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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA
INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS PETROGRÁFICAS DE GRANITOS NO
PROCESSO INDUSTRIAL DE DESDOBRAMENTO DE BLOCOS
Geól. ROGÉRIO PINTO RIBEIRO
Tese apresentada à Escola de Engenharia de São
Carlos da Universidade de São Paulo, como parte
dos requisitos para a obtenção do título de Doutor
em Geotecnia.
ORIENTADOR: Prof. Dr. Antenor Braga Paraguassú
São Carlos – SP
2005
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Milhares de livros grátis para download.
À Inalda, pela compreensão, dedicação e amor
constantes e pela companhia em todos os
momentos.
Aos meus pais, Fabrício e Ivone, pelo amor,
estímulo e pelas orientações em minha vida.
Aos meus irmãos Marcelo e Anelise, pela
amizade e incentivo.
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AGRADECIMENTOS
A Deus sobre todas as coisas.
À Inalda e aos meus familares, pelo amor e apoio incondicionais e pela compreensão
quando eu estava tão perto e, ao mesmo, tempo tão longe.
Ao orientador Prof. Dr. Antenor Braga Paraguassú, pela amizade nestes anos de convívio
e pela incansável dedicação ao longo de todas as etapas de elaboração da tese.
À Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo, pelo suporte financeiro que
possibilitou a realização desta pesquisa.
Ao Departamento de Geotecnia da Escola de Engenharia de São Carlos, pela infra-
estrutura oferecida para o programa de pós-graduação e pela oportunidade de aprimoramento
profissional.
Aos Professores Doutores Antonio Carlos Artur, José Eduardo Rodrigues e ao Dr. Ely
Borges Frazão pelas sugestões, críticas e avaliações.
À Olívia Tirello (Centro Tecnológico do Mármore e Granito), por agilizar visitas técnicas
ao parque de beneficiamento de Cachoeiro de Itapemirim/ES e pelo apoio logístico em diversas
etapas de campo.
Às empresas Granitos Itabira Ltda. e Granitos Brasileiros S.A., por viabilizarem o
acompanhamento operacional de serragem de blocos de granito.
Ao Departamento de Petrologia e Metalogenia do Instituto de Geociências da
Universidade Estadual Paulista (Rio Claro), à Dra. Maria Heloísa Frascá e ao MSc. Eduardo
Quitete (Divisão de Geologia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo) e
a Química Jovanka Goulart (Fundação Parque de Alta Tecnologia / São Carlos), pelo apoio na
realização de ensaios tecnológicos.
Aos colegas de “projeto” Sérgio Trajano, Lizandra Nogami, Leonardo Silveira e Clébio
Goulart, pelas trocas de informações e pelas sugestões feitas durante o desenvolvimento da
pesquisa.
Aos técnicos (Herivelton dos Santos, Benedito de Souza, Antonio Garcia, Décio
Lourenço e Antonio Claret) e pessoal de apoio (Maristela Batissaco, Álvaro Nery e Neiva
Cardoso) do Departamento de Geotecnia da ESSC/USP que, direta ou indiretamente,
contribuíram para a realização deste trabalho.
Aos amigos geotécnicos, pela agradável convivência neste período.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
i
LISTA DE TABELAS
iv
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
v
RESUMO
vi
ABSTRACT
vii
1- INTRODUÇÃO
01
2- PANORAMA DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS
03
2.1- CARACTERÍSTICAS ECONÔMICAS DA INDÚSTRIA DA PEDRA
04
2.2- EMPREGOS DAS ROCHAS PARA FINS ORNAMENTAIS 05
2.3- TECNOLOGIAS DE BENEFICIAMENTO PRIMÁRIO
06
2.3.1- TEARES COM MOVIMENTO PENDULAR
07
2.3.2- TEARES COM MOVIMENTO SEMI-RETILÍNEO
08
2.3.3- TEARES COM CORTE A SECO
08
2.3.4- TALHA-BLOCOS
09
2.3.5- TEARES COM FIO DIAMANTADO
10
2.4- FUNCIONAMENTO DOS TEARES PENDULARES
10
2.4.1- LÂMINAS
10
a) Espessura
11
b) Altura
11
c) Resistência e dureza
11
d) Tipos de lâminas
11
e) Velocidade de descida
12
2.4.2- GRANALHA
12
a) Formas de atuação da granalha
13
2.4.3- POLPA OU LAMA ABRASIVA
14
a) Composição
14
b) Características físico-químicas
14
c) Freqüência e duração das descargas
15
2.5- A MATÉRIA-PRIMA: ROCHA
16
2.5.1- GRANITOS
16
2.5.2- CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA
17
2.5.3- PROPRIEDADES DAS ROCHAS E O DESDOBRAMENTO
20
2.5.4- SERRABILIDADE DOS GRANITOS EM TEARES PENDULARES
29
2.6- EQUIPAMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA RUGOSIDADE DE
SUPERFÍCIES
32
2.6.1- SISTEMAS QUE FORNECEM DADOS BIDIMENSIONAIS
33
a) Métodos com contato
33
b) Métodos sem contato
37
2.6.2- SISTEMAS QUE FORNECEM DADOS TRIDIMENSIONAIS
40
a) Máquinas tridimensionais de medição
40
b) Fotogrametria
41
c) Interferometria
42
d) Câmeras de mensuração tridimensional de superfícies
43
2.7- CARACTERIZAÇÃO DA TEXTURA SUPERFICIAL DE CHAPAS
BRUTAS
43
2.7.1- TIPOS DE IRREGULARIDADES
44
2.7.2- TERMINOLOGIA
45
2.7.3- CARACTERIZAÇÃO DA TEXTURA SUPERFICIAL
45
a) Média aritmética da rugosidade (R
