ROCHAS ORNAMENTAIS

1. ROCHAS ORNAMENTAIS

2. MEDIDAS PREVENTIVAS • O estudo e diagnóstico de várias deteriorações permitem a sugestão das seguintes medidas preventivas: • Deve se aguardar a cura da argamassa de fixação ou assentamento de rochas. Por isso, não é recomendável a aplicação de tratamentos de superfície em rocha disposta horizontalmente sobre argamassa por pelo menos quatro semanas após a instalação; • -Procurar manter o ambiente de obra limpo, durante e após o assentamento da rocha, tomando-se cuidado, entre outros, com a possibilidade de manchamento de rochas claras com o pó de raspagem de assoalhos de madeira; • -Utilizar argamassas com pouca umidade compostas por cimento branco, especialmente para rochas brancas, e areia lavada, “secas”, ou argamassas colantes, e aguardar sua completa secagem antes do rejuntamento dos ladrilhos; • -Evitar composições (“paginações”) com materiais rochosos com resistência ao desgaste muito distintas (ex. mármores e granitos), em pisos de alto tráfego de pedestres; • -Evitar o uso de rejuntes impermeabilizantes, caso não tenha sido aguardada a completa cura das argamassas do contrapiso e de assentamento; • -Em edificações térreas, investigar a umidade do solo e/ou impermeabilizar o contrapiso, para evitar manchamento e/ou o favorecimento dos fenômenos de subeflorescência; • -Remover (lavar) a “lama” de serraria que tenha permanecido na face não polida especialmente em rochas brancas; • -Nunca utilizar ácidos (especialmente o muriático) para a limpeza da rocha após assentamento; • -Cuidado com a manipulação de frutas cítricas, vinagre e outros condimentos em tampos confeccionados com rocha.

3. LIMPEZA • A correta e criteriosa escolha da rocha e elaboração de projetos arquitetônicos, subsidiados pelas propriedades tecnológicas da rocha especificada e ensaios de alteração adequados ao uso em foco, já constituem em si importante forma de prevenção. O estabelecimento do plano de manutenção, nesse momento, é perfeitamente apropriado para já se estabelecer os futuros cronogramas de limpeza e manutenção e os custos envolvidos; • Para exemplificar, cita-se a limpeza e manutenção de grandes áreas, especialmente de fachadas, cujos custos relativamente altos, são muito mais em conta que qualquer intervenção generalizada de restauração ou de substituição de materiais; • Deve ser considerado que os princípios internacionalmente adotados para os procedimentos de limpeza são exatamente os mesmos utilizados no Brasil. No entanto, é preciso adotá-los ao nosso clima e cotidiano, que têm suas peculiaridades; • A poluição ambiental, uma condição comum às grandes e médias cidades da maioria dos paises, é o aspecto que mais exige atenção quanto à limpeza de fachadas, pois somente a prevenção da formação de crostas e outras sujidades possibilitará atingir a durabilidade prevista em projeto; • A limpeza doméstica das rochas polidas é fundamentalmente simples, pois envolve somente o uso de água limpa e detergente neutro, aplicados por meio de pano e esfregão.

4. LIMPEZA • Alerta-se para a obrigatoriedade de sempre testar qualquer método de limpeza numa área reduzida para determinar sua eficiência, seguindo as instruções do fabricante. Devem, então, ser empregados produtos com fórmulas perfeitamente conhecidas e já experimentadas em materiais rochosos; • Igualmente se enfatiza a não utilização de produtos de limpeza ácidos (ex. ácido muriático) ou básicos (ex. soda cáustica), que podem causar danos a rocha, sejam mármores ou granitos, dentre as quais se destacam os manchamentos (amarelamentos, branqueamentos e outros), irreversíveis na quase totalidade dos casos; • A limpeza profissional é altamente recomendada para áreas comerciais, fachadas ou situações emergenciais em residências. Envolve técnicas, equipamentos, produtos e pessoal especializado que utilizarão métodos diversificados, conforme o material rochoso, alterações presentes, grau de sujidade e outros; • Dentre os métodos utilizados, cita-se: a) físico-mecânicos: não modificam a natureza química dos materiais a eliminar, porém, fazem uso de instrumentos abrasivos, jatos de areia; b)mecânicos e químicos: unem a ação mecânica com a química. Tipos: pulverização com água, aparelhos de ultra-som, vapor d’água, jatos d’água; químicos: alteram as moléculas das sujeiras, combinando ou solubilizando seus componentes. Tipos: nebulização de água, substâncias absorventes.

5. MECANISMOS DE DEGRADAÇÃO DAS ROCHAS DOS MONUMENTOS Podemos considerar três tipos de mecanismos de degradação das rochas dos monumentos: i) A degradação química, que considera as reações químicas que se processam à superfície e nas descontinuidades das rochas com formação de minerais secundários; ii) A degradação física, que resulta dos fenômenos de expansão e/ou contração provocados por variações térmicas, abalos físicos de várias origens e ainda por fenômenos de expansão devidos a gênese de minerais secundários por fenômenos de recristalização; iii) A degradação biológica, provocada pelo crescimento sobre as rochas de micro-organismos, algas, fungos, líquens, musgos e ainda pela ação dos pombos e vandalismo provocado pelo homem.

