, corte em uma brecha. Em B.1, tem-se o corte em concreto feito com agregados arredondados. Em B.2, corte um conglomerado.
Indo além das características visuais, é válido ter em mente como as propriedades físicas do concreto o elencam com relação às outras rochas. Estudos mostram que o peso específico, a porosidade e a resistência mecânica do concreto são similares às de rochas sedimentares arenosas e carbonatadas mais antigas, sendo levemente inferiores aos de rochas ígneas e metamórficas. No entanto, como vê-se na Figura 5, o concreto pode apresentar resistência e módulo de elasticidade superiores aos do xisto, que é uma rocha de origem metamórfica, devido à composição mineralógica do material [1].
Figura 5. Comparação geral entre o módulo de elasticidade e a resistência a compressão de alguns grupos de rochas e de concretos.
Considerações finais
Logo, considerando o processo antrópico de produção e as similaridades apresentadas com outras rochas, podemos concordar com o que alguns autores [1] já propõe e afirmar, de forma razoável, que o concreto é uma rocha de origem humana.
Referências
[1] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2451.2010.00748.x
[2] RIBEIRO, D. V. Princípios da ciência dos materiais cimentícios: produção, reações, aplicações e avanços tecnológicos. 1ª ed. Curitiba: Appris, 2021. 569 p.
[3] http://www.campusvirtual.ufsj.edu.br/mooc/ciencianacomunidade/como-o-cimento-e-produzido/
Os diferentes tipos de rochas são um dos principais tópicos dos assuntos entre escaladores. Ter maior aderência, ser mais firme, mais ousada, que precisa de mais concentração, são características das escaladas que dependem da formação de cada rocha, e é possível aprender muito sobre cada uma delas a partir disso.
Em relação a isso, existem muitos pontos de aprendizados geológicos que precisam passar nas mãos de um escalador, e nos ajuda a compreender ainda mais a formação de cada uma dessas rochas.
Figura 1: Escaladora em uma rocha de estrutura complicada. Fonte: Chimarocks
Primeiramente, o que interessa para um escalador: aderência. Logo, é necessário entender várias propriedades de uma rocha, como permeabilidade, estrutura da rocha, formação e textura.
Rochas sedimentares possuem maior permeabilidade, logo, conglomerados, calcários e arenitos (figura 2) terão maior aderência ao escalador. Além disso, a porosidade delas fazem com que sejam rochas susceptíveis a erosão e intemperismo, permitindo que além de uma boa aderência, existam bastantes lugares para apoio e ajude o escalador a variar seu posicionamento.
Figura 2: Escalador em uma rocha de Arenito. Fonte:Escalada Granada
Inclusive, a porosidade é o grande motivo dos escaladores escovarem as rochas, como na figura 3. O uso de magnésio nas mãos para evitar perder a aderência devido ao suor, pode gerar acúmulos na rocha e diminuir sua porosidade. Por isso, é importante o escalador levar a escova para manter a rocha intacta.
Figura 3: Escovação necessária em uma rocha durante a escalada. Fonte: Blog Descalada
Porém, a permeabilidade não é o único fator que deve ser levado em conta. Um grande exemplo disso são as rochas ígneas, que possuem menor permeabilidade. Por conta desse fato, a rocha basalto , na figura 4, possui pouca aderência, se tornando uma rocha muito escorregadia e que pode causar certo risco ao escalador.
Figura 4: Escaladora em uma rocha de basalto. Fonte: Chimarocks
Mas a figura 5 mostra o granito, que mesmo sendo uma rocha ígnea, não sofre com essa perda de aderência devido a sua formação. O lento resfriamento do magma, faz com que a rocha forme cristais de diferente texturas, e permite que a aderência seja mantida, mesmo com uma permeabilidade baixa.