a
)
46
b) Altura média do pico-vale (R
z
)
46
c) Altura máxima do pico-vale: R
max
(R
y
, R
ma
ou R
z
)
47
d) Amplitude máxima da rugosidade: R
t
(R
h
, R
d
)
47
e) Pico máximo acima da linha média (R
P
)
47
f) Altura média dos picos acima da linha central (R
PM
)
47
g) Profundidade da ondulação (W
t
)
48
2.7.4- EXEMPLOS DE APLICAÇÃO
48
2.7.5- ANÁLISE ESTATÍSTICA DA SUPERFÍCIE ROCHOSA
49
a) Média Aritmética do perfil
50
b) Variância
50
c) Assimetria de distribuição (Skewness)
51
d) Curtose
51
3. JAZIMENTOS BRASILEIROS DE ROCHAS ORNAMENTAIS E
SELEÇÃO DOS TIPOS ESTUDADOS
53
3.1- TIPO DE ROCHAS ESTUDADAS E O CONTEXTO GEOLÓGICO 59
3.2- AMOSTRAGEM E PREPARAÇAO DOS CORPOS DE PROVA 63
4. PROCEDIMENTOS E RESULTADOS DOS ENSAIOS
TECNOLÓGICOS
68
4.1 – ENSAIOS RELACIONADOS COM A SERRABILIDADE DOS
MATERIAIS ESTUDADOS
69
4.1.1- CARACTERÍSTICAS PETROGRÁFICAS
69
4.1.2- MICRODUREZA KNOOP
72
4.1.3- ABRASÃO PROFUNDA
74
4.1.4- COEFICIENTE DE ATRITO DINÂMICO
75
4.1.5- RESISTÊNCIA AO DESGASTE ABRASIVO (AMSLER)
78
4.1.6- RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO UNIAXIAL
79
4.2 – OUTROS ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA 80
4.2.1- ÍNDICES FÍSICOS
81
4.2.2- VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DE ONDAS
81
4.2.3- COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA LINEAR
82
4.2.4- RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO
82
4.2.5- RESISTÊNCIA AO IMPACTO DE CORPO DURO
84
5. DETERMINAÇÃO DA RUGOSIDADE DAS CHAPAS BRUTAS
86
5.1 – INTRODUÇÃO
86
5.2 – SISTEMAS DE MEDIÇÃO
87
5.3 – PROJETO E CONSTRUÇÃO DE UM RUGOSÍMETRO PORTÁTIL
87
5.3.1.- MEDIÇÃO DA RUGOSIDADE
89
5.4 – ACOMPANHAMENTO DA OPERAÇÃO DE SERRAGEM 89
5.5 – CORRELAÇÕES ENTRE RUGOSIDADE E PROPRIEDADES
ÍNDICES
101
6. CONCLUSÕES
104
6.1 – SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 105
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
106
i
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 2.1 -
Tear moderno de grande porte. Empresa Marbrasa (Cachoeiro de
Itapemirim/ES).
08
FIGURA 2.2 -
Ecotear (corte a seco) em exposição no estande da empresa Fundisa
S.A. durante a XVII Feira Internacional do Mármore e Granito
(FIMAG), Cachoeiro de Itapemirim/ES.
09
FIGURA 2.3 -
Talha-blocos para a produção de ladrilhos (Granitos Brasileiros S.A.).
09
FIGURA 2.4 -
Tear multifios diamantados para corte de granito. Empresa Marmocil
(Serra/ES).
10
FIGURA 2.5 -
Tipos de lâminas usadas na serragem de granitos: (A) lisas; (B) com
sulcos verticais e (C) com sulcos inclinados (modificado de
CETEMAG, 2003).
11
FIGURA 2.6 -
Esquema de desgaste a três corpos (ZUM-GAHR, 1987).
13
FIGURA 2.7 -
Visualização de microimpressão produzida por carga de 200gf em
amostra de cobre (Foto do autor).
19
FIGURA 2.8 -
Comportamento mecânico do quartzo em prova de incisão (BERRY
et al., 1989).
22
FIGURA 2.9 -
Métodos disponíveis de mensuração da rugosidade (modificado de
GRASSELLI, 2001).
32
FIGURA 2.10 -
Componentes de um perfilômetro mecânico (NOVASKI, 1994).
33
FIGURA 2.11 -
Ilustração de perfilômetro utilizado na medição da rugosidade de
amostras de chapas brutas de granitos (SPÍNOLA, 1998).
34
FIGURA 2.12 -
(A) Visualização de rugosímetro utilizado por MARTÍN CORTÉZ
(2003) e (B) detalhe mostrando a varredura do estilete em amostra do
granito Preto Piracaia.
35
FIGURA 2.13 -
(A) Esquema do “Bow-meter” e (B) Medição do abaulamento de
placas de mármores em ambiente externo (TEAM, 2000, 2004).
36
FIGURA 2.14 -
Exemplo do padrão de abaulamento em fachadas do Banco Nacional
de Copenhague, Dinamarca (SCHOUENBERG, 2003).
37
FIGURA 2.15 -
Perfilômetro laser utilizado pelo Laboratório de Tribologia e Materiais
da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de
Uberlândia (MELLO & TRINDADE, 1997).
38
FIGURA 2.16 -
Equipamento pneumático utilizado para avaliação da qualidade
superficial de rochas (KAINER et al., 1996).
39
FIGURA 2.17 -
Máquina de medição tridimensional utilizada por SILVA (1998).
40
FIGURA 2.18 -
Exemplos de figuras e respectivos perfis de rugosidade obtidos por
meio de método fotogramétrico (SEKER & TAVIL, 1996).
42
FIGURA 2.19 -
Tipos de irregularidades superficiais: D - Defeitos; O - Ondulação e
R – Rugosidade (FRISA MORANDINI & OGGERI, 1992).
44
FIGURA 2.20 -
Terminologia adotada para a caracterização da rugosidade superfícial
de chapas brutas de granitos (SPÍNOLA, 1998).
45
FIGURA 2.21 -
Definição do parâmetro média aritmética da rugosidade - R
a
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998).
46
FIGURA 2.22 -
Definição do parâmetro altura média do pico-vale - R
z
(SANDVIK,
1994 apud SPÍNOLA, 1998).
46
FIGURA 2.23 -
Definição do parâmetro altura máxima do pico-vale - R
max
(SANDVIK,
1994 apud SPÍNOLA, 1998).
