Caracterização Tecnológica De Agregados Graúdos Para Utilização Na Pavimentação De Estradas Vicinais

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS DA TERRA CURSO DE GEOLOGIA

FELIPE CHANDELIER

CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DE AGREGADOS GRAÚDOS PARA UTILIZAÇÃO NA PAVIMENTAÇÃO DE ESTRADAS VICINAIS

CURITIBA 2018

FELIPE CHANDELIER

CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DE AGREGADOS GRAÚDOS PARA UTILIZAÇÃO NA PAVIMENTAÇÃO DE ESTRADAS VICINAIS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Geologia da Universidade Federal do Paraná como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Geologia.

Orientadora: Prof.ª Dr.ª Adriana Ahrendt Talamini.

Co-orientador: Geol. Rosiney Gandolfi Machado

CURITIBA 2018

AGRADECIMENTOS

À minha família e noiva pelo suporte emocional durante o período de graduação, principalmente durante os períodos em que estive afastado devido aos trabalhos de campo.

À UFPR e aos professores do Departamento de Geologia por todo o conhecimento transmitido ao longo dos 5 anos do curso. Em especial à Prof.ª Dr.ª Adriana Ahrendt Talamini pela orientação e contribuições ao trabalho.

Ao Laboratório de Materiais e Estruturas da UFPR (LAME) que disponibilizou os equipamentos necessários para a realização dos ensaios de Análise Granulométrica e Abrasão Los Angeles.

Aos amigos que me apoiaram durante todo o período de graduação.

À empresa Mineral Geologia que forneceu apoio logístico e financeiro para realização do trabalho, agradeço especialmente ao geólogo Rosiney Gandolfi Machado e a geóloga Marcela Chinen Machado pelo companheirismo e significativas contribuições.

À toda equipe da Mineral que contribuiu muito para o meu crescimento pessoal e profissional.

RESUMO

Os agregados graúdos correspondem ao esqueleto pétreo de uma estrada não pavimentada e a utilização de material inadequado pode acarretar inúmeros problemas estruturais à via. No presente trabalho realizou-se a caracterização tecnológica de agregados graúdos que são empregados na pavimentação de estradas vicinais ao longo do segundo planalto paranaense, com o intuito de estabelecer critérios práticos para avaliação desse tipo de material, assim como identificar as principais características geológicas responsáveis por cascalho de qualidade. Ao todo foram feitos cinco ensaios de caracterização tecnológica, sendo eles: Descrição Macroscópica, Análise Granulométrica, Obtenção do Índice de Forma, Abrasão Los Angeles e Determinação da Massa Unitária. Considerando tais características avaliou- se o cascalho produzido em 12 minas que exploram diferentes tipos de rochas (diabásio, basalto, andesito, siltito e diamictito). Os ensaios selecionados, assim como a formulação desenvolvida para avaliação das características desejadas em agregados graúdos utilizados para a pavimentação foram satisfatórios, condizendo aparentemente com a realidade. As amostras de cascalho foram ainda agrupadas em classes de acordo com os resultados obtidos nos ensaios, o que permitiu indicar a disposição geográfica de jazidas com materiais adequados para o fim que se propõe. De modo geral, os agregados de rochas ígneas apresentam melhores características em relação aos de rochas sedimentares, entretanto, ambos podem ser utilizados na pavimentação e manutenção de estradas, porém os agregados de rochas ígneas apresentaram melhor custo-benefício a longo prazo. Os agregados que são explorados apenas por escarificação (porção superficial alterada da rocha) apresentaram menor custo de produção quando comparados aos agregados que são britados (porção sã ou pouco alterada da rocha), todavia, as características desse material britado são melhores que o cascalho alterado apenas escarificado, desta forma o seu uso é aconselhável do ponto de vista econômico.

Palavras-chave: Ensaios de caracterização, Cascalho, Pavimentação de estradas.

iii

ABSTRACT

The coarse aggregates correspond to the stone skeleton of an unpaved road and the use of unsuitable material can cause numerous structural problems to the road. In the present work, the technological characterization of coarse aggregates that are used in the paving of vicinal roads along the Paraná’s second plateau was done, with the purpose of establishing practical criteria for the evaluation of this type of material, as well as to identify the main geological characteristics responsible for quality gravel. In all, five technological characterization tests were carried out: Macroscopic Description, Granulometric Analysis, Obtaining the Form Index, Abrasion Los Angeles and Determination of the Unitary Mass. Considering these characteristics it was evaluated the gravel produced in 12 mines that explore different types of rocks (diabase, basalt, andesite, siltite and diamictite). The selected tests, as well as the formulation developed to evaluate the desired characteristics in coarse aggregates used for paving were satisfactory, seemingly matching reality. The gravel samples were also grouped into classes according to the results obtained in the tests, which allows indicating the geographic arrangement of deposits with suitable materials for the purpose that is proposed. In general, aggregates of igneous rocks have better characteristics than those of sedimentary rocks, however, both can be used in paving and maintenance of roads, but aggregates of igneous rocks are more cost-effective in the long run. Aggregates that are exploited only by scarification (altered surface portion of rock) have a lower cost of production when compared to aggregates that are crushed (fresh or slightly altered portion of the rock), however, the characteristics of this crushed material are better than just scarified modified gravel, so its use is advisable from the economic point of view.

Keywords: Characterization tests, Gravel, Paving of roads.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Localização das minas selecionadas para o trabalho...... 10 Figura 2: Seção esquemática mostrando as camadas de uma estrada vicinal.. .. 12 Figura 3: Fluxograma das atividades desenvolvida no decorrer do trabalho...... 16 Figura 4: Classificação das formas de agregados...... 19 Figura 5: Peneirador para análise granulométrica de agregados graúdos...... 20 Figura 6: Máquina e carga abrasiva utilizadas no ensaio de abrasão Los Angeles. 22 Figura 7: Equipamentos utilizados no ensaio de massa unitária...... 23 Figura 8: Fotografias Mina Arrozal ...... 25 Figura 9: Perfil de alteração esquemático da mina Arrozal ...... 25 Figura 10: Fotografias Mina Guarani II ...... 26 Figura 11: Perfil de alteração esquemático da mina Guarani II...... 26 Figura 12: Fotografias Mina Invernadinha III ...... 27 Figura 13: Perfis de alteração esquemáticos da mina Ivernadinha III ...... 28 Figura 14: Fotografias Mina Lajeado Bonito I...... 29 Figura 15: Perfil de alteração esquemático da mina Lajeado Bonito I ...... 29 Figura 16: Fotografias Mina Moquem I VDC ...... 30 Figura 17: Perfil de alteração esquemático da mina Moquem I VDC ...... 30 Figura 18: Fotografias Mina Motta ...... 31 Figura 19: Perfil de alteração esquemático da mina Motta ...... 31 Figura 20: Fotografias Mina Pedreira Preta II...... 32 Figura 21: Perfil de alteração esquemático da Pedreira Preta II ...... 32 Figura 22: Fotografias Mina Rio do Tigre T-30 ...... 33 Figura 23: Perfil de alteração esquemático da mina Rio do Tigre T-30 ...... 33 Figura 24: Fotografias Mina Santa Bárbara...... 34 Figura 25: Perfil de alteração esquemático da mina Santa Bárbara ...... 34 Figura 26: Fotografias Mina Santa Rita ...... 35 Figura 27: Perfil de alteração esquemático da mina Santa Rita...... 35 Figura 28: Fotografias Mina Siqueira ...... 36 Figura 29: Perfil de alteração esquemático da mina Siqueira...... 36 Figura 30: Fotografias Mina Volta Grande ...... 37 Figura 31: Perfil de alteração esquemático da mina Volta Grande ...... 37 v

Figura 32: (Continua) Distribuição granulométrica das amostras...... 42 Figura 32: (Conclusão) Distribuição granulométrica das amostras...... 43 Figura 33: Exemplos de estradas construídas com cascalho das minas Lajeado Bonito I (Diabásio) e Santa Rita (Diamicitito) ...... 50 Figura 34: Exemplos de estradas construídas com cascalho das minas Invernadinha III (Andesito) e Pedreira Preta II (Diamicitito)...... 51

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Minas selecionadas para o trabalho...... 14 Tabela 2: Estratigrafia da bacia do Paraná ...... 16 Tabela 3: Número de amostras coletadas em cada mina ...... 18 Tabela 4: Classificação nominal dos agregados graúdos ...... 21 Tabela 5: Séries de peneiras normal e intermediária da análise granulométrica . 21 Tabela 6: Carga abrasiva e número de rotações para as diferentes graduações de amostras utilizadas na abrasão Los Angeles ...... 22 Tabela 7: Características para avaliação do grau de alteração e coerência ...... 38 Tabela 8: Descrição resumida das amostras...... 38 Tabela 9: Índice de forma das amostras...... 40 Tabela 10: Resumo da distribuição granulométrica das amostras...... 41 Tabela 11: Resultado do ensaio de abrasão Los Angeles e relação com o grau de alteração...... 44 Tabela 12: Resultado do ensaio de determinação da Massa Unitária...... 45 Tabela 13: Valores atribuídos a cada classificação dos 5 ensaios realizados ..... 48 Tabela 14: Resultado da análise conjunta dos cinco ensaios...... 49 Tabela 15: Ranque das minas com melhores cascalhos separadas em classes . 49

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ...... 9 1.1 ÁREA DE ESTUDO ...... 10 1.2 OBJETIVOS ...... 11 1.2.1 Objetivos Específicos ...... 11 2 REFERENCIAL TEÓRICO ...... 11 2.1 MATERIAIS EMPREGADOS PARA PAVIMENTAÇÃO DE ESTRADAS VICINAIS ...... 11 2.1.1 Agregado Graúdo ...... 13 2.1.2 Agregado Miúdo ...... 13 2.2 CONTEXTO GEOLÓGICO ...... 14 2.2.1 Província Magmática do Paraná ...... 14 2.2.2 Bacia Sedimentar do Paraná ...... 15 3 MATERIAIS E MÉTODOS ...... 16 3.1 LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO ...... 17 3.2 CAMPO E AMOSTRAGEM ...... 17 3.3 ANÁLISES E ENSAIOS ...... 18 3.3.1 Análise Petrográfica Macroscópica ...... 19 3.3.2 Obtenção do Índice de Forma (IF) ...... 19 3.3.3 Análise Granulométrica ...... 20 3.3.4 Abrasão Los Angeles ...... 21 3.3.5 Massa Unitária ...... 23 3.4 ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS DADOS ...... 24 4 RESULTADOS ...... 24 4.1 PONTOS DE AMOSTRAGEM (PA) ...... 24 4.1.1 PA01 − Mina Arrozal ...... 25 4.1.2 PA02 − Mina Guarani II ...... 26 4.1.3 PA03 − Mina Invernadinha III ...... 27 4.1.4 PA04 − Lajeado Bonito I ...... 28 4.1.5 PA05 − Mina Moquem I VDC ...... 29 4.1.6 PA06 − Mina Motta ...... 30 4.1.7 PA07 − Pedreira Preta II ...... 31

vii

4.1.8 PA08 − Mina Rio do Tigre T-30 ...... 32 4.1.9 PA09 − Mina Santa Bárbara ...... 33 4.1.10 PA10 − Mina Santa Rita ...... 34 4.1.11 PA11 − Mina Siqueira ...... 35 4.1.12 PA12 − Mina Volta Grande ...... 36 4.2 ANÁLISE PETROGRÁFICA MACROSCÓPICA ...... 37 4.3 ÍNDICE DE FORMA ...... 40 4.4 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA ...... 41 4.5 ABRASÃO LOS ANGELES ...... 44 4.6 MASSA UNITÁRIA ...... 45 5 DISCUSSÃO ...... 46 6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ...... 51 REFERÊNCIAS ...... 53 APÊNDICE I: Mapa Geológico Regional...... 55 APÊNDICE II: Fichas de Descrição Macroscópica...... 56 APÊNDICE III: Mapas de Disposição dos Resultados...... 68

viii

1 INTRODUÇÃO

Segundo Manual Básico de Estradas e Rodovias Vicinais (DER/SP, 2012), ao estudar as estradas que compõem a malha viária brasileira, pode-se fazer a classificação quanto à sua característica física em: (i) pavimentadas ou (ii) não pavimentadas. As estradas que não são pavimentadas podem ser chamadas ainda de Estradas Vicinais de Terra ou Estradas Rurais. Tais estradas são fundamentais para todo o setor agrícola e agropecuário brasileiro, servindo como ligação entre a produção primária até as rodovias pavimentadas, que fazem o escoamento da produção até o local de comercialização ou industrialização, além de servirem como acesso básico da população rural aos serviços essenciais encontrados nos centros urbanos.

As estradas vicinais são construídas geralmente aproveitando um traçado preexistente, sem estudos preliminares e desconhecendo-se as características básicas do material utilizado para construção, o que resulta em vias com inúmeros problemas estruturais (DER/SP, 2012). Associado ao fato de estarem sob constante ação do tráfego de veículos pesados, possuem um alto grau de deterioração, sendo assim, necessitam de manutenções periódicas.

De acordo com Baesso e Gonçalves (2003) é imprescindível a utilização de materiais granulares tais como saibro e cascalho para pavimentação das estradas, são utilizados geralmente os materiais disponíveis localizados próximos à obra, de forma natural ou após alguns processos de beneficiamento (geralmente britagem).

Tanto para construção como para manutenção das estradas, devem ser empregadas técnicas e equipamentos adequados, assim como um material de boa qualidade, para garantir uma condição de rolamento melhor e mais duradoura. Entretanto, não existe um método qualitativo previamente descrito para realização da análise do material que é utilizado na pavimentação de estradas, o que dificulta estabelecer critérios práticos para serem empregados. Essa situação é muito clara em regiões onde predominam estradas vicinais, pois a necessidade constante de material para revestimento faz com que sejam utilizados materiais disponíveis sem nenhuma avaliação.

