Notiuni despre roci

Din punct de vedere geologic

          Pietrele naturale pentru construcții se obțin prin exploatarea zăcămintelor de roci din litosferă, prin exploatarea anumitor cariere.

Există mai multe criterii de clasificare a rociilor, cel mai important fiind modul lor de formare. Conform acestuia, rocile se clasifică în roci magmatice, roci sedimentare și roci metamorfice.

         Rocile magmatice s-au format prin consolidarea topirii silicioase din interiolul pământului, în drumul ei spre suprafața litosferei. În funcție de viteza de răcire a topiturii, mineralele din magmă pot cristaliza sau se pot răci amorf. Când consolidarea s-a făcut la adâncime mare în scoarță, magma se răcește încet și cristalizează complet, dând naștere la roci intruzive, (de ex. Rocile granitice). Când consolidarea se face aproape de suprafața litosferei,răcirea se face mai repede, forându-se tot roci holocistaline ( de ex. roci porfirice). Când consolidarea s-a facut la suprafața scoarței, răcirea este bruscă și se formează roci efuzive sau de suprafață, ( de ex. Roci bazaltice și cele cu structura vitroasă ).

Cei mai importanți și mai cunoscuți reprezentanți ai acestei categorii de roci sunt:  granitul, bazaltul, porfirul, piatra ponce, scoarța bazaltică.

Granitul este o roca magmatică intruzivă, formată din fenocristalele de cuarț, feldspat și mică. Este unul dintre cele mai durabile și estetice materiale de construți avănd o mare varietate de culori și texturi, utilizat mai ales pentru propietățile sale unice , care îi permit să protejeze clădirile de intemperii și le izolează termic.                                        

          Rocile sedimentare s-au format din rocile preexistente, sub acțiunea factorilor de mediu, fie prin depunere de sfărâmături , fie prin cristalizări și precipitări din soluții, fie prin acumulări de resturi organice. Există trei categorii de roci sedimentare.

a) Roci detritice formate din depunere de sfărâmituri din alte roci preexistente, datorită acțiunii unor factori de mediu. Cele mai reprezentative din această categorie sunt: grohotișurile, prundișurile, nisipurile, gresiile silicioase si loessurile.

b) Roci de precipitație formate prin cristalizări și precipitări din soluții, carcacterizate prin textură stratificată. Aceste roci au o întinsă întrebuințare în construcții, fie ca pietre de construcții, fie ca agregate pentru mortare si betoane. Reprezentanții de bază sunt: gipsul, calcarul și travertinul.

Calcarul: are o largă utilizare, diferențiată după caracteristicile rocii ( placări interioare și exterioare, obiecte decorative, elemente arhitecturale masive).

Travertinul: este o piatră nobilă, de un mare fast arhitectonic care se prezintă sub diverse culori, în funcție de locul de extracție. Este caracterizat printr-o structură cu goluri și denivelări ce-i conferă un aer clasic și păstrează aspectul natural dând senzația de spații calde. Se poate tăia ușor în plăci și se polizează fumos, fiind mult întrebuințat ca material pentru pardoseli și placarea interioară sau exterioară a construcțiilor.

           c) Roci organogene formate prin acumulări de resturi organice, cele mai importante fiind calcarele organogene, creta, diatomitele.

                   Rocile sedimentare s-au format din rocile preexistente, sub acțiunea factorilor de mediu, fie prin depunere de sfărâmături , fie prin cristalizări și precipitări din soluții, fie prin acumulări de resturi organice. Există trei categorii de roci sedimentare.

    Rocile metamorfice s-au format prin transformarea rocilor preexistente, sub acțiunea presiunii ridicate din scoarță, a temperaturii cauzate de trecerea unui curent de magmă prin vecinătatea lor, sau a acțiunii gazelor fierbinți și vaporilor.

 Se formează astfel o textură șistoasă, caracteristică a acestor roci. Cele mai importante matamorfoze care duc la roci folosite în construcții sunt următoarele:

-        

din rocile eruptive iau naștere gnaisurile și micașisturile.

-         din gresiile silicioase rezultă rocile dure numte cuartite.