47
FIGURA 2.24 -
Definição do parâmetro amplitude máxima da rugosidade - R
t
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998).
47
FIGURA 2.25 -
Definição do parâmetro altura média dos picos acima da linha central
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998).
48
FIGURA 2.26 -
Definição do parâmetro profundidade de ondulação - W
t
(SANDVIK,
1994 apud SPÍNOLA, 1998).
48
ii
FIGURA 2.27 -
Curva de distribuição de amplitudes (MUMMERY, 1992).
50
FIGURA 2.28 -
Variância de duas curvas de distribuição das amplitudes
(MUMMERY, 1992).
50
FIGURA 2.29 -
Assimetria de duas curvas de distribuição de amplitudes
(MUMMERY, 1992).
51
FIGURA 2.30 -
Curtose de duas curvas de distribuição de amplitudes (MUMMERY,
1992).
52
FIGURA 3.1 -
Províncias geólogicas e alguns jazimentos de rochas ornamentais do
Brasil (modificado de MENDES, 2002).
57
FIGURA 3.2 -
Domínios tectono-estruturais no Cinturão Móvel Ribeira - CMR
(modificado de VIEIRA, 1997),
62
FIGURA 3.3 -
Frente de extração do granito Preto Indiano, situada entre as cidades de
Vargem Alta e Iconha/ES.
64
FIGURA 3.4 -
Frente de extração do Ocre Itabira. Região montanhosa próxima à
cidade de Venda Nova dos Imigrantes/ES.
64
FIGURA 3.5 -
Funcionamento do Extrator portátil emprestado pela EESC-USP para
obtenção de corpos de prova cilíndricos (diâmetros de 70mm e 30mm)
nas instalações das empresas de beneficiamento (Cachoeiro de
Itapemirim/ES).
65
FIGURA 3.6 -
Aplainamento dos corpos de prova cilíndricos realizado em torno
mecânico do Departamento de Geotecnia (EESC/USP).
65
FIGURA 3.7 -
Corte dos corpos de prova cilíndricos em serra circular. Departamento
de Geotecnia (EESC/USP).
66
FIGURA 3.8 -
Equipamento utilizado para se atingir o paralelismo dos topos e bases
das amostras (EESC/USP).
66
FIGURA 3.9 -
Fresa mecânica adaptada para o aplainamento e paralelismo das
superfícies de corpos de prova prismáticos (EESC/USP).
67
FIGURA 3.10 -
Detalhe mostrando o aparato de fixação da amostra. Observar
funcionamento de coroa diamantada.
67
FIGURA 4.1 -
(A) aspecto macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de
coloração seletiva de feldspatos e (B) fotomicrografia do migmatito
“Preto Indiano”.
70
FIGURA 4.2 -
(A) aspecto macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de
coloração seletiva de feldspatos e (B) fotomicrografia do sienogranito
“Vermelho Brasília”.
71
FIGURA 4.3 -
(A) aspecto macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de
coloração seletiva de feldspatos e (B) fotomicrografia do charnockito
“Verde Labrador”.
72
FIGURA 4.4 -
(A) esquema das quarenta impressões realizadas em cada corpo-de-
prova (IPT) (B) impressão em cristal de quartzo do sienogranito
“Vermelho Brasília”.
73
FIGURA 4.5 -
(A) abrasímetro disponibilizado pelo Parque de Alta Tecnologia de
São Carlos (PARQTEC) e (B) detalhe mostrando o disco rotativo
tangenciando o corpo-de-prova.
74
FIGURA 4.6 -
(A) Medida do comprimento da cavidade (Ccav) e (B) Detalhe
mostrando as cavidades impressas (material removido no ensaio) em
amostra do migmatito “Preto Indiano”.
75
FIGURA 4.7 -
Disposição dos ladrilhos do migmatito “Preto Indiano” para
determinação do coeficiente de atrito dinâmico com
“scivolosímetro”(PARQTEC).
77
FIGURA 4.8 -
Bloco esquemático de rocha movimentada (sem escala), orientado de
acordo com a programação de serragem. Observar as direções de
amostragem dos corpos de prova para determinação da resistência à
compressão uniaxial.
79
iii
FIGURA 4.9 -
Bloco esquemático de rocha movimentada (sem escala), orientado de
acordo com a programação de serragem. Observar as direções de
amostragem dos corpos de prova para determinação da velocidade de
propagação de ondas.
82
FIGURA 4.10 -
Bloco esquemático de rocha movimentada (sem escala), orientado de
acordo com a programação de serragem. Observar as direções de
amostragem dos corpos de prova para determinação da resistência à
tração na flexão.
83
FIGURA 5.1 -
Visão geral do “Avaliador de Rugosidade de Chapas – ARC”
devidamente posicionado sobre uma chapa bruta de granito.
88
FIGURA 5.2 -
(A) Perfil medido e (B) perfil horizontalizado (Mummery, 1992).
89
FIGURA 5.3 -
Utilização de guincho no transporte de chapa bruta de granito serrada
em tear para posterior medição de sua rugosidade. Granitos Brasileiros
S.A. (Guarulhos/SP).
91
FIGURA 5.4 -
Detalhe mostrando a utilização de ponte rolante para disposição da
chapa (mostrada anteriormente) em bancada. Setor de serragem da
Granitos Brasileiros S.A. (Guarulhos/SP).
91
FIGURA 5.5 -
Execução de medidas de rugosidade diretamente na superfície de
chapa bruta de granito com a utilização do ARC. Granitos Brasileiros
S.A. (Guarulhos/SP).
92
FIGURA 5.6 -
(A) fotomicrografia do monzogranito Champagne Realengo; (B)
aspecto macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de coloração
seletiva de feldspatos.
93
FIGURA 5.7 -
(A) fotomicrografia do sienogranito Vermelho Capão Bonito; (B)
aspecto macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de coloração
seletiva de feldspatos.