A caracterização tecnológica dos agregados serve como base para a qualificação do material granular empregado na construção e manutenção de estradas, sendo fundamental para uma avaliação precisa da qualidade e durabilidade destas. Nesse âmbito o presente trabalho pretende qualificar diferentes tipos de materiais geológicos que são empregados na pavimentação de estradas, assim como estabelecer critérios práticos para avaliação dos agregados graúdos, o que resultaria em vias com maior qualidade e durabilidade, refletindo em desenvolvimento social e econômico das regiões rurais as quais estão inseridas.

1.1. ÁREA DE ESTUDO Como áreas de estudo para o desenvolvimento deste trabalho foram selecionadas várias frentes de lavra, localizadas ao longo do segundo planalto paranaense na região sul do Brasil, mais especificamente nos seguintes municípios: Cândido de Abreu, Congonhinhas, Imbaú, Ipiranga, Ortigueira, Reserva, Telêmaco Borba e Ventania. A Figura 1 mostra a localização da área de estudo, assim como a disposição das frentes de lavra estudadas.

Figura 1: Localização das minas selecionadas para o trabalho. Base Cartográfica IBGE (2015). 10

1.2. OBJETIVOS O trabalho tem como objetivo a caracterização tecnológica de agregados graúdos que são empregados na construção e manutenção de estradas em áreas de reflorestamento na região norte-nordeste do estado do Paraná, tendo em vista os inúmeros problemas que são gerados pela utilização de material inadequado para tal fim.

1.2.1. Objetivos Específicos Como objetivos específicos podem se destacar os seguintes:

• Caracterização das propriedades físicas e geológicas do material granular de 12 minas de cascalho. • Desenvolvimento de um banco de dados em Sistema de Informações Geográficas (SIG), com a disposição geográfica dos resultados. • Avaliação dos principais fatores geológicos que controlam a qualidade do material utilizado nas estradas vicinais, para facilitar a prospecção de novas jazidas com material de qualidade.

2 REFERENCIAL TEÓRICO

Para contextualização teórica de temas que serão abordados no decorrer do trabalho, esse capítulo está dividido em dois subitens. O primeiro indica os principais materiais que são empregados para a construção e manutenção de estradas vicinais, dentre eles os agregados graúdos. E o segundo apresenta o contexto geológico em que as frentes de lavra selecionadas estão inseridas.

2.1 MATERIAIS EMPREGADOS PARA PAVIMENTAÇÃO DE ESTRADAS VICINAIS Segundo Frazão (2002) os pavimentos são construídos para resistir e distribuir os esforços verticais e horizontais exercidos pelo tráfego dos veículos. Segundo esse autor, cada camada do pavimento é classificada de acordo com a função que desempenha: (i) camada superficial (capa ou revestimento); (ii) corpo do pavimento (sub-base e base); e (iii) fundação (subleito) (Figura 2).

Figura 2: Seção esquemática mostrando as camadas de uma estrada vicinal. Adaptado de Frazão (2002).

• Subleito: corresponde ao terreno natural, que pode ser reforçado através da compactação. • Sub-base: é composta por material granular grosso (agregados graúdos), com a função de resistir aos esforços do tráfego de veículos. • Base: é composta por material granular grosso a médio (agregados graúdos), com a função de distribuir os esforços para as camadas abaixo. • Capa ou revestimento: é composta por uma mistura de materiais granulares (agregado graúdo) e ligantes, que podem ser misturas asfálticas ou agregado miúdos/material argiloso (nas estradas de terra ou vicinais). Essa camada superior de material mais fino tem a função de melhorar as condições de rolamento da via.

É possível observar que os agregados graúdos são fundamentais para confecção de uma estrada de qualidade, eles correspondem a 100% do corpo do pavimento (sub-base e base) e cerca de 80 a 90% da camada superficial (capa ou revestimento). Os agregados graúdos são o esqueleto pétreo dos pavimentos e conferem elevada resistência aos esforços solicitados.

Segundo Nunes (2003) as duas principais características técnicas essenciais às estradas não pavimentadas são: (i) capacidade de suporte; e (ii) condições de rolamento e aderência. A capacidade de suporte está relacionada com a deformação da estrada em resposta aos esforços provocados pelo tráfego de veículos, as condições de rolamento estão diretamente vinculadas com a maneira como foi feita a regularização da pista. Para garantir essas duas características favoráveis é imprescindível a utilização de materiais granulares adequados. 12

2.1.1 Agregado Graúdo Segundo a NBR 7211 (ABNT, 1983), agregado graúdo corresponde a pedregulhos ou britas, cujos grãos passam pela peneira de 152 mm e são retidos na peneira 4,8 mm. Os agregados graúdos são o esqueleto pétreo do corpo do pavimento, para isso necessitam apresentar alta resistência à abrasão e compressão, evitando o desgaste da pista de rolamento. Segundo Frazão e Paraguassu (1998) as principais características desejadas em agregados que são utilizados para construção e manutenção de estradas são as seguintes:

A. Baixo grau de alteração ou alterabilidade. B. Elevado grau de empacotamento: • Forma dos fragmentos a mais equidimensional possível; • Alta adesividade. C. Elevado grau de resistência e dureza: • Alta resistência à abrasão e compressão; • Alta tenacidade.

Segundo Frazão (2002) diferentes tipos de rochas podem ser utilizados como agregados para pavimentação de estradas, desde que apresentem as características físicas e geológicas adequadas. Destaca-se a utilização de rochas ígneas como granitoides e basaltos, rochas metamórficas de mais alto grau como gnaisses e migmatitos e em algumas situações rochas sedimentares mais “duras” como diamictitos e folhelhos. Entretanto, a jazida de produção desse tipo de material deve estar localizada o mais próximo possível do destino para tornar a atividade viável economicamente (Baesso e Gonçalves, 2003).

2.1.2 Agregado Miúdo Segundo a NBR 7211 (ABNT, 1983), agregado miúdo corresponde a grãos que passam pela peneira de 4,75 mm e são retidos na peneira 0,015 mm. Esse material fino é empregado na camada de revestimento da estrada misturado com o agregado graúdo. A sua função é preencher os espaços vazios entre os grãos maiores, tornando a superfície de rolamento mais regular. Quando se utilizar material argiloso (diâmetro inferior a 0,004 mm), deve-se misturar com materiais granulares, devido à sua capacidade de absorção de água, evitando assim pistas encharcadas (atoleiros). 13

2.2 CONTEXTO GEOLÓGICO Segundo dados da Mineropar (2006a e b), as frentes de lavra selecionadas para o presente trabalho estão inseridas na Bacia Sedimentar do Paraná, onde se exploram principalmente rochas básicas pertencentes à Província Magmática do Paraná (PMP) e em casos específicos rochas sedimentares como siltitos e folhelhos. O Mapa Geológico Regional (Apêndice I) mostra a disposição das frentes de lavra em relação ao mapeamento sistemático realizado pela Mineropar (2006a e b). A Tabela 1 indica o tipo de rocha explorado em cada mina selecionada, o tipo de ocorrência e a unidade formal relacionada.

Tabela 1: Minas selecionadas para o trabalho, litotipo, forma de ocorrência e unidade formal relacionada. Fonte Mineropar (2006a e b).

N° Mina Tipo de material Ocorrência Unidade Formal

1 Arrozal Diabásio Soleira e Dique PMP 2 Guarani II Folhelho/Siltito Camada Fm Teresina 3 Invernadinha III Andesito Dique PMP 4 Lajeado Bonito I Diabásio Dique PMP 5 Moquém I VDC Diabásio Dique PMP 6 Motta Basalto Derrame PMP 7 Pedreira Preta II Diamictito Camada Gp Itararé 8 Rio do Tigre T-30 Basalto Derrame PMP 9 Santa Bárbara Diabásio Dique PMP 10 Santa Rita Diamictito Camada Gp Itararé 11 Siqueira Diabásio Dique PMP 12 Volta Grande Diabásio Dique PMP

2.2.1 Província Magmática do Paraná Segundo Mantesso-Neto (2004) a Província Magmática do Paraná se originou no Jurássico-Cretáceo a partir do fenômeno de ativação tectono-magmática da Plataforma Sul-Americana, ligado à abertura do Atlântico Sul, que resultou na expressiva atividade magmática na Bacia do Paraná. Como consequência, houve a formação de extensos derrames de rochas básicas, bem como um denso enxame de diques com orientação preferencial NW em algumas porções da bacia e múltiplos níveis de soleiras intrudidas segundo os planos de estratificação dos sedimentos paleozoicos.

Litologicamente, a Província Magmática do Paraná é composta por basaltos toleíticos e andesitos basálticos, ocorrendo subordinadas quantidades de riolitos e riodacitos (Milani et al., 2007). Os autores também ressaltam que estruturas como disjunções colunares, planares sub-horizontais, cavidades preenchidas (amígdalas) ou não (vesículas) e xenólitos podem ocorrer nesses corpos, que costumam apresentar textura fanerítica inequigranular fina a média.

2.2.2. Bacia Sedimentar do Paraná A Bacia Sedimentar do Paraná é classificada como uma bacia intracratônica e corresponde a uma grande sinéclise que se estende por grande parte do centro-leste do continente sul-americano, abrangendo 1,5 milhões de quilômetros quadrados entre a porção meridional do Brasil, Paraguai, Uruguai e Argentina. Possui uma forma elíptica com direção NNE-SSW, preenchida por cerca de 7 mil metros de espessura de sedimentos Paleozoicos, Mesozoicos, lavas basálticas cretáceas e sedimentos cenozoicos (Milani et al., 2007).

Segundo Milani et al. (2007), a estratigrafia da Bacia Sedimentar do Paraná pode ser compartimentada em seis supersequências, Rio Ivaí (Ordoviciano-Siluriano), Paraná (Devoniano), Gondwana I (Carbonífero-Eo-Triássico), Gondwana II (Meso a Neotriássico), Gondwana III (Neojurássico-Eocretáceo) e Bauru (Neocretáceo), sendo as três primeiras formadas por rochas derivadas de ciclos transgressivo-regressivos, as demais atreladas a ambientes continentais e ao vulcanismo. A Tabela 2 apresenta as formações que compõem cada supersequência, o ambiente deposicional relacionado e os litotipos predominantes.

No presente trabalho não será discutida cada formação que compõe a Bacia do Paraná, tendo em vista que é possível encontrar diversos trabalhos com esse fim. Destaca-se o trabalho de Milani et al. (2007) que apresenta uma síntese da caracterização e interpretação das rochas que compõem a bacia.

Tabela 2: Estratigrafia da bacia do Paraná. Modificado de Milani et al. (2007).

Supersequencia Grupo Unidade Formal Litotipo Predominante Ambiente Deposicional

Rio Paraná, Goio Erê e Santo Arenitos, siltitos, lamitos, Anastácio, Uberaba, Vale do Rio Caiuá e conglomerados, arenitos Bauru do Peixe, Araçatuba, São José Alúvio-Fluvial / Eólico Bauru conglomeráticos, calcários arenosos e do Rio Preto, Presidente calcários Prudente e Marília Basaltos toleíticos, andesitos Província Magmática do Paraná Magmatismo Fissural Intracontinental basálticos, riolitos e riodacitos Gondwana III Arenitos e arenitos com níveis Botucatu Eólico conglomeráticos Gondwana II Santa Maria Lamitos, siltitos e arenitos finos Flúvio-Lacustre Arenitos e arenitos com níveis Pirambóia conglomeráticos Sanga do Cabral Arenitos Eólico / Fluvial /Lagos Rasos Rio do Rasto Siltitos, argilitos e arenitos finos Passa Teresina Argilitos, folhelhos e siltitos Dois Serra Alta Lamitos e folhelhos Plataforma Gondwana I Irati Argilitos e folhelhos Restrito Palermo Siltitos Plataforma Guatá Rio Bonito Arenitos siltitos Costeiro Taciba Arenitos, siltitos, folhelhos, argilitos, Itararé Campo Mourão Peri-Glacial diamictitos e tilitos Lagoa Azul Ponta Grossa Folhelhos e siltitos Plataforma Rasa / Plataforma Distal Paraná Paraná Furnas Arenitos Costeiro / Fluvial Vila Maria Diamictitos, folhelhos e arenitos Plataforma Rasa / Plataforma Distal Rio Ivaí Rio Ivaí Iapó Diamictitos Glacial Alto Garças Conglomerados e arenitos Fluvial / Costeiro / Plataforma Rasa

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Para alcançar os objetivos propostos, os materiais e métodos utilizados no decorrer da pesquisa foram organizados em uma rotina de trabalho, que estão sintetizados no fluxograma da Figura 3.

Figura 3: Fluxograma das atividades desenvolvidas no decorrer do trabalho 16

Para elaboração da monografia o trabalho foi desenvolvido em quatro etapas: (i) levantamento bibliográfico e seleção dos ensaios adequados para caracterização tecnológica; (ii) levantamentos de campo para coletas de amostras; (iii) realização dos ensaios laboratoriais; e (iv) tratamento dos dados em conjunto com interpretações.

3.1 LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO Os trabalhos de revisão teórica ou bibliográfica foram feitos utilizando diversos materiais de produção científica como livros, dissertações, teses, artigos, normas técnicas, etc. O intuito foi estabelecer critérios para seleção dos ensaios que seriam realizados para a caracterização tecnológica dos agregados utilizados na pavimentação de estradas. É importante salientar a falta de uma bibliografia que discorra diretamente sobre o assunto, desta forma os ensaios selecionados tiveram que ser adaptados para avaliação mais precisa das características desejadas.

Para o desenvolvimento do trabalho de pesquisa foram selecionados cinco ensaios: análise petrográfica macroscópica; obtenção do índice de forma (NBR 7809 – ABNT, 2008); análise granulométrica (NBR 7217 – ABNT, 1987); desgaste e abrasão (Abrasão Los Angeles) (NBR NM 51 – ABNT, 2001) e determinação da massa unitária (NBR NM 45 – ABNT, 2006).