-         calcarele supuse la prensiuni mari se transformă în marmură.

-         argila se metamorfozează în ardezie, roca ce se poate desface ușor în plăci, folosită ca material pentru acoperișuri.

Evident, reprezentantul cel mai de seamă al rocilor metamorfice este marmura. Înca din perioada antică, marmura a fost intens folosită pentru monumente funerare, icoane etc.

Conservarea pietrei naturale

Prin ședere timp îndelungat în aer liber, sub  acțiunea intemperiilor, rocile sunt supuse alterării. Agenții fizici care degradează rocile sunt variațiile mari de  temperatură simultan cu prezența apei.În urma acestor acținui,dacă piatra nu este destul de compactă ca sa poată rezista eforturilor produse de dilatarea termică sau expansiunea apei care îngheață, își marește volumul și produc sfărâmări superficiale și exfolieri care macină treptat piatra de construcție.

De aceea, pietrele naturale ce urmează să fie folosite în construcții în stare aparentă, trebuie să fie încercate în prealabil la gelivitate.

         În privința agențiilor agresivi de natură chimică, aceștia sunt bioxidul de carbon și bioxidul de sulf din atmosferă. Ei acționează ca acizi și atacă componenți mineralogici bazici ai rocilor și mai ales calcarul.

Alte acțiuni distructive sunt datorate microorganismelor vegetale. În atmosfera      marilor orașe se găsesc în aer pulberi variate care se pot depune pe părțile orizontale ale construcților. Pe acest strat care reține umezeala, vântul poate aduce spori de alge care se dezvoltă, iar ca urmare a acestei vieți vegetale, umiditatea din strat capăta caracter acid din cauza formari de acizi humici. Unele pietre își schimbă culoarea  sau se pătează după ce au fost scoase din carieră și s-au pus în lucrare.

Fenomenul apare datorită unor procese de oxidare care  acționează fie  asupra unora din componenții mineralogici ai rocii,fie asupra unor urme de substanțe organice cu care acesta era impregnată. Acțiunea oxidantă este accelerată de razele solare(de  radiația ultravioletă) fenomenul numindu-se  insolație.

Aceste neajunsuri se observă mai mult la pietrele colorate folosite la  ornamentări exterioare si de aceea se recomandă sa nu se folosească decât pietre din carierele cunoscute stabile la  acțiunea aerului si soarelui.

Pentru a proteja pietrele de construcție de acțiunile agresive menționate mai sus se recomandă atât măsuri de ordin constructiv,cât și tratamente care se aplică pe  piatră după ce a fost pusă în lucrare.

Din punct de vedere fizico-chimic:

Proprietăţile fizice generale ale marmurei sunt: duritatea,densitatea,compresiunea etc. Majoritatea marmurei are urmatoarele caracteristici:

-         Duritate :3-4 pe scala Mohs

-         Densitate:2,55-2,7Kg/cm3

-         Rezistenţa la compresiune:70-140 N/mm2

-         Modul de ruptură:12 -18 N/mm2

-         Absorbţia de apă:mai puţin de 0,5%

-         Porozitate:scazută

Din punct de vedere al proprietatilor chimice,marmurele sunt roci cristaline compuse în principal din calcit, două componente minore care variază de la origine la origine.Dintre cele mai importante se menţionează:

-         Var (CaO):28 -32 %

-         Cuarţ (SiO2):30 -30%

-         Peridotit ( MgO):20-25%

-         Bauxită (FeO si Fe2O3):1-3%

-         Pierdere la calcinare(LOI):20-45%

Dintre impurităţile minerale depistate în marmură amintim: termolitul, actinolitul, flintul, granatul, biotitul, talcul.

Cea mai mare carieră de marmură din Romănia se află in munţii Poiana Ruscăi, judeţul Caraş-Severin. Marmura  extrasă aici este de culoare albă cu nuanţe roz, albăstrui şi cenuşii, compactă (98,11%), cu structură zaharoidă.  Fiind apreciată si peste hotare, este exportată in Franţa, Italia, SUA, Germania, Austria, Ungaria, Egipt.