94
FIGURA 5.8 -
Blocos do Vermelho Capão Bonito (carga Nº 2220) sendo serrados em
tear multilâminas MGM (modelo Jumbo G4). Empresa Granitos
Brasileiros (Guarulhos/SP).
96
FIGURA 5.9 -
Visualização da carga do granito Champagne Realengo. Posicão das
chapas selecionadas para a medição da rugosidade superficial: (E)
esquerda; (C ) central e (D) direita.
97
FIGURA 5.10 -
Detalhe da chapa E (esquerda), mostrada na foto anterior. Observar o
posicionamento dos perfis de rugosidade medidos: AB - perfil central
(CEN); DE – perfil de fundo (FUN) e FG – perfil da parte frontal da
chapa (FRE).
98
FIGURA 5.11 -
Perfil de rugosidade de chapa bruta do granito “Champagne Realengo”
100
FIGURA 5.12
Relação entre amplitude máxima da rugosidade (Rt) e resistência à
compressão uniaxial.
102
FIGURA 5.13
Relação entre amplitude máxima da rugosidade (Rt) e resistência ao
desgaste abrasivo.
102
FIGURA 5.14
Relação entre amplitude máxima da rugosidade (Rt) e coeficiente de
atrito dinâmico.
103
iv
LISTA DE TABELAS
TABELA 2.1 -
Composição, peso específico e viscosidae das polpas abrasivas
(modificados de PERFETTI et al., 1993 e STELLIN JÚNIOR ,1998).
15
TABELA 2.2 -
Dados de desgaste abrasivo e dureza Knoop apresentados por
MANCINI & FRISA MORANDINI (1982).
24
TABELA 2.3 -
Dureza Vickers Equivalente e serrabilidade de granitos com discos
diamantados (modificado de NEGRI, 1996).
26
TABELA 2.4 -
Relação entre serrabilidade em teares com dureza Knoop (modificado
de FORNASERO et al.,1988).
27
TABELA 2.5 -
Relação entre serrabilidade, resistência à compressão e resistência à
tração de alguns granitos italianos (CITRAN, 2000).
28
TABELA 2.6 -
Quantidades relativas de granalha, viscosidade e velocidade de
descida em função do tipo de material (PERFETTI et al., 1992).
30
TABELA 2.7 -
Serrabilidade de granitos beneficiados em serrarias italianas
(CITRAN, 2000).
31
TABELA 2.8 -
Dados de produção de serrarias italianas e a serrabilidade dos granitos
(CITRAN, 2000).
31
TABELA 2.9 -
Classificação das irregularidades de uma superfície (modificado de
Frisa Morandini & Oggeri, 1992 e Blasi et al.,1995).
44
TABELA 3.1 -
Produção brasileira de rochas ornamentais em 2002 (CHIODI
FILHO, 2003a).
53
TABELA 3.2 -
Produção de Rochas por Regiões e Estados Brasileiros (CHIODI
FILHO, 2004a).
54
TABELA 3.3 -
Jazimentos de rochas ornamentais do Brasil (modificado de
MENDES, 2002).
58
TABELA 3.3 -
Jazimentos de rochas ornamentais do Brasil (modificado de
MENDES, 2002); continuação.
59
TABELA 3.4 -
Relação dos tipos rochosos selecionados e regiões produtoras.
61
TABELA 4.1 -
Resultados de dureza Knoop das amostras estudadas.
73
TABELA 4.2 -
Determinações dos valores da resistência à abrasão profunda.
76
TABELA 4.3 -
Classificação do coeficiente de atrito dinâmico (NBR 13818).
77
TABELA 4.4 -
Valores médios de coeficiente de atrito dos granitos em superfície
seca e molhada.
77
TABELA 4.5 -
Resultados dos ensaios de resistência ao desgaste abrasivo (Método
Amsler).
78
TABELA 4.6 -
Resultados dos ensaios de resistência à compressão uniaxial.
80
TABELA 4.7 -
Sumário dos valores médios dos ensaios diretamente relacionados
com a serrabilidade dos granitos estudados.
80
TABELA 4.8 -
Resultados obtidos de índices físicos.
81
TABELA 4.9 -
Resultados da determinação da velocidade de propagação de ondas
ultra-sônicas corpos de prova pré e pós determinação do coeficiente
de dilatação térmica linear.
82
TABELA 4.10 -
Resultados do ensaio de dilatação térmica linear (NBR 12765).
83
TABELA 4.11 - Determinação dos valores da resistência de tração na flexão. 84
TABELA 4.12-
Resultados da determinação da resistência ao impacto de corpo duro.
84
TABELA 4.13 -
Valores médios dos ensaios de caracterização tecnológica dos
“granitos” Preto Indiano, Vermelho Brasília e Verde Labrador.
85
TABELA 5.1 -
Resultados da Dureza Knoop, Desgaste Amsler e Abrasão profunda
dos “granitos” Champagne Realengo e Vermelho Capão Bonito.
94
TABELA 5.2 -
Dados operacionais da serragem das cargas dos “granitos”
Champagne Realengo e Vermelho Capão Bonito.
95
TABELA 5.3 -
Dados estatísticos de perfis de rugosidade medidos pelo “Avaliador
de Rugosidade de Chapas”
99
TABELA 5.4 -
Sumário dos valores médios dos ensaios e da rugosidade de chapas
dos granitos selecionados.