3.2 CAMPO E AMOSTRAGEM Os trabalhos de campo foram possíveis com o apoio financeiro da empresa Mineral Geologia que possibilitou ainda o acesso às áreas de lavra. Ao todo foram visitadas 12 minas que exploram cascalho para revestimento de estradas distribuídas ao longo do segundo planalto paranaense. O levantamento de campo teve como intuito a descrição da geologia local, coleta de amostras e análise do método de lavra e beneficiamento aplicado aos agregados.

O trabalho de amostragem iniciou-se com a descrição do perfil de alteração das rochas junto à frente de lavra (como consta no capítulo 4.1), a coleta foi feita sempre que possível dos dois tipos de materiais que são explorados: (i) porção superficial alterada da rocha, que é apenas escarificacada (material in natura); e (ii) porção mais sã ou pouco alterada, onde a rocha apresenta maior dureza e menor grau de intemperismo sendo necessária a britagem. Entretanto, algumas minas exploram

atualmente apenas um dos materiais descritos, porção alterada (minas que estão na fase inicial de operação) ou sã (minas que já exploraram toda a camada superficial alterada), nestes locais ocorreu apenas uma coleta.

Ao todo foram coletadas 23 amostras diretamente da frente de lavra ou de pilhas de acomodação do material. Como a análise granulométrica de agregados graúdos exige uma quantidade mínima (NBR 7217 – ABNT, 1987) cada amostra coletada apresenta entre 13 a 15 kg totalizando cerca de 322 kg. A Tabela 3 indica o número de amostras coletadas em cada mina e a classificação do tipo de material que é explorado: (i) in natura (porção superficial alterada); e (ii) britado (rocha sã ou pouco alterada).

Tabela 3: Número de amostras coletadas em cada mina e o tipo de material

Mina Amostra Tipo do agregado Mina Amostra Tipo do agregado

1 In natura Pedreira Preta II 1 In natura Arrozal 2 Britado 1 In natura Rio do Tigre T-30 1 In natura 2 In natura Guarani II 2 In natura 1 In natura Santa Bárbara 1 In natura 2 In natura Invernadinha III 2 In natura 1 In natura Santa Rita 3 Britado 2 In natura Lajeado Bonito I 1 Britado 1 Britado Siqueira 1 In natura 2 In natura Moquem I VDC 2 Britado 1 In natura Volta Grande 1 Britado 2 Britado Motta 2 In natura

3.3 ANÁLISES E ENSAIOS Tendo como base as características desejáveis para agregados graúdos que são utilizados para pavimentação de estradas, foram selecionados cinco ensaios e/ou análises para avaliação das seguintes características: grau de alteração, forma dos fragmentos, grau de acomodação ou empacotamento, resistência à abrasão e desgaste. Os ensaios de análise granulométrica e abrasão Los Angeles foram realizados no Laboratório de Materiais e Estruturas da UFPR (LAME), os demais ensaios que não utilizam equipamentos específicos foram realizados nas dependências da empresa Mineral Geologia.

3.3.1 Análise Petrográfica Macroscópica Consiste na descrição macroscópica das amostras para determinar as principais características petrográficas (mineralogia, textura, estrutura e grau de alteração). O grau de alteração e coerência foram definidos com base nas características macroscópicas das amostras conforme parâmetros definidos por Frazão e Augusto Junior (1994).

Estas características controlam diretamente os resultados dos demais ensaios e são fundamentais para interpretações dos resultados obtidos, por esse motivo foi a primeira análise realizada.

3.3.2 Obtenção do Índice de Forma (IF) O índice de forma é estabelecido com base na NBR 7809 (ABNT, 2008), medindo-se a relação entre o comprimento, largura e espessura dos grãos que compõem os agregados. O resultado permite classificar os fragmentos em: cúbicos (ou esféricos), lamelares (ou achatados), alongados (ou prismáticos) e alongados- lamelares, conforme indicado na Figura 4.

Figura 4: Classificação das formas de agregados com base no comprimento (A), largura (B) e espessura (C). Adaptado de Frazão (2002).

O IF está diretamente relacionado com o grau de empacotamento e a resistência dos agregados quando compactados. Frazão (2002) indica que quanto mais cúbicos os fragmentos, maior o grau de empacotamento, resultando em menor índice de vazios e maior resistência à estrutura.

3.3.3 Análise Granulométrica A definição da composição granulométrica é feita com base na NBR 7217 (ABNT, 1987), consiste na determinação da proporção relativa em porcentagem dos diferentes tamanhos dos fragmentos que constituem o total do material. A amostra é sobreposta em um jogo de peneiras (Figura 5) com aberturas específicas, que são colocadas em um agitador mecânico que irá realizar a separação das frações granulométricas. A proporção do material retido em cada peneira deve ser pesada e calculada em relação à amostra total.

Figura 5: (A) Peneirador para análise granulométrica de agregados graúdos; (B) Detalhe da peneira de 76 mm.

Segundo a norma são utilizadas duas séries de peneiras para análise granulométrica, sendo uma denominada série normal e a outra série intermediária. Segundo Frazão (2002) a determinação granulométrica de agregados graúdos é melhor expressa pela dimensão nominal dos agregados, dada por um diâmetro máximo e mínimo conforme indicado na Tabela 4. Desta forma, neste trabalho foram utilizadas peneiras de ambas as séries para a classificação nominal das amostras. A Tabela 5 mostra as duas séries descritas na NBR 7217 (ABNT, 1987) (normal e intermediária), destacando as peneiras utilizadas no trabalho.

A distribuição granulométrica do agregado tem uma relação direta com o índice de vazios, sendo assim tem influência no grau de compactação do pavimento, desta forma a sua determinação é essencial para caracterização tecnológica.

Tabela 4: Classificação nominal dos agregados graúdos. Fonte Frazão (2002). Classificação Diâmetro mínimo/ nominal Diâmetro máximo Brita 0 4,8/ 9,5 mm Brita 1 9,5/19 mm Brita 2 19/25 mm Brita 3 25/50 mm Brita 4 50/76 mm Brita 5 76/100 mm

Tabela 5: Séries de peneiras normal e intermediária, destacando as peneiras utilizadas no trabalho. Fonte NBR 7217 (ABNT, 1987). Série Normal Série Intermediária 76 mm - - 64 mm - 50 mm 38 mm - - 32 mm - 25 mm 19 mm - - 12,5 mm 9,5 mm - - 6,3 mm 4,8mm - 2,4mm - 1,2mm - 0,60mm - 0,30mm - 0,15mm -

3.3.4 Abrasão Los Angeles Uma rocha é mais abrasiva ou desgastável quanto menor for a sua dureza, que está diretamente relacionada à composição mineralógica, textura, estrutura e grau de alteração. A determinação da “dureza” da rocha é feita de forma indireta, por meio de simulações de desgaste e abrasão. Quando a rocha se apresenta na forma de fragmentos, utiliza-se o ensaio de abrasão Los Angeles, conforme descrito pela NBR NM 51 (ABNT, 2001).

O ensaio ocorre após a análise granulométrica, ou seja, com a amostra separada em frações de mesma granulometria. A amostra é então inserida em um tambor giratório (Figura 6A), juntamente com uma carga abrasiva – esferas de aço de

48 mm de diâmetro (Figura 6B). O número de esferas e de rotações é estabelecido de acordo com as características da amostra conforme consta na norma (Tabela 6).

Figura 6: (A) Máquina utilizada no ensaio de abrasão Los Angeles; (B) Carga abrasiva.

Tabela 6: Carga abrasiva e número de rotações para as diferentes graduações de amostras utilizadas na abrasão Los Angeles. Adaptado de NBR NM51 (ABNT, 2001). Peneiras Graduação (Abertura mm) (Amostra- massa parcial g) Passa Retido A B C D E F G 75 63 2500 ± 50 63 50 2500 ± 50 50 37,5 5000 ± 50 5000 ± 50 37,5 25 1250 ± 25 5000 ± 25 5000 ± 25 25 19 1250 ± 25 5000 ± 25 19 12,5 1250 ± 10 2500 ± 10 12,5 9,5 1250 ± 10 2500 ± 10 9,5 6,3 2500 ± 10 6,3 4,75 2500 ± 10 4,75 2,36 5000 ± 10 Massa total (g) 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 10000 ± 10 10000 ± 75 10000 ± 50 Número de rotações 500 500 500 500 1000 1000 1000 Número de esferas 12 11 8 6 12 12 12

Após as rotações a amostra é peneirada na malha de 1,7 mm e os fragmentos retidos são pesados. O desgaste é calculado pela Equação 1:

푀−푀1 ALA= x 100 (Equação 1) 푀 Onde: ALA: Perda por abrasão dado em porcentagem; M: Massa da amostra total; e M1: Massa do material retido na peneira de malha 1,7 mm. 22

Segundo Almeida e Luz (2012) o ensaio de abrasão Los Angeles é o que permite melhor avaliar o potencial de desgaste dos agregados que serão utilizados na pavimentação de estradas. Neste ensaio ocorrem solicitações de atrito (entre os fragmentos, esferas e o tambor) e de impacto (pela queda das esferas sobre os fragmentos).

3.3.5 Massa Unitária A massa unitária é definida pela relação entre a massa de um agregado e o volume que ele ocupa. Pode ser determinada no estado seco, quando se utiliza apenas a gravidade para fazer o arranjo das partículas, ou e em estado compacto, quando além da gravidade se utilizam procedimentos de compactação para a amostra. No presente trabalho foi determinada a massa unitária em estado compacto conforme a NBR NM 45 (ABNT, 2006), simulando o adensamento/compactação que o agregado é submetido na pavimentação de estradas por rolos compressores.

Para determinação da massa unitária é necessário um recipiente de metal com volume previamente definido, uma haste metálica e uma balança (Figura 7). O procedimento inicia-se enchendo um terço do recipiente com a amostra e efetuando o adensamento mediante a 25 golpes com a haste de metal distribuídos uniformemente. Posteriormente coloca-se mais um terço, seguido de mais 25 golpes e por último completa-se o recipiente aplicando-se mais 25 golpes. A massa unitária é obtida dividindo a massa do agregado pelo volume do recipiente.

Figura 7: Equipamentos utilizados no ensaio de massa unitária. Legenda: (A) Balança; (B) Haste de adensamento; (C) Recipiente de metal com volume previamente definido; (D) Balde auxiliar.

A determinação da massa unitária possibilita avaliar como os agregados se arranjam, permitindo definir de modo indireto o grau de empacotamento e o índice de vazios dos agregados. O grau de empacotamento é diretamente relacionado ainda com a forma das partículas e a distribuição granulométrica.

3.4 ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DOS DADOS Para melhor visualização dos resultados dos ensaios foram construídos gráficos e tabelas utilizando-se principalmente o software Microsoft Excel 2010.

A interpretação dos dados foi feita por meio da comparação e integração dos resultados obtidos nos ensaios. Como a bibliografia sobre o assunto é escassa, foi necessário estabelecer critérios próprios para integração dos cinco ensaios que foram realizados, com o intuito de elaborar um ranque com as minas selecionadas para o trabalho. Para se estabelecer os valores-padrões dos ensaios, as Normas Rodoviárias desenvolvidas pelo Departamento Nacional de Estradas e Rodagem foram utilizadas, as quais definem os valores máximos e mínimos para os ensaios dos agregados que são utilizados na pavimentação de estradas. Por fim, os dados obtidos foram introduzidos em um Sistema de Informações Geográficas (SIG) para mostrar a disposição geográfica das minas com melhores resultados, para isso utilizou-se o software ArcGis 10.1.

4 RESULTADOS

Nesse capítulo são apresentados os principais resultados obtidos durante a elaboração da monografia, tais resultados estão divididos em duas atividades maiores: (i) os trabalhos de campo; e (ii) os ensaios de caracterização tecnológica (Análise petrográfica macroscópica, Índice de forma, Análise granulométrica, Abrasão Los Angeles e Massa Unitária).

4.1 PONTOS DE AMOSTRAGEM (PA) Ao todo foram visitadas 12 pedreiras que estão localizadas ao longo do segundo planalto paranaense. Durante esse trabalho de campo foram realizadas coletas de amostras, uma breve descrição da geologia local, métodos de lavra e beneficiamento, que serão descritos a seguir.

4.1.1 PA01 − Mina Arrozal Situada no município de Imbaú, essa frente de lavra faz a extração de cascalho a partir de uma soleira de diabásio pertencente à PMP que está encaixada em arenitos da Formação Rio Bonito. A cascalheira é dividida em três bancadas (Figura 8), onde se explora a rocha alterada por escarificação (na bancada superior) e a rocha sã é britada (nas duas bancadas inferiores). A Figura 9A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e as Figuras 9B e 9C indicam as amostras coletadas na mina Arrozal.

Figura 8: Mina Arrozal: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 9: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Arrozal; (B) Arrozal Am01; (C) Arrozal Am02. 25

4.1.2 PA02 − Mina Guarani II Situada no município de Reserva, essa frente de lavra faz a extração de cascalho a partir de um siltito pertencente à Formação Teresina. A cascalheira é dividida em quatro bancadas (Figura 10), onde se explora a rocha por escarificação, tanto da porção alterada (na bancada superior), quanto a porção sã (nas três bancadas inferiores). A Figura 11A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e as Figuras 11B e 11C indicam as amostras coletadas na mina Guarani II.

Figura 10: Mina Guarani II: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 11: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Guarani II; (B) Guarani II Am01; (C) Guarani II Am02.