Figura 5: Escalador em uma rocha de granito. Fonte: Escalada Granada
Já as rochas metamórficas são as que produzem os maiores problemas aos escaladores. O quartzito, na figura 6, é o exemplo mais claro. A estrutura da rocha se mantém lisa e sólida, o que dificulta o encaixe e deixa o posicionamento instável. Somado a isso, a porosidade das rochas metamórficas é baixa, o que não permite a aderência necessária e causa um pouco mais de problemas aos escaladores.
Figura 6: Escalador em uma rocha de quartzito. Blog Descalada
A partir dessas informações, é possível perceber o quanto de informação pode ser armazenada e deve ser avaliada por um escalador quando começar o processo de escalada. Aprender, entender e respeitar os processos geológicos, garante o sucesso e a segurança de um bom escalador.
A Linha 4-Amarela do metrô de São Paulo é uma das estações mais movimentadas da metrópole. Conforme pode ser observado na figura 1, a linha que foi inaugurada em junho de 2010, é responsável por pontos importantes da cidade, como as estações Paulista, Faria Lima, Butantã, República, Morumbi, entre outros.
Figura 1: Trajeto da Linha 4-Amarela do Metrô SP. Fonte: Metrô SP
A linha é a única da América Latina a usar o sistema driverless, semelhante a linhas da Dubai, Barcelona e Cingapura [1]. Um importante avanço do transporte público brasileiro, porém convive com uma construção controversa, que culminou em um acidente catastrófico.
As obras foram iniciadas apenas em 2004, devido a inúmeros atrasos em seu planejamento, começou com sondagens rotativas nas fases de projeto básico e projeto executivo, relatadas na figura 2, sendo todas elas verticais e na superfície [2].
Figura 2: Planta detalhando as sondagens do projeto básico e executivo. Fonte: USP
Até o desabamento das obras, nos últimos 22 meses, já haviam sido relatados 10 acidentes, e pelo menos 3 deles foram por conta de erros de engenharia, incluindo o óbito de um funcionário soterrado durante as escavações da Estação Oscar Freire, em junho de 2006 [1].
Na tarde do dia 12 de janeiro de 2007, uma cratera de 80 metros de diâmetro e 32 metros de profundidade engoliu caminhões e carros no local da obra [3]. O desastre estampou as principais capas de jornal do país, como observado na figura 3.
Figura 3: Capa do Estado de S.Paulo de 13/01/2007. Fonte: O Estado de S.Paulo.
Três dias antes do colapso, um afundamento de 20mm foi detectado [4]. Com isso, iniciou a instalação de chumbadores, onde os trabalhos prosseguiram normalmente, e não havia qualquer indício de anormalidade. Porém, no dia do colapso, como pode ser observado na figura 4, desde o primeiro sinal de anormalidade até o colapso completo, passaram apenas 6 minutos [5].
Figura 4: Cronograma de eventos do dia do colapso. Fonte: USP.
A maior tragédia do Metrô SP levou 14 réus para a Justiça de São Paulo. Em outubro de 2016, a decisão foi de que haviam provas que os réus eram inocentes do caso. “Os acusados não tinham como prever o acidente, em razão de todas as circunstâncias apuradas. A execução do projeto de obra estava dentro da normalidade, todas as equipes acompanhavam cuidadosamente cada passo da execução e não apontaram qualquer situação que indicasse a possibilidade de um acidente”, informou a juíza Aparecida Angélica Correia, da 1ª Vara Criminal, responsável pelo caso [6].
REFERÊNCIAS
[2] Winiawer, José Eduardo Beltrão. "Análise de estabilidade de túneis escavados em meios rochosos: aplicação ao caso do colapso do túnel Estação Pinheiros." (2012).
[3] https://acervo.estadao.com.br/pagina/#!/20070113-41360-nac-1-pri-a1-not
[4] https://acervo.estadao.com.br/pagina/#!/20070113-41360-nac-42-cid-c3-not
[5] Kanji, Milton A. "Avaliação de sinistros e do risco em obras geotécnicas-Conceitos e alguns exemplos."