101
v
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
AA
Absorção d’água
AP
Abrasão Profunda
ARC
Avaliador de Rugosidade de Chapas
CAD
Coeficiente de Atrito Dinâmico
C
cav
Comprimento da cavidade
CETEMAG
Centro Tecnológico do Mármore e Granito
CP
Corpo de Prova
CDTL
Coeficiente de Dilatação Térmica Linear
EESC
Escola de Engenharia de São Carlos
F
Força de ruptura
HK
Dureza Knoop
IPT
Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo
IS
Índice de Serrabilidade
L
Comprimento de Avaliação
L
N
Comprimento da amostra
L
0
Comprimento inicial do corpo de prova
Lt
Comprimento Total
M
Linha Média ou Central
MEAS
Massa Específica Aparente Seca
MDV
eq
Dureza Vickers Equivalente
m1
Primeiro momento da função de probabilidade de distribuição de amplitudes
m2
Segundo momento da função de probabilidade de distribuição de amplitudes
m3
Terceiro momento da função de probabilidade de distribuição de amplitudes
m4
Quarto momento da função de probabilidade de distribuição de amplitudes
P
Perfil de Superfície
PA
Porosidade Aparente
Parqtec
Fundação Parque de Alta Tecnologia de São Carlos
R
a
Parâmetro Média Aritmética da Rugosidade
RCU
Resistência à Compressão Uniaxial
RDA
Resistência ao Desgaste Abrasivo (Amsler)
R
max
Parâmetro Altura Máxima do Pico-Vale
R
p
Parâmetro Pico Máximo Acima da Linha Média
R
PM
Parâmetro Altura Média dos Picos Acima da Linha Central
R
t
Parâmetro Amplitude Máxima da Rugosidade
RTF
Resistência à Tração na Flexão
R
z
Parâmetro Altura Média do Pico-Vale
UNESP
Universidade Estadual Paulista
USP
Universidade de São Paulo
V
Serrabilidade
V
Volume de material removido
Vp
Velocidade de Propagação de Ondas
Wt
Parâmetro Profundidade de Ondulação
µ
Coeficiente de atrito
vi
RESUMO
RIBEIRO, R.P. (2005). Influência das Características Petrográficas de Granitos no Processo
Industrial de Desdobramento de Blocos. São Carlos. Tese de Doutorado. Escola de
Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo. 120p.
O desdobramento de blocos de granitos, em teares multilâminas, é uma das mais complexas
operações da Indústria da Pedra. A qualidade das superfícies das chapas obtidas no processo de
serragem (rugosidade) determina o tempo e os insumos gastos nas operações posteriores de
polimento, implicando diretamente no custo final. Embora o Brasil seja um dos maiores
produtores mundiais de granitos ornamentais (quatro milhões de m
2
/mês de placas),
surpreendentemente, não se têm na literatura científica trabalhos que dão o devido destaque às
propriedades intrínsecas dos granitos no processo de serragem. A presente pesquisa tem como
objetivo principal correlacionar parâmetros petrográficos com as características físicas e
mecânicas de granitos, dando ênfase ao estudo da influência da mineralogia e da anisotropia
textural/estrutural, com vistas à melhor orientação desta etapa industrial. Foram escolhidos tipos
de granito consagrados comercialmente e acompanhados os desdobramentos de blocos para
medidas diretas da rugosidade das superfícies serradas com o auxílio de um equipamento
especialmente construído para esta finalidade. Os resultados mostraram que os aspectos
texturais (granulação, arranjo, imbricação, grau de microfissuramento) e de alteração dos
minerais são os responsáveis pelas diferenças na rugosidade das chapas e na velocidade de
processamento.
PALAVRAS-CHAVE: serragem de blocos, granitos, textura, rugosidade superficial.
vii
ABSTRACT
RIBEIRO, R.P. (2005). Influência das Características Petrográficas de Granitos no Processo
Industrial de Desdobramento de Blocos. São Carlos. Tese de Doutorado. Escola de
Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo. 120p.
The sawing of granites blocks using multiblade gangsaws is one of the most complex operations
in the stone processing industry. The slab surface quality (roughness) obtained after the sawing
process determines the time and the inputs required in subsequent polishing operations and thus
has a direct implication on the final product cost. Although Brazil is one of the largest world
producers of ornamental granites (four million m
2
/month of slabs), it is surprising to note that
there are very little or no scientific literature works available that address major aspects of the
intrinsic properties of granites and their role during the sawing process. The present research has
the major objective of correlating petrographic parameters with physical and mechanical
characteristics of granites with a major emphasis on the role played by mineralogy and
textural/structural anisotropy focusing mainly on how to obtain the best orientation during this
industrial stage. The samples used are the most widely used granite of high commercial value in
Brazil. The sawing process was monitored and subsequent direct measures of the roughness of
the sawed surfaces carried out using an equipment specially built for this purpose. The results
obtained show that textural (granulation, arrangement, imbrication, degree of microcracking)
and alteration aspects of the minerals are responsible for the observed differences in slab
roughness and processing speed.
KEY-WORDS: Block sawing, granites, texture, surface roughness.
1. INTRODUÇÃO
As rochas ornamentais, além de proporcionar beleza e durabilidade às edificações,
inserem-se em um importante setor da economia em diversos países. O Brasil
é um dos
principais exportadores mundiais, produz cerca de 4 milhões de m
2
/mês de chapas e de acordo
com MONTANI (2005) dispõe de 500 tipos de rochas ornamentais com boa aceitação no
mercado internacional. Possui o segundo maior parque industrial para a serragem de rochas
(1.300 teares em operação), onde os cortes dos blocos são feitos essencialmente em teares
multilâminas que utilizam granalha de aço como elemento abrasivo.
As exportações brasileiras nos últimos anos vêm registrando sucessivos acréscimos
resultantes da melhoria dos equipamentos e das técnicas operacionais, dentre elas um fator
importante foi o aprimoramento do processo de controle da lama abrasiva nas micros e
pequenas serrarias.
Os países desenvolvidos que atuam de forma marcante na indústria da pedra, além de
terem tradição no setor, apresentam o domínio das técnicas de extração, beneficiamento e
produção de equipamentos. O Brasil, apesar de ter apresentado uma significativa melhora na
qualidade operacional de seus parques industriais, ainda não tem atentado para a importância de
desenvolver, de uma forma mais intensa, pesquisas nesse importante setor produtivo.
Para a otimização do processo e conseqüentemente ganho de produtividade, é de suma
importância que se considere a rocha “realmente como um produto natural”, lembrando que na
sua “produção”ou seja na sua gênese, não existe controle de qualidade. Trata-se, portanto, de
um material com diversidade em suas características e que necessita de um controle tecnológico
desde da lavra até o lustro.