4.1.3 PA03 − Mina Invernadinha III Essa frente de lavra está localizada no município de Telêmaco Borba, onde se faz a extração de cascalho a partir de um dique de andesito pertencente à PMP que está encaixado em arenitos do Grupo Itararé. A cascalheira é dividida em três frentes de lavra (Figura 12A), cada uma explorando um material com grau de alteração distinto. A frente de lavra SE (Figura 12B) explora a rocha muito alterada (saprólito) caracterizada como saibro fino (Invernadinha III − Am01). A frente central explora uma porção do dique onde a rocha está alterada (Figura 12C), porém ainda são fragmentos de andesito (Invernadinha III − Am02). A frente NW faz a extração da rocha sã ou pouco alterada (Figura 12D), onde o material é britado (Invernadinha III − Am03). A Figura 13A mostra os perfis de alteração descritos junto a cada uma das três frentes de lavra e as Figuras 13B, 13C e 13D indicam as amostras coletadas na mina Invernadinha III.

Figura 12: Mina Invernadinha III: (A) Imagem de satélite (Google Earth) indicando as três frentes de lavra; (B) Frente de lavra SE; (C) Frente de lavra central; (D) Frente de lavra NW.

Figura 13: (A) Perfis de alteração esquemáticos da mina Invernadinha III; (B) Invernadinha III Am01; (C) Invernadinha III Am02; (D) Invernadinha III Am03.

4.1.4 PA04 − Lajeado Bonito I Essa frente de lavra está localizada no município de Ortigueira, onde se faz a extração de cascalho a partir de um dique de diabásio pertencente à PMP que está encaixado em siltitos da Formação Palermo. A cascalheira apresenta um único talude (Figura 14), toda a porção superficial alterada que pôde ser escarificada já foi retirada, atualmente se explora a rocha sã ou pouco alterada com auxílio de detonação e britagem. A Figura 15A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e a Figura 15B indica a amostra coletada na mina Lajeado Bonito I.

Figura 14: Mina Lajeado Bonito I: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 15: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Lajeado Bonito I; (B) Lajeado Bonito I Am01.

4.1.5 PA05 − Mina Moquem I VDC Situada no município de Ventania, essa frente de lavra faz a extração de cascalho a partir de um dique de diabásio pertencente à PMP que está encaixado em arenitos do Grupo Itararé. A cascalheira é dividida em duas bancadas (Figura 16), onde se explora a rocha alterada por escarificação (na bancada superior) e a rocha sã é britada (na bancada inferior). A Figura 17A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e as Figuras 17B e 17C indicam as amostras coletadas na mina Moquem I VDC.

Figura 16: Mina Moquem I VDC: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 17: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Moquem I VDC; (B) Moquem I VDC Am01; (C) Moquem I VDC Am02.

4.1.6 PA06 − Mina Motta Situada no município de Congonhinhas, essa frente de lavra faz a extração de cascalho a partir de um derrame de basalto pertencente à PMP. A cascalheira é dividida em três bancadas (Figura 18), onde se explora a rocha alterada por escarificação (nas duas bancadas superiores) e a rocha sã (na bancada inferior). A Figura 19A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e as Figuras 19B e 19C indicam as amostras coletadas na mina Motta.

Figura 18: Mina Motta: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 19: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Motta; (B) Motta Am02; (C) Motta Am01.

4.1.7 PA07 − Pedreira Preta II Essa frente de lavra está localizada no município de Telêmaco Borba, onde se faz a extração de cascalho a partir de um diamictito pertencente ao Grupo Itararé. A cascalheira é ainda pequena e apresenta um único talude (Figura 20), na qual se extrai uma porção sã ou pouco alterada da rocha por escarificação. A Figura 21A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e a Figura 21B indica a amostra coletada na Pedreira Preta II.

Figura 20: Pedreira Preta II: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 21: (A) Perfil de alteração esquemático da Pedreira Preta II; (B) Pedreira Preta II Am01.

4.1.8 PA08 − Mina Rio do Tigre T-30 Essa frente de lavra está localizada no município de Cândido de Abreu, onde se faz a extração de cascalho a partir de um derrame basáltico pertencente à PMP. A cascalheira é dividida em quatro bancadas (Figura 22), na qual se explora a rocha alterada por escarificação (nas duas bancadas superiores) e a rocha pouco alterada (nas duas bancadas inferiores). A Figura 23A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e as Figuras 23B e 23C indicam as amostras coletadas na mina Rio do Tigre T-30.

Figura 22: Mina Rio do Tigre T-30: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 23: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Rio do Tigre T-30; (B) Rio do Tigre T-30 Am01; (C) Rio do Tigre T-30 Am02.

4.1.9 PA09 − Mina Santa Bárbara Situada no município de Ortigueira, essa frente de lavra faz a extração de cascalho a partir de um dique de diabásio pertencente à PMP que está encaixado em siltitos da Formação Rio do Rasto. A cascalheira é ainda pequena e apresenta um único talude (Figura 24), onde se explora a rocha por escarificação, na porção superior do talude a rocha alterada e na porção inferior a rocha com menor grau de intemperismo. A Figura 25A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra no local mais representativo (Figura 24B) e as Figuras 25B e 25C indicam as amostras coletadas na mina Santa Bárbara. 33

Figura 24: Mina Santa Bárbara: (A) Frente de lavra atual; (B) Perfil de alteração encontrado na frente de lavra.

Figura 25: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Santa Bárbara; (B) Santa Bárbara Am01; (C) Santa Bárbara Am02.

4.1.10 PA10 − Mina Santa Rita Situada no município de Ipiranga, essa frente de lavra faz a extração de cascalho a partir de um diamictito pertencente ao Grupo Itararé. A cascalheira é dividida em duas bancadas (Figura 26), onde se explora a rocha por escarificação, tanto da porção alterada (na bancada superior), quanto a porção sã (na bancada inferior). A Figura 27A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e as Figuras 27B e 27C indicam as amostras coletadas na mina Santa Rita. 34

Figura 26: Mina Santa Rita: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 27: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Santa Rita; (B) Santa Rita Am01; (C) Santa Rita Am02.

4.1.11 PA11 − Mina Siqueira Essa frente de lavra está localizada no município de Imbaú, onde se faz a extração de cascalho a partir de um dique de diabásio pertencente à PMP que está encaixado em siltitos do Grupo Itararé. A cascalheira é dividida em quatro bancadas (Figura 28), na qual se explora a rocha alterada por escarificação (nas duas bancadas superiores) e a rocha sã que é britada (nas duas bancadas inferiores). A Figura 29A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e as Figuras 29B e 29C indicam as amostras coletadas na mina Siqueira. 35

Figura 28: Mina Siqueira: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 29: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Siqueira; (B) Siqueira Am02; (C) Siqueira Am01.

4.1.12 PA12 − Mina Volta Grande Essa frente de lavra está localizada no município de Ortigueira, onde se faz a extração de cascalho a partir de um dique de diabásio pertencente à PMP que está encaixado em arenitos do Grupo Itararé. A cascalheira é dividida em duas bancadas (Figura 30), na qual se explora a rocha alterada por escarificação (na bancada superior) e a rocha sã que é britada (na bancada inferior). A Figura 31A mostra o perfil de alteração descrito junto à frente de lavra e as Figuras 31B e 31C indicam as amostras coletadas na mina Volta Grande.

Figura 30: Mina Volta Grande: (A) Imagem de satélite (Google Earth); (B) Frente de lavra atual.

Figura 31: (A) Perfil de alteração esquemático da mina Volta Grande; (B) Volta Grande Am01; (C) Volta Grande Am02.

4.2 ANÁLISE PETROGRÁFICA MACROSCÓPICA Com base na descrição macroscópica das amostras foi possível determinar a sua composição mineralógica, seu grau de alteração e sua textura e estrutura. Essas características controlam diretamente o grau de coerência e resistência dos agregados e são fundamentais para caracterização tecnológica.

O grau de alteração, assim como o grau de coerência das amostras foram definidos com base nas características macroscópicas conforme consta na Tabela 7. 37

A Tabela 8 mostra a descrição sucinta de todas as amostras coletadas, a descrição completa com fotografias é encontrada nas Fichas de Descrição Macroscópicas (Apêndice II).

Tabela 7: Características para avaliação do grau de alteração e coerência. Fonte Frazão e Augusto Junior (1994).

Parâmetro Classificação Características Macroscopicamente, não há indícios de alterações físicas ou químicas; minerais Sã apresentam brilho.

Grau de Pouco Alterada Alteração incipiente dos minerais; em geral, a rocha exibe pouca descoloração. Alteração Moderadamente Minerais medianamente alterados; geralmente, não apresentam brilho Alterada Muito Alterada Minerais muito alterados, por vezes pulverulentos e friáveis; totalmente sem brilho.

Quebra com dificuldade ao golpe do martelo e produz poucos fragmentos e de bordas Coerente cortantes; superfície dificilmente riscável por lâmina de aço.

Moderadamente Quebra com relativa facilidade ao golpe do martelo e produz fragmentos com bordas Coerente quebradiças por pressão dos dedos; superfície riscável por lâmina de aço. Grau de Coerência Quebra com muita facilidade ao golpe do martelo (esfarela) e produz fragmentos que Pouco Coerente podem ser partidos manualmente; superfície riscável por lâmina de aço, que deixa sulcos profundos.

Quebra facilmente com a pressão dos dedos e se desagrega; pode ser cortada por Incoerente lâmina de aço.

Como é possível observar na tabela de descrição, as amostras coletadas pertencem aos dois extremos que são explorados em cada mina, uma da porção sã ou pouco alterada que é britada e outra da porção alterada que é apenas escarificada.

Tabela 8: Descrição resumida das amostras

Grau de Tipo do Mina Amostra Rocha Composição Mineralógica Textura Estrutura Alteração agregado Plagioclásio (55%), piroxênio Fanerítica Muito In natura (só AM01 Diabásio (45%) e óxido/hidróxido de ferro inequigranular fina, Maciça alterada escarificado) (TR) subofítica Arrozal Plagioclásio (35%), piroxênio Fanerítica Sã ou pouco AM02 Diabásio (65%) e óxido/hidróxido de ferro inequigranular fina, Maciça Britado alterada (TR) ofítica Moderada- Areia fina (10%), silte Laminação In natura (só AM01 Siltito mente (90%) e argila (TR) plano-paralela escarificado) alterada Guarani II Sã ou pouco Areia fina (10%), silte Laminação In natura (só AM02 Siltito alterada (90%) e argila (TR) plano-paralela escarificado)

Continua

Plagioclásio (35%), piroxênio Porfirítica com Muito In natura (só AM01 Andesito (55%), anfibólio (10%), quartzo fenocristais de Maciça alterada escarificado) (TR) e óxido/hidróxido de ferro (TR) anfibólio (2-10mm) Moderada- Plagioclásio (35%), piroxênio Porfirítica com Invernadinha In natura (só AM02 Andesito mente (50%), anfibólio (15%), quartzo fenocristais de Maciça III escarificado) alterada (TR) e óxido/hidróxido de ferro (TR) anfibólio (2-10mm) Plagioclásio (35%), piroxênio Porfirítica com AM03 Andesito Sã (50%), anfibólio (15%), quartzo fenocristais de Maciça Britado (TR) e óxido/hidróxido de ferro (TR) anfibólio (2-10mm) Plagioclásio (30%), piroxênio Fanerítica Lajeado Sã ou pouco AM01 Diabásio (70%) e óxido/hidróxido de ferro equigranular fina, Maciça Britado Bonito I alterada (TR) ofítica Moderada- Plagioclásio (35%), piroxênio Fanerítica In natura (só AM01 Diabásio mente (65%) e óxido/hidróxido de ferro equigranular fina, Maciça escarificado) Moquem I alterada (TR) ofítica. VDC Plagioclásio (35%), piroxênio Fanerítica Sã ou pouco AM02 Diabásio (65%) e óxido/hidróxido de ferro equigranular fina, Maciça Britado alterada (TR) ofítica.

Plagioclásio (40%), matriz máfica Pouco AM01 Basalto afanítica (60%) e óxido/hidróxido Subafirica a afanítica Vesicular Britado Alterada de ferro (TR) Motta Moderada- Plagioclásio (40%), matriz máfica In natura (só AM02 Basalto mente afanítica (60%) e óxido/hidróxido Subafirica a afanítica Vesicular escarificado) alterada de ferro (TR) Clastos (10%) e Pedreira Sã ou pouco Laminação In natura (só AM01 Diamictito matriz silto-arenosa Preta II alterada plano-paralela escarificado) (90%) Fanerítica Plagioclásio (45%), matriz máfica Muito inequigranular muito In natura (só AM01 Basalto afanítica (55%) e óxido/hidróxido Maciça alterada fina a afanítica, escarificado) de ferro (TR) Rio do Tigre T- subofítica 30 Fanerítica Moderada- Plagioclásio (45%), matriz máfica inequigranular muito In natura (só AM02 Basalto mente afanítica (55%) e óxido/hidróxido Maciça fina a afanítica, escarificado) alterada de ferro (TR) subofítica

Plagioclásio (45%), piroxênio Fanerítica Muito In natura (só AM01 Diabásio (55%) e óxido/hidróxido de ferro inequigranular fina, Maciça alterada escarificado) Santa (TR) subofítica Bárbara Moderada- Plagioclásio (35%), piroxênio Fanerítica In natura (só AM02 Diabásio mente (65%) e óxido/hidróxido de ferro inequigranular fina, Maciça escarificado) alterada (TR) ofítica Moderada- Clastos (TR) e matriz Laminação In natura (só AM01 Diamictito mente silto-arenosa (100%) plano-paralela escarificado) alterada Santa Rita Sã ou pouco Clastos (TR) e matriz Laminação In natura (só AM02 Diamictito alterada silto-arenosa (100%) plano-paralela escarificado)

Plagioclásio (45%), piroxênio Fanerítica Sã ou pouco AM01 Diabásio (55%) e óxido/hidróxido de ferro inequigranular fina, Maciça Britado alterada (TR) subofítica Siqueira Moderada- Plagioclásio (40%), piroxênio Fanerítica In natura (só AM02 Diabásio mente (60%) e óxido/hidróxido de ferro inequigranular fina, Maciça escarificado) alterada (TR) ofítica

Moderada- Plagioclásio (50%), piroxênio Fanerítica In natura (só AM01 Diabásio mente (50%) e óxido/hidróxido de ferro inequigranular fina, Maciça escarificado) alterada (TR) subofítica Volta Grande Plagioclásio (45%), piroxênio Fanerítica Sã ou pouco AM02 Diabásio (55%) e óxido/hidróxido de ferro inequigranular fina, Maciça Britado alterada (TR) subofítica Conclusão

4.3 ÍNDICE DE FORMA A partir da determinação do Índice de Forma é possível estabelecer o grau de empacotamento da amostra, que está diretamente relacionado com o grau de resistência à compressão. O grau de empacotamento determina também a quantidade de material necessário na construção da estrada. Agregados mais cúbicos apresentam maior trabalhabilidade e resultam em um grau de empacotamento com menor índice de vazios quando aplicados na pavimentação de estradas. A Tabela 9 apresenta o índice de forma das 23 amostras aplicadas nesse trabalho, indicando a forma que predomina e a que também ocorre.