6. Imagem de São Vicente, no Portal Poente do Mosteiro dos Jerônimos, em Lisboa (calcário Liós). • A alteração superficial foi minuciosamente estudada permitindo esquematizar a dinâmica da alteração da rocha calcária, como se segue: • Dissolução superficial do calcário com formação periférica de uma finíssima “patine” argilo-calcítica com hidróxidos de ferro férrico de tom acastanhado; • Impregnação desta película por cloretos da contínua brisa marinha que hidrata o ferro residual resultante da dissolução da calcita, que passa a bicarbonato e vai em solução.

7. 5. ESTUDO DE MICROCLIMAS Para o estudo da atmosfera, seus componentes gasosos, tipo e conteúdo em partículas é necessário dispor de um conjunto de monitores de SO2,NO,NO2, CO, O3 e HCl. O adequado estudo dos fenômenos de degradação das rochas de monumentos implica na caracterização do microclima da área onde se situa esse monumento. A caracterização do microclima supõe a montagem em local adequado de um anemômetro, com registro automático de dados e um pluviômetro. As águas coletadas deverão ser analisadas, determinando-se pH, dureza e SO42-, NO3-, NH4+, Na+, K+ e Ca2+. As partículas sólidas são coletadas (por high vol) e submetidas a raios-X.

8. A DEGRADAÇÃO BIOLÓGICA • Os organismos que podem viver, desenvolver-se e atuar nas rochas de um monumento são em grande número e pertencem a várias categorias. Assim há: • Bactérias; • Algas e protozoários; • Fungos e liquens; • Plantas; • Animais. • Deve-se ter em mente que as rochas de um monumento intensamente fraturada e alterada serve de alojamento a microorganismos e mesmo macroorganismos por centenas de quilômetros quadrados. A água e o ar podem também circular pelo grande número de micro-canais e micro-nichos permitindo a instalação da vida. • Admite-se que 100.000 a 1.000.000 de microorganismos podem viver nas superfícies internas de um centímetro cúbico de rocha alterada (cerca de 2g). • Estes organismos têm ações químicas diretas (biocorrosão) ou funcionam como catalizadores de reações químicas em curso pelos processos de hidrólise, sulfatação, etc. As ações físicas (bioabrasão, desagegação) são também comuns.

9. A DEGRADAÇÃO BIOLÓGICA A sistemática descrita a seguir, refere-se a ação biológica dos seres vivos habitando nas rochas dos monumentos: i) fornecimento de energia, nutrientes e água pelos germens que habitam o interior das rochas degradadas e que são alimentados pela permuta com a atmosfera envolvente, também ela rica em microorganismos; ii) ações de biocorrosão e bioabrasão pela microbiota que se move livremente pelos micro-canais das rochas procurando migrar para o interior da mesma aumentando o volume de rocha alterada; iii) ações catalíticas, acelerando ou retardando transformações químicas em curso. A microbiota é dividida em: a) químico-litotrófica – produtores de H2SO4 e HNO3 b)químico-organo-heterófica – produtores de H2CO3 e ácidos orgânicos iv) ações protetoras de ataques físicos e químicos pela formação de capas de proteção biogenéticas (patinas); v) ações físico-químicas promovendo a desintegração da rocha pela ação dos fungos e raízes das plantas de diversos portes que podem desenvolver-se sobre os monumentos. Ao lado das ações físicas há que salientar as atividades químicas. vi) Ações de lixiviação (biolixiviação) realizadas por ácidos biogênicos, como o H2SO4, ou por quelatos ou ainda diretamente por fungos, por cianobactérias e algas (que vivem da energia solar) por bactérias químico organotróficas (que vivem em meio de materiais orgânicos) e por bactérias químico-lito-autotróficas (que vivem em meios inorgânicos redutores).

10. A DEGRADAÇÃO BIOLÓGICA • Podem ser então distinguidos dois grandes tipos de bactéria que contribuem para a degradação das rochas: • um primeiro grupo é constituído pelas bactérias que não necessitam de fornecimento de matéria orgânica como fonte de energia e de carbono, pois usam o CO2 como fonte de carbono C – são as bactérias autotróficas; neste grupo ainda há que serem separadas as bactérias foto-autotróficas que usam a luz solar como fonte de energia, das bactérias químico-lito-autotróficas que derivam a energia de que precisam da oxidação de substâncias inorgânicas; • o segundo grupo é formado pelas bactérias heterotróficas que necessitam de matéria orgânica como fonte de energia e de carbono.