A serragem em teares multilâminas envolve uma operação muito complexa, pouco
entendida e que ainda não é tratada dentro de um sistema tribológico de desgaste a três corpos
(rocha, abrasivo e lâmina). Mesmo com o avanço tecnológico verificado nos equipamentos,
surpreendentemente nota-se a quase inexistência de trabalhos que vinculam as propriedades
intrínsecas dos granitos ornamentais, com a sua serrabilidade (FORNASERO et al., 1988;
ROSSI et al., 1997; FACHADA, 1999; CITRAN, 2000, 2002).
Isto foi constatado principalmente em participações em feiras internacionais de rochas
ornamentais de 2003 a 2005 e no I Congresso Internacional de Rochas Ornamentais, que
1
ampliaram as informações sobre os últimos equipamentos para a industrialização de rochas
ornamentais e deram maior suporte para a presente pesquisa.
Ela tem como objetivo principal correlacionar parâmetros petrográficos com as
características físicas e mecânicas de granitos, dando ênfase ao estudo da influência da
mineralogia e da anisotropia textural/estrutural, com vistas à melhor orientação do processo de
serragem.
A tese se inicia com uma abordagem multidisciplinar do desdobramento de blocos de
granitos em teares multilâminas, os tipos de equipamentos, os insumos e a serrabilidade dos
materiais rochosos (CAPÍTULO 2), discutindo por um lado a dificuldade de agregar dados da
indústria e por outro a escassez de informações com tratamento científico.
O CAPÍTULO 3 sintetiza a geologia do território brasileiro, as ocorrências de rochas
ornamentais e os aspectos práticos e condicionamentos geológicos da explotação. Foram
selecionados os tipos de granitos que permitiram estudar as fases de beneficiamentos, assim
como facilidades na coleta de amostras para ensaios de caracterização tecnológica.
No CAPÍTULO 4 são apresentados os resultados tanto dos ensaios mais importantes para
o estudo da serrabilidade de rochas ornamentais como dos demais ensaios de caraterização
tecnológica.
No CAPÍTULO 5 encontram-se as informações do processo operacional de serragem nas
empresas, obtido pelo acompanhamento desde a seleção dos blocos até o desdobramento final
das chapas. São verificadas as relações entre a velocidade de corte de granitos e a qualidade
(rugosidade) das superfícies das chapas obtidas por meio de um equipamento especialmente
desenvolvido para este fim.
Uma abordagem dos vários fatores envolvidos na serragem de granitos em teares
multilâminas, cuja relação rocha x equipamentos ainda é pouco conhecida, é apresentada no
CAPÍTULO 6, juntamente com sugestões para trabalhos futuros.
A tese foi desenvolvida na Escola de Engenharia de São Carlos (USP), contando com o
apoio das seguintes instituições: Instituto de Geociências da Universidade Estadual Paulista
(UNESP), Fundação Parque de Alta Tecnologia de São Carlos (PARQTEC), Divisão de
Geologia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) e Centro
Tecnológico do Mármore e Granito (CETEMAG). A interação com empresas beneficiadoras de
rochas, dentre elas a Granitos Itabira Ltda. (Cachoeiro de Itapemirim / ES) e a Granitos
Brasileiros S.A. (Guarulhos / SP) foi decisiva na realização desta pesquisa, que é de cunho
teórico, prático e industrial, cujo desenvolvimento requereu amplos estudos laboratoriais
associados ao acompanhamento integral de cortes de blocos nas empresas.
2
2 – PANORAMA DO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS
Apresenta a parte conceitual e prática da serrabilidade de granito, os equipamentos
utilizados e a interação das características intrínsecas da rocha com os diversos insumos
utilizados. Tem como objetivo fundamentar e embasar o desenvolvimento correto da pesquisa e
foi facilitada tanto pelo acompanhamento do processo de serragem nos teares em serviço das
empresas Emigran, Granita, Marbrasa, Marcel e Moredo, como pela participação nos cursos de
técnicas de serragem, de polimento e blaster, realizados no Centro Tecnológico do Mármore e
Granito (CETEMAG).
São abordados os seguintes tópicos: Características Econômicas da Indústria da Pedra;
Produtos das Rochas Ornamentais; Tecnologias de Beneficiamento Primário; Funcionamento
dos Teares, Matéria Prima - Rocha e Caracterização da Textura Superficial. Nesta última, abre-
se uma linha de investigação de todos os equipamentos existentes para serem utilizados na
determinação da rugosidade de chapas brutas de granitos obtidas após a serragem de blocos nos
teares multilâminas, fundamentando o desenvolvimento de projeto de um equipamento
específico para esta finalidade, que é apresentado no CAPÍTULO 5.
As rochas ornamentais e de revestimento, também designadas rochas lapídeas, rochas
dimensionais e materiais de cantaria, abrangem os tipos litológicos que podem ser extraídos em
blocos ou placas, cortados em formas variadas e beneficiados através de esquadrejamento,
polimento, lustro, etc.
Do ponto de vista comercial, são subdivididas basicamente em mármores e granitos,
numa designação mais ampla do que os termos petrológicos tradicionais (BRANDÃO et al.,
1991). Os mármores englobam todas as rochas carbonatadas, enquanto que os granitos
abrangem, genericamente, as rochas silicatadas (granitos, sienitos, charnoquitos, gabros,
basaltos, arenitos, dioritos, etc.). Alguns outros tipos litológicos, incluídos no campo das rochas
ornamentais, são os quartzitos, serpentinitos e ardósias, também muito importantes
setorialmente.
O aspecto estético é o principal condicionante para o uso das pedras de revestimento.
Conjugado a este fator, devem ser consideradas as características tecnológicas da rocha, a
3
tipologia do jazimento, bem como os possíveis defeitos decorrentes das etapas de extração e de
beneficiamento (FRASCÁ & QUITETE, 2000). Em conjunto, estas características condicionam
a qualificação das rochas para os diferentes usos. FRAZÃO & PARAGUASSU (1998) fizeram
um apanhado das funções que as rochas devem ter para utilização em revestimentos verticais de
exteriores e interiores e também em piso de edificações, apresentando os requisitos de qualidade
para que possam apresentar bom desempenho.