Tabela 9: Índice de forma das amostras Mina Amostra Predomina Também ocorre 1 Lamelar-alongada Cúbica Arrozal 2 Lamelar Alongada 1 Lamelar/lascas Guarani II 2 Lamelar/lascas 1 Cúbica Lamelar Invernadinha III 2 Alongada-lamelar Cúbica 3 Alongada-lamelar Cúbica Lajeado Bonito I 1 Lamelar Alongada 1 Lamelar Cúbica Moquem I VDC 2 Cúbica Lamelar 1 Lamelar Cúbica Motta 2 Lamelar Cúbica Pedreira Preta II 1 Lamelar Cúbica 1 Cúbica Lamelar Rio do Tigre T-30 2 Cúbica Lamelar 1 Lamelar-alongada Cúbica Santa Bárbara 2 Lamelar-alongada Cúbica 1 Lamelar Santa Rita 2 Lamelar 1 Lamelar Alongada Siqueira 2 Lamelar Alongada 1 Lamelar Alongada/Cúbica Volta Grande 2 Lamelar Alongada/Cúbica

A forma dos fragmentos que compõem um agregado é influenciada diretamente pela estrutura da rocha e em menor grau, por sua textura. Desta forma, é possível observar que as rochas ígneas que apresentam estrutura maciça, possuem forma predominantemente lamelar ou lamelar-alongada, mas sempre com a presença da 40

forma cúbica. Já nas rochas sedimentares que possuem uma estrutura laminada, a forma lamelar predomina e são mais constantes apresentando menor variação da forma. Porém, como a estrutura não é o único fator que controla a forma do agregado, principalmente quando ele é britado, existem exceções como as minas Lajeado Bonito I e Siqueira.

4.4 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA A distribuição granulométrica determinada pelo método de peneiramento para os agregados analisados está expressa na Tabela 10. Como os agregados graúdos são comumente classificados de acordo com as dimensões nominais, a proporção de cada intervalo granulométrico representa a dimensão nominal da amostra, chamadas de Brita 0 a Brita 5.

Tabela 10: Resumo da distribuição granulométrica das amostras Brita 0 Brita 1 Brita 2 Brita 3 Brita 4 Brita 5 Mina Amostra <4,75 4,75 -9,5 9,5 - 19 19-25 25-50 50 - 76 >76mm 1 35,67 4,82 5,99 12,87 36,04 1,38 3,23 Arrozal 2 3,60 2,90 16,60 23,20 53,70 1 11,22 22,13 39,43 14,26 12,96 Guarani II 2 21,48 56,88 17,03 3,36 1,25 1 27,78 40,88 24,99 4,83 1,52 Invernadinha III 2 11,15 28,29 25,77 18,46 14,98 1,35 3 5,27 6,58 16,00 25,49 45,51 1,15 Lajeado Bonito I 1 3,31 3,33 13,52 20,89 56,35 2,60 1 10,21 10,08 18,74 15,94 40,01 5,02 Moquem I VDC 2 5,55 7,55 18,10 24,39 42,82 1,59 1 0,86 2,47 5,81 8,16 51,77 30,93 Motta 2 9,79 2,50 8,35 17,72 55,70 5,94 Pedreira Preta II 1 17,97 41,82 28,44 6,95 4,82 1 5,76 8,26 11,23 17,70 46,86 10,19 Rio do Tigre T-30 2 3,77 1,37 2,69 5,22 61,98 15,05 9,92 1 15,07 7,12 11,30 18,67 39,85 7,99 Santa Bárbara 2 4,86 2,05 3,19 7,21 24,68 27,88 30,13 1 45,48 50,97 1,30 2,25 Santa Rita 2 14,28 35,32 27,80 8,14 8,91 5,55 1 1,19 1,69 21,56 30,92 41,65 2,99 Siqueira 2 7,61 1,82 4,48 10,41 51,46 24,22 1 16,67 4,15 4,39 11,12 55,34 8,33 Volta Grande 2 2,43 1,92 11,05 23,24 59,67 1,69

A distribuição granulométrica assim como o Índice de Forma influencia diretamente o grau de compactação e o índice de vazios do agregado quando aplicado no pavimento de estradas. Assim, quanto maior a variação da distribuição granulométrica menor o índice de vazios. Com base nisso, optou-se no presente trabalho por classificar cada amostra de acordo com o comportamento da curva granulométrica em: (i) fechada: quando ocorre uma única faixa granulométrica com mais de 50% do total da amostra, a distribuição dos grãos ocorre em faixas estreitas de dimensões (distribuição granulométrica pouco variada); e (ii) aberta: quando nenhuma faixa granulométrica ultrapassa mais de 50% do total da amostra, a distribuição dos grãos varia gradativamente entre os extremos (distribuição granulométrica variada), conforme consta na Figura 32.

Figura 32: (Continua) Distribuição granulométrica das amostras

Figura 32: (Conclusão) Distribuição granulométrica das amostras 43

4.5 ABRASÃO LOS ANGELES O resultado deste ensaio expressa de forma quantitativa a resistência dos agregados quando submetidos a esforços abrasivos, simulando as condições de quando são utilizados para revestimento de estradas, onde estão sob a ação direta desses esforços pela ação do atrito das rodas dos veículos. A Tabela 11 mostra o resultado das amostras ensaiadas em porcentagem de perdas em massa, ou seja, partículas menores que a abertura da peneira de 1,7 mm.

Tabela 11: Resultado do ensaio de abrasão Los Angeles e relação com o grau de alteração obtido anteriormente Mina Amostra Desgaste (%) Grau de Alteração 1 66,07 Muito alterada Arrozal 2 38,20 Sã ou pouco alterada 1 58,93 Moderadamente alterada Guarani II 2 39,12 Sã ou pouco alterada 1 30,83 Muito alterada Invernadinha III 2 18,67 Moderadamente alterada 3 18,28 Pouco Alterada Lajeado Bonito I 1 19,94 Sã ou pouco alterada 1 46,41 Moderadamente alterada Moquem I VDC 2 26,80 Sã ou pouco alterada 1 32,38 Pouco Alterada Motta 2 62,11 Moderadamente alterada Pedreira Preta II 1 48,26 Sã ou pouco alterada 1 38,61 Muito alterada Rio do Tigre T-30 2 32,00 Moderadamente alterada 1 58,72 Muito alterada Santa Baárbara 2 44,30 Moderadamente alterada 1 78,04 Moderadamente alterada Santa Rita 2 46,41 Sã ou pouco alterada 1 18,34 Sã ou pouco alterada Siqueira 2 31,02 Moderadamente alterada 1 45,88 Moderadamente alterada Volta Grande 2 18,68 Sã ou pouco alterada

Como é possível observar, a resistência da rocha está diretamente relacionada com o grau de alteração. Em todas as minas a amostra mais alterada teve maior desgaste, em média 48,63%, em relação às pouco alteradas, que apresentam um desgaste médio de 31,89%. É nítido também o controle por litologia, as rochas ígneas

são muito mais resistentes à abrasão (média das amostras não alteradas 26,76%) que as rochas sedimentares (média das amostras não alteradas 44,63%).

Cabe destacar que as amostras pouco alteradas das minas Siqueira e Volta Grande apresentaram baixos valores de desgaste, assim como as amostras da mina Invernadinha III, onde mesmo as mais alteradas apresentaram um baixo desgaste. Do ponto de vista negativo destacam-se as amostras alteradas das minas Santa Rita (diamictito), Arrozal (diabásio) e Motta (basalto).

4.6 MASSA UNITÁRIA Essa análise indica o grau de compactação dos agregados, que é definido pela maneira que os grãos se arranjam. Os resultados desse ensaio para as amostras estão expressos na Tabela 12, onde é possível observar a massa unitária (massa do agregado pelo volume que ele ocupa) em kg/m3.

Tabela 12: Resultado do ensaio de determinação da Massa Unitária

Massa Unitária Mina Amostra (kg/m3) 1 1856,4 Arrozal 2 1735,3 1 1292,4 Guarani II 2 1359,9 1 1304,5 Invernadinha III 2 1631,5 3 1813,1 Lajeado Bonito I 1 2019,0 1 1757,8 Moquem I VDC 2 1984,4 1 1787,2 Motta 2 1484,4 Pedreira Preta II 1 1602,1 1 1761,2 Rio do Tigre T-30 2 1697,2 1 1927,3 Santa Bárbara 2 2055,4 1 1380,6 Santa Rita 2 1569,2 1 1830,4 Siqueira 2 1951,6 1 1892,7 Volta Grande 2 1882,4 45

Quanto maior o valor da massa unitária maior o grau de compactação da amostra, o que resulta em uma estrutura mais coesa e resistente, quando aplicado na pavimentação de estradas. Nesse âmbito cabe destacar as amostras das minas Lajeado Bonito I, Santa Bárbara, Siqueira e Volta Grande (negrito na Tabela 12) que apresentam resultados superiores a 1.800,0 kg/m3.

5 DISCUSSÃO Os ensaios realizados permitiram mensurar as características desejáveis em agregados utilizados na pavimentação de estradas. Para tanto, foram avaliadas as seguintes características: grau de alteração, por meio da descrição macroscópica; o grau de empacotamento e arranjo dos grãos através da obtenção do índice de forma, distribuição granulométrica e da massa unitária; e a dureza dos agregados por intermédio da abrasão Los Angeles.

Um dos objetivos deste trabalho foi o ranqueamento das minas selecionadas, isso foi feito com base nos resultados obtidos nos ensaios. Entretanto, constatou-se que a análise individual do resultado de cada ensaio é uma tarefa complicada e imprecisa, uma vez que não foi encontrado na bibliografia um método que correlacione os valores dos resultados dos ensaios para o destino desejado (pavimentação de estradas). Desta forma, no presente trabalho, propõe-se a utilização de uma equação que correlaciona os cinco parâmetros analisados, atribuindo-se diferentes pesos para cada um deles, conforme consta na Equação 2:

Resultado = 0,3 x (DM) + 0,3 x (IF+AG+MU/3) + 0,4 x (ALA) (Equação 2)

Onde: DM: Descrição Macroscópica; IF: Índice de Forma; AG: Análise granulométrica; MU: Massa unitária; e ALA: Abrasão Los Angeles

Os pesos atribuídos para cada parâmetro levaram em consideração a importância de cada característica para o fim que se propõe, ficando a distribuição da

seguinte forma: (i) Grau de alteração (DM) − Peso 3; (ii) Grau de empacotamento (IF + AG + MU) – Peso 3; e (iii) Dureza (ALA) – Peso 4.

Ao resultado do ensaio de abrasão foi atribuído o maior peso, pois avalia de forma quantitativa a resistência do agregado, que é a característica mais importante para ser utilizada na pavimentação. Para o resultado de cada ensaio foi atribuída uma nota de 0 a 100 baseada em valores-padrões indicados por Normas Rodoviárias fornecidas pelo Departamento Nacional de Estradas, conforme consta na Tabela 13.

O resultado de cada mina pela formulação descrita acima é apresentado na Tabela 14, o ranque das amostras com melhor desempenho e separadas por método de beneficiamento (escarificação ou britagem) é apresentado na Tabela 15. É óbvio que o custo de produção do cascalho que é escarificado (porção superficial alterada) é menor que o cascalho britado (porção menos alterada), entretanto os resultados mostram que os agregados britados são bem mais qualificados, conforme já esperado.

As minas ainda foram agrupadas em classes (A, B, C e D) de acordo com a nota a ela atribuída, quanto mais alta classe melhor as características apresentadas e melhor o custo-benefício.

• Classe A (Resultado entre 80 e 100): material ótimo, utilizado em obras que exigem transporte médio a longo (até 20 km). • Classe B (Resultado entre 60 e 80): material bom, utilizado em obras próximas à jazida ou com transporte curto a médio (até 15 km). • Classe C (Resultado entre 40 e 60): material regular, utilizado em obras próximas à jazida ou com transporte curto (até 10 km). • Classe D (Resultado < 40): material ruim, utilizado em condições especiais onde não exista outras opções de jazida próxima ao local da obra (até 5 km).

Não existe um consenso para o limite máximo de transporte econômico para os agregados que são utilizados na construção civil, de modo geral esses produtos não apresentam um alto valor agregado, desta forma busca-se sempre uma jazida o mais próximo possível do local da obra. Segundo dados fornecidos pelo Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM, 2009) ao longo da Bacia Sedimentar do 47

Paraná é difícil de encontrar afloramentos que possibilitem a extração de rochas para a construção civil, havendo a necessidade em algumas situações de transporte de britas de até 100 km de distâncias.