11. ENSAIO DE LIXIVIAÇÃO CONTÍNUA ATRAVÉS DO EXTRATOR SOXHLET • Os fenômenos de meteorização processam-se em geral em meios oxidantes e hídricos em temperatura ambiente (25C) e sob pressão atmosférica (1 atm). Nestas condições, o desgaste das rochas dá-se muito lentamente sendo quase imperceptível. Uma das formas possíveis de averiguar a evolução da meteorização, simulando em módulo reduzido as condições ambientais, é através de um ensaio laboratorial de lixiviação contínua de um material rochoso em um equipamento denominado Extrator Soxhlet. • Extrator Soxhlet • O extrator Soxhlet é constituído essencialmente de um balão de destilação, uma coluna extratora, uma unidade de condensação e um sifão e permite lixiviar rochas ou minerais por água destilada simulando águas de precipitações atmosféricas. • Obtém-se na experiência com esse dispositivo a simulação de: • Uma atmosfera impregnada de umidade a cerca de 60C, onde se simula a precipitação atmosférica; • Uma zona de flutuação do nível hidrostático, periódica e alternadamente imersa e emersa, onde há uma percolação ativa com transporte em solução verdadeira e coloidal e ainda por suspensão e arraste de carga sólida; • Uma zona de depósito de acumulação da maior parte dos produtos carreados da zona precedente;

12. O equipamento permite reconstituir em escala laboratorial o ciclo hidrológico e o ciclo geoquímico. Com relação ao primeiro assiste-se à precipitação, infiltração, drenagem, acumulação e evaporação. Quanto ao ciclo geoquímico, simulando a percolação do maciço, tem-se os seguintes produtos: • constituintes eluviais (minerais de neoformação) sobre os fragmentos de rocha (maciço rochoso) do extrator; • hidrossilitos (bacia de recepção que é o balão receptor) e produtos aluviais.

13. Metodologia do ensaio O ensaio consiste em evaporar a água do balão com o auxilio de uma manta térmica, o vapor subindo até a unidade de condensação e precipitando como chuva sobre a coluna extratora que contém a amostra. Ao atingir o nível do sifão, a água é remetida de volta para o balão de destilação, iniciando um novo ciclo. São utilizados fragmentos de rocha com diâmetro médio variando de 15 mm e 25 mm e peso médio de 25 g. Enche-se o extrator com esses fragmentos, tendo o cuidado de permitir um gotejar fácil. Simula-se assim um maciço rochoso com um sistema denso de diáclases e vazios por onde a água de percolação se infiltra lixiviando as rochas. Cada dez horas de funcionamento do extrator corresponde a 750 mm de precipitação atmosférica diária. Para acelerar o processo utiliza-se temperatura média de 60C, tornando a umidade relativa no extrator próxima à saturação, com teores de oxigênio um terço do normal e dióxido de carbono um quarto do normal, caracterizando em ambiente laboratorial uma atmosfera úmida, com menos O2 e CO2 que a atmosfera normal e uma água de percolação mais pura e quente que a das chuvas. O tempo que deve durar o ensaio é variável em função dos objetivos a serem verificados. Na literatura encontram-se referências a 1.000 a 6.000 horas de ensaio.

14. Mesquita (2000) realizou este ensaio utilizando o Granito Branco Ceará e obteve os seguintes resultados: • A solução lixiviante final, resultante da evolução dos sucessivos ciclos, inicialmente incolor, com pH 6,8 e com certo grau de dissociação, apresentou coloração branca leitosa contendo uma quantidade de sólidos totais dissolvidos em torno de 8.434 mg/l, condutividade elevada e pH alcalino de 8,2. • A lixiviação promoveu, também, a precipitação de resíduos sólidos no fundo do balão. Estes resíduos, com peso igual a 107,15 g, dizem respeito à zona de acumulação de lixiviados da simulação, o que em ambiente natural corresponde a uma bacia de acumulação. • A análise química da água lixiviante após o ensaio revela a presença de íons, ressaltando-se o Na+ e o CO3--. Os elevados teores de CO3-- e principalmente de cloretos retirados pela água lixiviante foram interpretados como resultantes da dissolução de carbonatos e sais precipitados em microfissuras e/ou permeando os cristais sob a forma de finas películas, por ação de forças capilares em virtude do clima semi-árido ocorrente na região de jazimento do granito estudado. • A deterioração do material analisado pode ser avaliada pelos resultados dos índices físicos relacionados ao material estudado, antes e depois do ensaio. Verificou-se que diminuiu a massa específica do material, provavelmente pela desagregação e remoção dos finos da bacia de deposição, fazendo aumentar a porosidade e a absorção d’água.

15. Experimentais (ensaios de durabilidade): - Acelerados: ensaios de envelhecimento artificial - Básicos: Ciclos de umedecimento e secagem Ciclos de congelamento e degelo Ciclos de cristalização de sais - Atmosferas controladas: Atmosferas contaminadas Névoa salina Chuva ácida - Outros: Ataque com soluções agressivas Exposição à radiação ultravioleta Ciclos térmicos Ensaios combinados