O Brasil apresenta um enorme potencial geológico para mármores e, especialmente,
granitos de diferentes padrões estéticos, homogêneos e movimentados. Atualmente, ocupa o
quinto lugar na produção mundial de blocos destes tipos rochosos. Contudo, sua participação
neste mercado se faz, na maioria das vezes, como produtor de matéria-prima.
Entretanto, no I Congresso Internacional de Rochas Ornamentais realizado em 2.005 na
cidade de Guaraparí/ ES e na XVI Feira Internacional de Vitória/ES realizada no mesmo ano,
verificou-se um esforço, cada vez maior, na implantação de uma política para o aumento do
valor agregado na comercialização das rochas ornamentais brasileiras, principalmente as
consideradas “exóticas”.
Outros aspectos fundamentais para o aumento da competitividade do setor de lavra e de
beneficiamento de rochas ornamentais brasileiro são destacados por VILLASCHI &
SABADINI (2000) e CARANASSIOS (2001): (i) domínio das técnicas de avaliação e
caracterização tecnológica de jazidas; (ii) escolha de tecnologias adequadas de beneficiamento
aos diferentes tipos de rocha; (iii) uniformidade e garantia de qualidade de produtos, normas
técnicas e minimização do impacto ambiental e (iv) preparação de recursos humanos e um
esforço agressivo de marketing.
Isto nos mostra que, além de equipamentos modernos, as empresas envolvidas neste
exigente mercado devem investir em pesquisas que proporcionem a assimilação de know-how
adequado, em especial ao longo das etapas de beneficiamento das diferentes rochas
ornamentais.
O desdobramento de blocos de granito é quase que totalmente realizado com teares
multilâminas e configura uma das mais complexas operações que envolvem a indústria da rocha
ornamental. Neste sentido, estudos que abordem a interação entre os fatores influentes na
serragem da rocha, tais como as suas características intrínsecas, o controle do processo e dos
insumos, e a qualidade do acabamento superficial dos produtos obtidos (as chapas) virão a
constituir uma contribuição de grande valia para o setor.
2.1 - CARACTERÍSTICAS ECONÔMICAS DA INDÚSTRIA DA PEDRA
As rochas ornamentais e de revestimento constituem uma das áreas mais promissores no
setor mineral, com um crescimento médio de produção mundial ao longo dos anos 90 estimado
4
em 6% ao ano, período considerado como a nova idade da pedra e, que no Brasil, foi um dos
poucos setores da economia que apresentou um crescimento nas taxas anuais de produção.
A produção mundial de rochas ornamentais evoluiu de 1,5 milhões tonelada/ano na
década de 20, para um patamar de 75,0 milhões tonelada/ano em 2003 (MONTANI, 2004). Este
incremento deve-se, principalmente, ao avanço tecnológico nos setores de extração, de
beneficiamento e de aplicação das rochas, permitindo soluções seguras, estéticas e funcionais
para a construção civil. A modernização do setor também possibilitou a inclusão no mercado de
tipos rochosos anteriormente não comercializados.
A comercialização no setor de rochas ornamentais dá-se sob a forma de materiais brutos e
produtos acabados/semi-acabados, movimentando em 2001 pelo menos US$ 40 bilhões no
mercado internacional. De acordo com ABIROCHAS (2001), os materiais brutos possuem
menor valor na comercialização, sendo a média de preço para blocos de mármores e de granitos
entre US$ 400,00/m³ e US$ 1.200,00/m³ e o preço do material beneficiado (produto final)
oscilam entre US$ 30,00/m² e US$ 60,00/m².
Com 3.200.000 toneladas de material lavrado em 2003, o Brasil colocou-se como o
sétimo produtor mundial de rochas ornamentais. Cerca de 819.000 toneladas de produtos
silicáticos foram exportados em estado bruto, sendo os principais países compradores: Itália
(248.000 toneladas), China (132.000 toneladas) e Espanha (130.000 toneladas),
secundariamente Estados Unidos da América (78.000 toneladas), Taiwan (68.000 toneladas) e
França (40.000 toneladas), e referidos em MONTANI (op.cit.).
De acordo com CHIODI FILHO (2003b,2003c,2005), tem ocorrido um considerável
aumento das exportações brasileiras de rochas ornamentais nos últimos anos, Em 2004, o
aumento de 40% nas exportações representou um montante de aproximadamente US$ 601
Milhões, com uma tendência de diminuição de exportações de blocos, reflexo da
competitividade crescente da indústria brasileira de transformação.
No mercado mundial, em 2003, o Brasil colocou-se como sexto maior exportador de
rochas em volume físico, o segundo de granitos brutos, o décimo de rochas processadas simples,
o sexto de rochas processadas especiais e o segundo de ardósias.
Dentre os estados brasileiros que trabalham com rochas ornamentais o Espírito Santo é,
de longe, o mais importante. Segundo SINDIROCHAS (2005), possui cerca de 400 frentes de
lavras (35% do total de pedreiras existentes no Brasil) e responde por quase que a metade da
produção nacional, tendo exportado em 2.002 um total de 49,75% de rocha processada.
2.2 - PRODUTOS DAS ROCHAS ORNAMENTAIS
Desde os tempos pré-históricos, as rochas têm sido utilizadas para os mais diversos fins.
Elas viriam a ser usadas com função estética e ornamental ao redor de 3.000 a.C. pelos
5
mesopotâmios e egípcios e, posteriormente, pelos gregos, que difundiram seu emprego por meio
da escultura e da arquitetura. Finalmente os romanos consolidaram seu uso nas mais audaciosas
obras públicas da antigüidade. Por volta do ano 80 a.C. eles começaram a utilizar em
revestimento de grandes construções de tijolos, principalmente por motivos estéticos e para dar
a estas obras um aspecto opulento e duradouro. Tornaram-se os pioneiros nesta modalidade.