Os mapas do Apêndice III mostram a disposição geográfica dos resultados apresentados nas Tabelas 14 e 15, com o raio médio de transporte atribuído a cada classe como indicado anteriormente. Esse raio médio foi calculado com base no limite superior indicado na bibliografia e em experiências anteriores de transporte realizados para materiais de diferentes qualidades. Como pode ser observado nestes mapas, existem regiões onde ocorre a sobreposição de materiais de qualidade, assim como regiões onde apenas cascalhos de qualidade inferior estão disponíveis.

Tabela 13: Valores atribuídos a cada classificação dos 5 ensaios realizados, com base nas Normas Rodoviárias estabelecidas pelo Departamento Nacional de Estradas (DNER, 1994, 1997 e 1998).

Valor Ensaio Classificação Observação atribuído Sã 100 Pouco Alterada 75 Quanto menor o grau de alteração Descrição Macroscópica - DM Moderadamente Alterada 50 melhor Muito Alterada 25 Cúbico 80 Alongado 60 Predomina Alongado-Lamelar 40 De acordo com a norma DNER ME Índice de 086/94 (DNER, 1994) quanto mais Forma - IF Lamelar 20 cúbico o agregado menor o índice de (DNER ME Cúbico 20 vazios e mais compacto a estrutura da 086/94) Alongado 15 estrada Também corre Alongado-Lamelar 10 Lamelar 5 Análise Granulométrica - AG Aberta 100 Quanto mais aberta a distribuição (DNER ES 308/97) Fechada 50 granulométrica menor o índice de vazios 2000 - 2200 Kg/m3 100 1800 - 2000 Kg/m3 80 Quanto maior o valor menor o índice de Massa Unitária - UM 1600 - 1800 Kg/m3 60 vazios 1400 - 1600 Kg/m3 40 1200 - 1400 Kg/m3 20 0 - 20% 100 20 - 30% 80 De acordo com a norma DNER ME Abrasão Los Angeles - ALA 035/98 (DNER, 1998) quanto menor o 30 - 40% 60 (DNER ME 035/98) valor maior a dureza e mais resistente o 40 - 50% 40 agregado >50% 20

Tabela 14: Resultado da análise conjunta dos cinco ensaios Grau de Grau de empacotamento Dureza alteração (Peso3) (Peso 4) (Peso3) Mina Amostra Resultado Descrição Análise Massa Abrasão Los Índice de Macroscópica Granulométrica Unitária Angeles Forma (IF) (DM) (AG) (UM) (ALA) 1 25,00 60,00 100,00 80,00 20,00 39,50 Arrozal 2 85,00 35,00 50,00 60,00 60,00 64,00 1 50,00 25,00 100,00 20,00 20,00 37,50 Guarani II 2 95,00 25,00 50,00 20,00 60,00 62,00 1 25,00 85,00 100,00 20,00 60,00 52,00 Invernadinha III 2 50,00 60,00 100,00 60,00 100,00 77,00 3 100,00 60,00 100,00 80,00 100,00 94,00 Lajeado Bonito I 1 90,00 35,00 50,00 100,00 100,00 85,50 1 50,00 40,00 100,00 60,00 40,00 51,00 Moquem I VDC 2 85,00 85,00 100,00 80,00 80,00 84,00 1 75,00 40,00 50,00 60,00 60,00 61,50 Motta 2 50,00 40,00 50,00 40,00 20,00 36,00 Pedreira Preta II 1 90,00 40,00 100,00 60,00 40,00 63,00 1 25,00 85,00 100,00 60,00 60,00 56,00 Rio do Tigre T-30 2 50,00 85,00 50,00 60,00 60,00 58,50 1 25,00 60,00 100,00 80,00 20,00 39,50 Santa Bárbara 2 50,00 60,00 100,00 100,00 40,00 57,00 1 50,00 25,00 50,00 20,00 20,00 32,50 Santa Rita 2 95,00 25,00 100,00 40,00 40,00 61,00 1 95,00 35,00 100,00 80,00 100,00 90,00 Siqueira 2 50,00 35,00 50,00 80,00 60,00 55,50 1 50,00 35,00 50,00 80,00 40,00 47,50 Volta Grande 2 85,00 35,00 50,00 80,00 100,00 82,00 Tabela 15: Ranque das minas com melhores cascalhos separados em classes

Cascalho In natura (só escarificado) Mina Amostra Resultado 1° Invernadinha III 2 77 Cascalho Britado 2° Pedreira Preta II 1 63 Mina Amostra Resultado 3° Guarani II 2 62 1° Invernadinha III 3 94 4° Santa Rita 2 61 2° Siqueira 1 90 5° Rio do Tigre T-30 2 58,5 3° Lajeado Bonito I 1 85,5 6° Santa Barbara 2 57 4° Moquem I VDC 2 84 7° Rio do Tigre T-30 1 56 5° Volta Grande 2 82 8° Siqueira 2 55,5 6° Arrozal 2 64 9° Invernadinha III 1 52 7° Motta 1 61,5 10° Moquem I VDC 1 51 Média 84 11° Volta Grande 1 47,5 12° Arrozal 1 39,5 13° Santa Bárbara 1 39,5 Classe A- 80 e 100 14° Guarani II 1 37,5 Classe B- 60 e 80 15° Motta 2 36 16° Santa Rita 1 32,5 Classe C- 40 e 60 Média 53,75 Classe D- <40 49

A partir de uma análise geral dos resultados foi possível observar que as minas que exploram rochas ígneas apresentam desempenho melhor que as rochas sedimentares – a Figura 33 mostra a comparação entre duas estradas, uma construída com agregados de rocha ígnea e outra de rocha sedimentar. Assim como os agregados com menor grau de alteração são mais qualificados (Classes A e B) em relação aos com mais menor grau de alteração (Classes B, C e D).

Figura 33: (A) Exemplo de estrada construída com cascalho da mina Lajeado Bonito I (Diabásio); (B) Exemplo de estrada construída com cascalho da mina Santa Rita (Diamictito), destacando em vermelho algumas ranhuras causadas pela desagregação do material de revestimento.

Cabe destacar a mina Invernadinha III que apresentou ótimos resultados em todos os testes, mesmo as amostras com grau de alteração elevado. A Figura 34A mostra um exemplo de estrada construída com o material dessa mina. Diferentemente das demais, nessa mina se explora um andesito muito resistente que apresenta um menor grau de fraturamento, apenas em uma direção, praticamente horizontal. Outro destaque positivo é a mina Pedreira Preta II que apresentou melhor desempenho entre as que exploram rochas sedimentares, comparável a desempenhos de rochas ígneas, isso deve-se ao fato de que a rocha explorada nessa mina apresenta um baixo grau de alteração. A Figura 34B mostra um exemplo de estrada construída com o material dessa mina.

Um destaque negativo é a mina Motta onde se explora um derrame basáltico que apresentou notas baixas em ambas as comparações de grau de alteração, o que normalmente não seria o esperado para este tipo de material geológico.

Figura 34: (A) Exemplo de estrada construída com cascalho da mina Invernadinha III (Andesito); (B) Exemplo de estrada construída com cascalho da mina Pedreira Preta II (Diamictito).

De modo geral comparando os resultados, as melhores alternativas para novas jazidas são locais de ocorrência de rochas ígneas que não apresentem uma camada superficial de alteração extensa, ou seja, a porção sã ou pouco alterada não esteja muito profunda. De modo geral as rochas sedimentares suprem a necessidade e não apresentam desempenho muito distante das rochas ígneas (principalmente as mais alteradas), desta forma elas podem e devem ser utilizadas para suprir a demanda.

6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Com base nos dados obtidos em campo, na análise conjunta dos cinco ensaios de caracterização e sua comparação com trabalhos e diretrizes já conhecidos, as principais conclusões foram as seguintes:

• Os ensaios selecionados foram satisfatórios para avaliação das características desejadas em agregados utilizados na pavimentação de estradas. • A formulação desenvolvida para avaliação conjunta dos ensaios foi adequada e aparentemente condiz com a realidade. • As minas onde se exploram rochas ígneas obtiveram melhores resultados que as de rochas sedimentares. Uma exceção é a mina Motta onde se explora cascalho a partir de um basalto que apresentou resultados inferiores às demais. • As amostras das porções superficiais alteradas (material escarificado), como já esperado, apresentaram resultado muito inferior que as rochas da porção sã (que é britado). Isso indica que, mesmo o custo para produção do cascalho 51

britado sendo maior que o escarificado, o primeiro mostra um desempenho muito superior, o que resulta em melhor custo-benefício a longo prazo. • O ranqueamento das amostras das diferentes minas permitiu agrupar resultados em classes (A, B, C e D), o que facilitou a visualização da disposição geográfica das minas com melhores cascalhos quando colocados em um SIG. • Todos os materiais analisados podem ser utilizados na pavimentação de estradas, entretanto, alguns apresentam melhor custo-benefício em relação aos demais. • Os agregados produzidos a partir de rochas sedimentares apresentaram os menores desempenhos, entretanto, ainda podem ser utilizados para pavimentação de estradas em situações específicas, onde não existem outras opções disponíveis. • A mina com melhor desempenho é a Invernadinha III, que diferentemente das demais explora um andesito muito resistente. Por meio de conversas com operadores dessas minas, é unânime a conclusão que o material explorado na mina Invernadinha III corresponde ao melhor cascalho para pavimentação de estradas da região. Cabe destacar também o desempenho da amostra da mina Pedreira Preta II onde mesmo se explorando um diamictito o desempenho foi bom (Classe B). • Mediante uma análise geral dos resultados é possível concluir que a situação ideal para busca de novas jazidas de produção de cascalho para pavimentação de estradas são locais de ocorrência de rochas ígneas que não apresentem uma camada superficial de alteração extensa, ou seja, a porção sã ou pouco alterada não esteja muito profunda. • A caracterização tecnológica é a ferramenta ideal para qualificação dos agregados graúdos utilizados na pavimentação de estradas. A utilização de outros ensaios que não foram realizados (devido à falta de tempo e recursos) em pesquisas futuras, pode melhorar e complementar a metodologia de avaliação proposta no presente trabalho. Ensaios tais como Resistência ao Esmagamento e de Tenacidade são aplicáveis para avaliação das características desejáveis em agregados utilizados na pavimentação de estradas vicinais.

REFERÊNCIAS

ALMEIDA, S.L.M.; LUZ, A.B. 2012. Manual de agregados para construção civil. 2.ed. Rio de Janeiro: Centro de Tecnologia Mineral (CETEM).

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). 1983. NBR 7211: Agregados para concreto. Rio de Janeiro: ABNT.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). 1987. NBR 7217: Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). 2001. NBR NM 51: Agregados graúdos – Ensaio de abrasão “Los Angeles”. Rio de Janeiro: ABNT.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). 2006. NBR NM 45: Agregados – Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro: ABNT.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). 2008. NBR 7809: Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro. Rio de Janeiro: ABNT.

BAESSO, D.P.; GONÇALVES F.L.R. 2003. Estradas Rurais – Técnicas Adequadas de Manutenção. Florianópolis: Departamento de Estradas e Rodagem.

DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM DO ESTADO DE SÃO PAULO (DER/SP). 2012. Manual Básico de Estradas e Rodovias Vicinais. São Paulo, v. 1, p. 226. Disponível em: . Acesso em: 1 nov. 2018.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER). 1994. DNER-ME 086/94: Agregados – Determinação do índice de forma. Rio de Janeiro: DNER.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER). 1997. DNER-ES 308/97: Pavimentação – Tratamento superficial simples. Rio de Janeiro: DNER.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER). 1998. DNER-ME 035/98: Agregados – Determinação da abrasão “Los Angeles”. Rio de Janeiro: DNER. 53

DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUÇÃO MINERAL (DNPM). 2009. Economia Mineral do Brasil. DNPM, Brasília, v. 1, p. 764.

FRAZÃO, E.B. 2002. Tecnologia de rochas na construção civil. São Paulo: Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental.

FRAZÃO, E.B.; AUGUSTO JUNIOR, F. 1994. Procedimentos para avaliação da alterabilidade de rochas. Associação Brasileira de Pavimentação (ABPV), Belo Horizonte, v. 1, p. 48-84.

FRAZÃO, E.B.; PARAGUASSU, A.B. 1998. Materiais Rochosos para Construção. Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental (ABGE), São Paulo, v. único, p. 331-342.

GOOGLE. Google Earth. Versão 9.2.72.0. 2018. Paraná. Disponível em: . Acesso em: 20 nov. 2018.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). 2015. Malha Municipal Paraná. Base de Dados. Disponível em: . Acesso em: 20 nov. 2018.

MANTESSO-NETO, V. 2004. Geologia do Continente Sul-Americano: evolução da obra de Fernando Flávio Marques de Almeida. São Paulo: Beca.

MILANI E.J.; MELO J.H.; SOUZA P.A; FERNANDES L.A.; FRANÇA A.B. 2007. Bacia do Paraná. Boletim de Geociências da Petrobrás, Rio de Janeiro, v. 15, n. 2, p. 265- 287.

MINEROPAR, Serviço Geológico do Paraná. 2006a. Mapa Geológico do Estado do Paraná - Folha de Telêmaco Borba (SG.22-X-A), 1:250.000. Paraná.

MINEROPAR, Serviço Geológico do Paraná. 2006b. Mapa Geológico do Estado do Paraná - Folha de Cornélio Procópio (SF.22-Z-C), 1:250.000. Paraná.

NUNES, T.V.L. 2003. Método de previsão de defeitos em estradas vicinais de terra com base no uso de redes neurais artificias: Trecho de Aquiraz – CE. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza.

APÊNDICE I: Mapa Geológico Regional

UNIDADES LITOESTRATIGRÁFICAS Arrozal Guarani II 460000 480000 500000 520000 540000 560000 580000 600000 620000 QUATERNÁRIO - HOLOCENO 518000 519000 506000 507000 Prb 6 Qha - Aluviões Atuais, Sedimentos Recentes JKsg ! MESOZOICO PCi JKsg ± ± v v v CONGONHINHAS JKsg Prb v v

0 PCi 0 v v v JKsg - Província Magmática do Paraná 0 0

0 0 v v Prb 0 0 0 0 JKsg Pt

0 0 JKsg

0 Pt 0

0 0 - Soleira 6 ! 6 Psa 2 2

9 9 ! 0 0 8 8 2 2

2 2 ® 0 0 7 7 7 7 JKsg - Província Magmática do Paraná Soleira diabásio Pt 8 8 3 Pi 3 0 350 m 0 350 m 7 Psa 7 PCi JKb - Formação Botucatu Prb Pi Pp Prb 518000 519000 506000 507000 PERMIANO

0 Psa 0 Grupo Passa Dois Invernadinha III Lajeado Bonito I 0 0 0 JKb 0 554000 555000 526000 527000 0 0 Prr - Formação Rio do Rasto 6 6

Prb 3 3

7 JKsg 7 ± ± Pt - Formação Teresina Psa Prr Pt Pp 0 ! 0 JKsg Psa - Formação Serra Alta ! 0 0 PCi 0 Pp 0 0 0

7 7 PCi 0 0 0 0 2 2 0 0

3 3 Pi - Formação Irati 0 0 0 0 7 7

1 1 Prb

0 5 0 2 2 3 3 4 ! 4 7 7 Grupo Guatá 0 350 m 0 350 m 3 3 7 7 9 Prb VENTANIA Pp - Formação Palermo 554000 555000 526000 527000 ! Prr ORTIGUEIRA 4 ! PCi Prb - Formação Rio Bonito

Moquem I VDC Motta 0 JKsg 0

0 Pt 0 0 574000 576000 578000 0 550000 Pp 3

0 Psa 0 0 0 JKb ! PERMIANO - CARBONÍFERO 0 0 0 0 0 0 2 2 4 4 JKsg 3 3

3 Prb 3 7 7 Pi Grupo Itararé 7 7 TELÊMACO BORBA 7 0 TRJb ± 0 ± 0 0 ! PCi - Grupo Itararé Indiviso. Pp

0 0 12 4 4 0 ! 0 ! 9 9 0 0 JKsg Psa 3 3 0 PCi 0 ! Dpg 7 7 8 8

3 3 DEVONIANO 3 3 0 0

7 7 PCi 0 JKsg 0 Grupo Paraná

Prr 0 0

0 1 km 0 350 m 0 0

0 0 Dpg - Formação Ponta Grossa TRJb 1 IMBAÚ 3 JKsg 8 ! 3 7 ! Df Oicss 7 574000 576000 578000 550000 Df - Formação Furnas 11 Qha ! OiCsi Pedreira Preta II Rio do Tigre T-30 ORDOVICIANO Prr Pt Dpg PSg

530000 474000 475000 0 0 Grupo Castro Psa

0 2 0 TRJb TRJb 0 ! 0

0 0 OiCss - Associação Sedimentar Superior

TRJb 8 JKsg 8 ± ± 2 CÂNDIDO DE ABREU OiCvi 2 7 RESERVA Df OiCsi 7

0 0 OiCsi - Associação Sedimentar Inferior 0 0

0 0 OiCva 3 P!Ci 3 ! JKsg JKsg 1 1

0 0 PCi Dpg 3 3 OiCva - Associação Vulcânica Ácida 0 0 7 7 0 0 4 4 0 0 9 9 2 2 0 0 0 350 m 7 TRJb 7 OiCvi - Associação Vulcânica Intermediária 0 350 m 0 Qha 0 Pt 0 0

6 Prb 6 2 2 NEOPROTEROZOICO - CAMBRIANO 530000 474000 475000 OiCvi 7 7 OiCsi PEcg - Formação Camarinha Santa Bárbara Santa Rita Df PSg 478000 479000 542000 543000 JKb Prr NEOPROTEROZOICO Psa OiCvi 0 0 0 IPIRANGA 10 0 0 0 0 0 0 0 Pp ! PCi PSa PSgp1 - Granito Três Corregos 0 0 0 JKsg 0 3 3 0 0 3 3 7 7 0 0 ± ± 4 PSgp1 4 0 0

2 2 PSg - Complexo Granítico Cunhaporanga 0 ! 0 3 3 7 7

! 4 4 460000 480000 500000 520000 540000 560000 580000 600000 620000

Prr 2 PCi 2

7 7 Grupo Açungui 0 5 10 20 30 40

0 0 Km

0 0 PSa - Formação Itaiacoca 0 0 9 9 0 400 m 0 400 m 0 0 2 2 0 0 APÊNDICE:

3 3 300000 600000 500000 600000 0 0 7 7

0 0 LEGENDA:

478000 479000 542000 543000 0 ! 0 MS SP 4 4 ! 7 6 7 Minas Selecionadas MAPA GEOLÓGICO REGIONAL 0 0 0 ± 0 ± 1 Siqueira Volta Grande 0 0 0 0 0 523000 524000 0 521000 522000 ! Limites Municipais 0 0 0 0 0 0 4 4

0 0 ! ! ! 7 ! 7 5 TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO (GC-119) 9 9 ! !! 9 4 NOME DAS MINAS:

2 2 ! ! !! ! 0 0 7 Soleira diabásio 7 PR ! ! COORDENAÇÃO: DATA: 0 7 0 ! 12 ! 3 1 Arrozal 7 Pedreira Preta II ± Soleira diabásio ± 0 ! 0 0 1 0 DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA NOVEMBRO / 2018 0 ! ! 0 2 Guarani II 8 Rio do Tigre T-30 0 0

3 ! 3 0 0 ELABORAÇÃO: ORIENTADORA:

0 0 8

7 ! 7 P!Ci ! 0 0 0 PCi 0 11 0 0 0 0 2 3 Invernadinha III 9 Santa Bárbara FELIPE CHANDELIER

1 1 PROFª DRA ADRIANA AHRENDT TALAMINI 0 0 3 3 0 0 7 7 0 ESCALA: DATUM HORIZ: 1 1 0 4 Lajeado Bonito I 10 Santa Rita

7 7 10 0 SC ! 0 350 m 9 0 350 m 1:600.000 SIRGAS 2000 - 22S 8

2 5 Moquem I VCD 11

7 Siqueira 300000 600000 500000 600000 FONTE: 0 100 200 400 km 0 50 100 Km 523000 524000 521000 522000 6 Motta 12 Volta Grande SERVIÇO GEOLÓGICO DO PARANÁ MINEROPAR 2006

APÊNDICE II: Fichas de Descrição Macroscópica

Mina: Amostra: 01 Rocha: Diabásio ARROZAL Tipo do Material: In natura Diabásio muito alterado, cor castanho claro alaranjado, com índice de cor mesocrático (M=M’= 45%). Composto por plagioclásio ripforme (55%) de granulação fina a média totalmente argilizados e piroxênio anédrico (45%) de granulação fina a muito fina parcialmente alterados para óxido/hidróxido de ferro (TR). A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica inequigranular fina, subofítica. O cascalho é in natura e varia de fino a grosso, misturado com material pulverulento/solo (5%), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar alongada, com poucos cúbicos. A amostra é moderadamente coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Diabásio ARROZAL Tipo do Material: Britado Diabásio são ou pouco alterado, cor cinza escuro acastanhado, com índice de cor melanocrático (M=M’= 65%). Composto por plagioclásio ripforme (35%) de granulação fina, piroxênio anédrico (65%) de granulação fina a muito fina e localmente óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica inequigranular fina, ofítica. O cascalho é britado e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos alongados. A amostra é coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Siltito GUARANI II Tipo do Material: In natura Siltito moderadamente alterado, cor cinza, composto por areia fina (10%), silte (90%) e argila (TR). A rocha apresenta laminação plano-paralela incipiente, localmente nas porções mais argilosas é maciço. O cascalho é in natura, simplesmente escarificado, e varia de fino a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos muito angulosos com forma lamelar/lascas. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Siltito GUARANI II Tipo do Material: In natura Siltito são ou pouco alterado, cor cinza, composto por areia fina (10%), silte (90%) e argila (TR). A rocha apresenta laminação plano-paralela incipiente, localmente nas porções mais argilosas é maciço. O cascalho é in natura produzido pela escarificação, variando de fino a médio, visivelmente tem uma granulometria mais constante que as demais amostras, são fragmentos muito angulosos com forma lamelar/lascas. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Andesito INVERNADINHA III Tipo do Material: In natura Andesito muito alterado, cor castanho claro, com índice de cor melanocrático (M=M’= 65%). Composto por plagioclásio ripforme (35%) de granulação fina totalmente argilizados, piroxênio anédrico (55%) de granulação fina a muito fina parcialmente alterados para óxido/hidróxido de ferro (TR), anfibólio euédrico (10%) de granulação média a grossa totalmente argilizados e quartzo (TR) de granulação fina. A rocha tem estrutura maciça e textura porfirítica com fenocristais de anfibólio (2-10mm) dispersos em meio a matriz fanerítica equigranular fina, ofítica. O cascalho é in natura produzido pela escarificação, variando de fino a médio, caracterizado como um saibro fino, os fragmentos maiores são pouco angulosos com forma predominantemente cúbica, com poucos lamelares. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Andesito INVERNADINHA III Tipo do Material: In natura Andesito moderadamente alterado, cor cinza escuro acastanhado, com índice de cor melanocrático (M=M’= 65%). Composto por plagioclásio ripforme (35%) de granulação fina, piroxênio anédrico (50%) de granulação fina a muito fina, anfibólio euédrico (15%) de granulação média a grossa totalmente argilizados, quartzo (TR) de granulação fina e óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura porfirítica com fenocristais de anfibólio (2-10mm) dispersos em meio a matriz fanerítica equigranular fina, ofítica. O cascalho é in natura e varia de fino a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente alongada- lamelar, com poucos cúbicos. A amostra é moderadamente coerente.

Mina: Amostra: 03 Rocha: Andesito INVERNADINHA III Tipo do Material: Britado Andesito são ou pouco alterado, cor cinza escuro acastanhado, com índice de cor melanocrático (M=M’= 65%). Composto por plagioclásio ripforme (35%) de granulação fina, piroxênio anédrico (50%) de granulação fina a muito fina, anfibólio euédrico (15%) de granulação média a grossa localmente argilizados, quartzo (TR) de granulação fina e localmente óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura porfirítica com fenocristais de anfibólio (2-10mm) dispersos em meio a matriz fanerítica equigranular fina, ofítica. O cascalho é britado e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente alongada- lamelar, com poucos cúbicos. A amostra é coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Diabásio LAJEADO BONITO I Tipo do Material: Britado Diabásio são ou pouco alterado, cor cinza escuro, com índice de cor melanocrático (M=M’= 70%). Composto por plagioclásio ripforme (30%) de granulação fina, piroxênio anédrico (70%) de granulação fina a muito fina e localmente óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica equigranular fina, ofítica. O cascalho é britado e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos alongados. A amostra é coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Diabásio MOQUEM I VDC Tipo do Material: In natura Diabásio moderadamente alterado, cor cinza escuro acastanhado, com índice de cor melanocrático (M=M’= 65%). Composto por plagioclásio ripforme (35%) de granulação fina localmente argilizados, piroxênio anédrico (65%) de granulação fina a muito fina e óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica equigranular fina, ofítica. O cascalho é in natura e varia de fino a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos cúbicos. A amostra é moderadamente coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Diabásio MOQUEM I VDC Tipo do Material: Britado Diabásio são ou pouco alterado, cor cinza escuro, com índice de cor melanocrático (M=M’= 65%). Composto por plagioclásio ripforme (35%) de granulação fina, piroxênio anédrico (65%) de granulação fina a muito fina e localmente óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica equigranular fina, ofítica. O cascalho é britado e varia de fino a médio, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente cúbica, com poucos lamelares. A amostra é coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Basalto MOTTA Tipo do Material: Britado Basalto pouco alterado, cor cinza escuro acastanhado, com índice de cor indeterminado. Composto por microfenocristais de plagioclásio ripforme (40%) de granulação fina a muito fina, dispersos em meio a matriz máfica afanítica (60%) e óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura vesicular localmente amigdaloidal (variolítica), as cavidades são milimétricas quando preenchidas são por quartzo, com textura subafirica a afanítica. O cascalho é britado e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos cúbicos. A amostra é moderadamente coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Basalto MOTTA Tipo do Material: In natura Basalto moderadamente alterado, cor cinza escuro acastanhado, com índice de cor indeterminado. Composto por microfenocristais de plagioclásio ripforme (40%) de granulação fina a muito fina parcialmente argilizados, dispersos em meio a matriz máfica afanítica (60%) parcialmente alterada para óxido/hidróxido de ferro (TR). A rocha tem estrutura vesicular localmente amigdaloidal (variolítica), as cavidades são milimétricas quando preenchidas são por quartzo, com textura subafirica a afanítica. O cascalho é in natura e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento/solo (15%), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos cúbicos. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Diamictito PEDREIRA PRETA II Tipo do Material: In natura Diamictito são ou pouco alterado, cor cinza escuro, composto por clastos (10%) dispersos em meio a matriz silto-arenosa (90%). Os clastos são esféricos e arredondados, variando de seixo (64mm) até areia grossa (1mm), de composição variada (riólito, granito, arenito etc). A matriz apresenta laminação plano-paralela incipiente, localmente nas porções mais argilosas é maciço. O cascalho é produzido pela escarificação e varia de fino a médio, são fragmentos muito angulosos, exceto os clastos que são arredondados, com forma lamelar a cúbica. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Basalto RIO DO TIGRE T-30 Tipo do Material: In natura Basalto muito alterado, cor castanho claro alaranjado, com índice de cor indeterminado. Composto por plagioclásio ripforme (45%) de granulação muito fina totalmente argilizados e matriz máfica afanítica (55%) parcialmente alterada para óxido/hidróxido de ferro (TR). A rocha tem estrutura maciça localmente vesicular e textura fanerítica inequigranular muito fina a afanítica, subofítica. O cascalho é in natura e varia de fino a grosso, misturado com material pulverulento/solo (5%), são fragmentos angulosos a subarredondados com forma predominantemente cúbica, com poucos lamelares. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Basalto RIO DO TIGRE T-30 Tipo do Material: In natura Basalto moderadamente alterado, cor castanho claro alaranjado, com índice de cor indeterminado. Composto por plagioclásio ripforme (45%) de granulação muito fina parcialmente argilizados e matriz máfica afanítica (55%) parcialmente alterada para óxido/hidróxido de ferro (TR). A rocha tem estrutura maciça localmente vesicular e textura fanerítica inequigranular muito fina a afanítica, subofítica. O cascalho é in natura e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento/solo (TR), são fragmentos angulosos a subarredondados com forma predominantemente cúbica, com poucos lamelares. A amostra é moderadamente coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Diabásio SANTA BÁRBARA Tipo do Material: In natura Diabásio muito alterado, cor castanho claro alaranjado, com índice de cor mesocrático (M=M’= 55%). Composto por plagioclásio ripforme (45%) de granulação fina a média totalmente argilizados e piroxênio anédrico (55%) de granulação fina a muito fina parcialmente alterados para óxido/hidróxido de ferro (TR). A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica inequigranular fina, subofítica. O cascalho é in natura e varia de fino a grosso, misturado com material pulverulento/solo (5%), são fragmentos angulosos a subarredondados com forma predominantemente lamelar alongada, com poucos cúbicos. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Diabásio SANTA BÁRBARA Tipo do Material: In natura Diabásio moderadamente alterado, cor cinza claro acastanhado, com índice de cor melanocrático (M=M’= 65%). Composto por plagioclásio ripforme (35%) de granulação fina a média parcialmente argilizados e piroxênio anédrico (65%) de granulação fina a muito fina parcialmente alterados para óxido/hidróxido de ferro (TR). A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica inequigranular fina, ofítica. O cascalho é in natura e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento/solo (5%), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar alongada, com poucos cúbicos. A amostra é moderadamente coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Diamictito SANTA RITA Tipo do Material: In natura Diamictito moderadamente alterado, castanho, composto por clastos (TR) dispersos em meio a matriz de siltito (100%) localmente silto-arenosa. Os clastos são esféricos e arredondados, variando de seixo (64mm) até areia grossa (1mm), de composição variada (riólito, granito, arenito etc). A matriz apresenta laminação plano- paralela incipiente. O cascalho é in natura produzido pela escarificação e varia de fino a médio, visivelmente tem uma granulometria constante, são fragmentos muito angulosos, exceto os clastos que são arredondados, com forma lamelar. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Diamictito SANTA RITA Tipo do Material: In natura Diamictito são ou pouco alterado, cor cinza escuro, composto por clastos (TR) dispersos em meio a matriz de siltito (100%) localmente silto-arenosa. Os clastos são esféricos e arredondados, variando de seixo (64mm) até areia grossa (1mm), de composição variada (riólito, granito, arenito etc). A matriz apresenta laminação plano- paralela incipiente. O cascalho é in natura produzido pela escarificação e varia de fino a médio, são fragmentos muito angulosos, exceto os clastos que são arredondados, com forma lamelar. A amostra é pouco coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Diabásio SIQUEIRA Tipo do Material: Britado Diabásio são ou pouco alterado, cor cinza escuro, com índice de cor mesocrático (M=M’= 55%). Composto por plagioclásio ripforme (45%) de granulação fina, piroxênio anédrico (55%) de granulação fina a muito fina e localmente óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica equigranular fina, subofítica. O cascalho é britado e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos alongados. A amostra é coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Diabásio SIQUEIRA Tipo do Material: In natura Diabásio moderadamente alterado, cor cinza escuro acastanhado, com índice de cor melanocrático (M=M’= 60%). Composto por plagioclásio ripforme (40%) de granulação fina parcialmente argilizados, piroxênio anédrico (60%) de granulação fina a muito fina e óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica equigranular fina, ofítica. O cascalho é in natura e varia de fino a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos alongados. A amostra é moderadamente coerente.

Mina: Amostra: 01 Rocha: Diabásio VOLTA GRANDE Tipo do Material: In natura Diabásio moderadamente alterado, cor cinza escuro acastanhado, com índice de cor mesocrático (M=M’= 50%). Composto por plagioclásio ripforme (50%) de granulação fina totalmente argilizados e piroxênio anédrico (50%) de granulação fina a muito fina parcialmente alterados para óxido/hidróxido de ferro (TR). A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica equigranular fina, subofítica. O cascalho é in natura e varia de fino a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos alongados e cúbicos. A amostra é moderadamente coerente.

Mina: Amostra: 02 Rocha: Diabásio VOLTA GRANDE Tipo do Material: Britado Diabásio são ou pouco alterado, cor cinza escuro, com índice de cor mesocrático (M=M’= 55%). Composto por plagioclásio ripforme (45%) de granulação fina, piroxênio anédrico (55%) de granulação fina a muito fina e óxido/hidróxido de ferro (TR) como alteração superficial. A rocha tem estrutura maciça e textura fanerítica equigranular fina, subofítica. O cascalho é britado e varia de médio a grosso, misturado com material pulverulento (TR), são fragmentos angulosos com forma predominantemente lamelar, com poucos alongados e cúbicos. A amostra é coerente.

APÊNDICE III: Mapas de Disposição dos Resultados

490000 510000 530000 550000 570000 590000

PR-218 Nova Assaí São Sebastião Fátima da Amoreira Guapirama 0 8 Ribeirão 0 0 21 P 0 R- P R 0 P R Jundiaí - 0 Pinhal 21

0 - 0 1 8

0 6 0 0 do Sul 4 4 7 ® 7 Santa Cecília Santo do Pavão Antônio do Paraíso 506 Nova Santa Conselheiro Londrina Bárbara Mairinck Congonhinhas P R-961

0 5 0

0 1 0 - 0 0 0 0 P R

8 R B 8

- 3 3

7 4 7 5 PR -4 P 35 R Jaboti -4 3 3 Ibaiti 6 6 -9 R P Japira 0

- R PR-272 P

Tamarama 0 0 0 0

0 P 0

0 R 0 -

6 2 6 7 3 Sapopema 2 3 7 Figueira 7 Pinhalão P R - 0 9 0

Curiúva 0 0 0 0

0 Faxinal 0

0 P 0

4 R 4 - 3 5 3 3 7 05 7 5 1 B R - 3 Ortigueira 0

6 Ventania 7 1 6 -

504 Arapoti 9 0 3 0 R-2 0 P 0

0 03 0

0 5 0

0 2 2

9 3 3 0

- 7 7

P R -3 40 Telêmaco Borba

512

PR-340 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 7 Imbaú 53 7 BR-1 Pirai 501 do Sul

11 Reserva 5

Nome das minas:

0 Tibagi 01- Arrozal - AM02 0 0 B 0 0 R 0 0 03- Invernadinha III - AM03 0 8 -3 8 2 7 2 7 6 04- Lajeado Bonito I - AM01 7 05- Moquem I VDC - AM02 PR-441 PR 06- Motta - AM01 -23 0 2,5 59 10 15 20 11- Siqueira - AM01 Km 12- Volta Grande - AM02 490000 510000 530000 550000 570000 590000 LEGENDA: APÊNDICE: MAPA DE DISPOSIÇÃO DOS RESULTADOS Limites Municipais AMOSTRAS DE CASCALHO BRITADO 3a 5 Amostra Classe A (80 - 100) TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO GC-119 5 Amostra Classe B (60 - 80) COORDENAÇÃO: DATA: . Raio de uso do cascalho Classe A (20 km) DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA NOVEMBRO / 2018 ELABORAÇÃO: ORIENTADORA: . Raio de uso do cascalho Classe B (15 km) FELIPE CHANDELIER PROFª DRA ADRIANA AHRENDT TALAMINI

RODOVIAS: ESCALA: DATUM HORIZ: 1:450.000 SIRGAS 2000 - 22S Federais (BR) BASE CARTÓGRÁFICA: Estaduais (PR) INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE 2015 L . R 5 . 5 . 5

E 7240000 7260000 7280000 7300000 7320000 7340000 7360000 7380000 O ® 0 G G B T D R

r P E u R R A o R A R A R a O E F R i L - r o m

N 2 m i m n a a a m v 7 e o i s i

V 2 m o d d o i i D i 5 s C d t o o o o o o

e a P B i A e A

a R s t

s P d d d d I

e - r r t t l R

t 0 v S : i a u r r e a e e

r 8

f - s P

a 5 a a ó

a 2 n 1 : a

R i 3

í s

u P u

r 2

M R

- c 4 -5 4

i 3

C 5

C 5 0 n C

s d

7 7 s s o 3 s C

(

9 i M u

0 0 l B l e

o B o o l

( R a a â a

0 - 0

n 3

a d R A 0 6 0 s n s s d d d B i r o 0 0 R c s d s b s o ) i o o F R l

i e e i r â e 0 ) 5 S p

M d

e - P

c c c

n 8 2 a o x u C D u

S B a a a r a 7 d i l i u ¨ n u e s 2 2 s s

i a d ( ( ( 0 a r á

c c c

4 <

r e

9 P

R a - a 5 a a 3 0 8 d 0 4 o n o l l l a

s h 0 t h h

- - ó I ¨ á v o ) o

p 6 8 r a

i o C 0 C C 0 o í l ) ) i l l l s a a a

3 s s s

P 4 R 4 s s s - 4 4 0 5 9 9 e e e 0 0

0 0 D B C B 0 0

T R

0 0

o ( ( ( a

1 - 5 1 4 n m

0 8 d

a 7

r m k k i r 4 n a m m a ) 0 n K ) R ) a e m B E E C s A S L O e

A S O C O r B E

A R v O r

L C D ¨ t a A R A i E 0 : g A R N Ç 2 u T A 5 5 Ã Ó Ç e 1 1 O G Ã i 0 0 : P R O r

D R 0 0 a

Á ¨ : - 0 0 2 F

E 3 I 0 0

I C 9

P P A

4 a : 8 A 7 í S I F R N a d E T S n S o 0 5 L t A ã

1 a T P I o M d

P I C a

a T 1 5 J 1 E E v e

2 M e U N S : ã

c 1 N 5 5 r C o o T e B 1 ô í 5 l T A v r i n O H á a 0 r a O i a r I P m A

b m 0 B S

5 5 a D N o A 0 3 3 b a R r 5 0

0 0 E D 0 P a n a

A A 0 0

R 7 I

ú P t

D R p -

T - 0 0 E 4 3

a G 4 S M 4 0 i 0 0 1 r R L E a I E A P O L I A n

S E P n

O a E

g R B S

a t D

R B d

- ô a a

3 a

R n A

T 4

n p

O - í

3 t

o i 7 o R P O R - 0 9 S 0 o 6 o

G H p

A ¨ e P D I O A 1 m S E O

0 D

a C

D G E S o E n E ¨ P I C R-1 g 60

O Ç 5 5 C o O 5 5 G n 0

D O D 0 0 A 5 Ã N h A A 6 R 0 0

R T T S I 0 0 i E C A O U n ¨ 0 0 P N A : M

C P T h T L R

e R 0 A F H

- a A U D

B 1 O l D 3 s

I 6

ê F O O

A 0

L S

R m

I i B

T R Z - 1 g O F r 5 A H 3 Ã : C E b i : u a b ª ¨ 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 N a O u O c

S a 1 E D 2 0 9 8 7 6 5 3 2 1 r o o i g

r i -

------ú S D

a R m

I i

R S A N v V S S R P M M I G T E

A n

e a i P o r d a a e A i

q R o o v

E o r R

N A

o C l

d n n d - T

S e a N u t t q 4

3 a t b

D t t d r a S

z A U P Í r r 5 e u a I a a O e S e n a

R a o s T i R i e G R

5 5 i n i r U a n - T

V l r

R B r G a m 7 7

U T ã h I a r S d i A - I 0 0 A E

a i L o a C

i A I

I t - i

0 0 R A i g O M b P V n I a r N n n I M

l 0 0 T

S A A b

r a

M e h - A

a P d r V 0 0 0

e A -

a R B i

e A

n a A

t s - e

- 2 2 2 D

0 i

r t 7 T

t R A

: 2 a a M a 0 0 I

0 P D 1 5 I J - C

M R - B d I H

O - n

5 0 2 9 3 u I

A 6 - I 0 o

3 G

i O I 0 0

n 0 R - a

- A 1

/ PR -09 0 S 1 - d

E A

A E

- M

2 S i

A e

P u 0

M R

M e

2 A N

0 - 2 4 l

1 0 M í

A 3

2 6 1 M 0 A 0 D 0 1 M S 0 8 1 1 1 M C

T 0

J B e 1 5

R 0 P o

1 - M a e

0 1

T 5 R A 2 3 n

A - P 2

A A 9 a e A d s

i M P 6 C r

i r P

1 o e n L G Ê a 5 5 r

P a A

R a i a N i

- 9 9 0

h p 5 A n

r 3 e S D C 1 M 0 0 b s 0 a a 2 P o R- P c I 1

5 h

M 1 0 0 P C t u R o í 2 - l R k t r 0 E 0 0 ã i b -

- i 1 l t o 2 2 r : I 0 0 3 7 i o o 2 1 N 9 2 9 I 7240000 7260000 7280000 7300000 7320000 7340000 7360000 7380000