Naquela época, Roma explorava o mármore travertino, em ocorrência próxima à cidade
(Tivoli). Posteriormente, a exploração foi deslocada para as Montanhas Apuanas, tendo como
centro mundial de produção a região de Carrara, cuja tradição na exploração subterrânea e a céu
aberto do mármore perdura até os dias atuais.
A expansão comercial das rochas ornamentais e a decorrente diversificação de suas
formas se deram com o processo gradual de mecanização da indústria de extração e de
beneficiamento no início do século XX. Desde então, em função da combinação de suas
qualidades estruturais e estéticas, elas constituem um importante produto em diversas áreas.
Atualmente, as aplicações das rochas ornamentais são consideradas quase que ilimitadas
e, segundo ALENCAR et al. (1996), podem ser reunidas em quatro principais grupos:
Arquitetura e construção (grupo de maior expressão financeira), Construção e revestimento de
elementos urbanos, Arte funerária, Arte e Decoração
Esta diversidade de aplicação das rochas ornamentais gera um conjunto de produtos
extremamente amplo, mas que podem ser resumidos em seis tipos principais: blocos, chapas,
placas para revestimentos de paredes e/ou fachadas, ladrilhos modulares, revestimento de
escadas e de pisos e obras dimensionais ou manufaturados. Cerca de 69,5% da produção
mundial de mármore e de granito é utilizada principalmente na forma de pisos e revestimentos
em construções, 17,5% em arte funerária, 9,5% em trabalhos estruturais e 3,5% em outros casos
(MONTANI, 2004).
Em qualquer tipo de aplicação, o ciclo produtivo pode ser dividido em quatro etapas bem
definidas: pesquisa mineral, extração, os beneficiamentos primário e secundário.
O beneficiamento primário (serragem ou desdobramento), que é objeto da presente
pesquisa, constitui a primeira etapa do processo de industrialização das rochas ornamentais
(ALENCAR, op.cit.; KASCHNER, 1996). Os blocos obtidos da etapa anterior (extração) são
cortados em chapas, tiras ou espessores, com espessuras próximas daquelas que terão os
produtos finais. Para isso são utilizados equipamentos específicos como teares, talha-blocos de
disco diamantado ou máquinas de corte a fio diamantado (monofios).
2.3 - TECNOLOGIAS DE BENEFICIAMENTO PRIMÁRIO
Em geral, os blocos extraídos nas pedreiras têm volume variável entre 5m³ e 8m
3
,
podendo atingir, excepcionalmente, 12m³. Todavia, materiais especiais com alto valor comercial
6
permitem o aproveitamento de blocos a partir de 1m³. Após o esquadrejamento feito na própria
pedreira, ou após ter sido refilado com máquina monolâmina ou por meio do fio diamantado, o
bloco é encaminhado à serraria para ser beneficiado.
A serragem de blocos realizada com teares é a mais tradicional e amplamente difundida,
independentemente do material a ser processado, principalmente por conjugar elevada
produtividade e maior flexibilidade produtiva (ao gerar uma ampla gama de produtos finais a
partir das chapas).
Ela se dá pela ação de um elemento abrasivo conduzido por um conjunto de lâminas
movimentadas pelo tear que, de forma simplificada, pode ser descrito como um equipamento
constituído de uma estrutura de sustentação formada por quatro colunas que suportam o quadro
onde se localizam as lâminas. Estas são dispostas e tensionadas longitudinalmente ao maior
comprimento do bloco de rocha. Um mecanismo biela-manivela deflagra um movimento
alternado, responsável pelo atrito entre as lâminas, a lama abrasiva e a rocha. Ao mesmo tempo,
o quadro porta-lâminas é pressionado contra o bloco em um movimento de descendente,
provocando o avanço do corte do material.
De acordo com ZUAZO TORRES (1995), KASCHNER (1996), SPÍNOLA (1998) e
CITRAN (2000), os teares multilâminas se subdividem em duas principais categorias, a
depender do tipo de material a ser serrado:
teares para mármore, com cinemática retilínea, lâminas diamantadas, operados com
irrigação de água e
teares para granito, com cinemática pendular ou semi-retilínea, que usam granalha
metálica e são operados com lama abrasiva.
Os teares para granitos apresentam uma cinemática do quadro porta-lâminas de tipo
oscilatória (pendular) ou mais raramente semi-retilínea. A serragem é realizada por meio da
ação combinada de lâminas de aço e da lama abrasiva, esta constituída de água, cal e granalha
metálica, distribuída por gotejamento intenso sobre o bloco (NITES, 1991; FACHADA, 1999).
A mistura abrasiva é recolhida por um escoadouro posicionado sob o tear e reutilizada por meio
de uma bomba que realiza um circuito fechado.
A seguir, são descritos os tipos de tear empregados na serragem de granitos, que são as
rochas estudadas na presente pesquisa.
2.3.1) TEARES COM MOVIMENTO PENDULAR
Atualmente os teares de movimento pendular alternativo (FIGURA 2.1) são os mais
empregados no beneficiamento primário de blocos de granito e rochas similares. Em geral, a
velocidade média de serragem nestas rochas está em torno de 4 cm/h.
7
Embora sejam derivados dos antigos modelos de teares para o corte do mármore, os
modelos atuais sofreram alterações para serem utilizados na serragem do granito. Todos os
elementos mecânicos e estruturais foram redimensionados para suportarem os maiores esforços
envolvidos no beneficiamento do granito (THOMPSON, 1990; CITRAN, 1994; STELLIN
JÚNIOR, 1998; PEDROSA, 2003). Com isto, o peso desses equipamentos, que atingia 20 a 30
toneladas, no corte do mármore, hoje supera 80 toneladas, em alguns modelos.
FIGURA 2.1 – Tear moderno de grande porte. Empresa Marbrasa (Cachoeiro de
Itapemirim/ES).
2.3.2) TEARES COM MOVIMENTO SEMI-RETILÍNEO
Este tipo de tear é usado exclusivamente no corte de granito e foi desenvolvido com o
objetivo de aumentar a velocidade de corte desta rocha. A ligação entre o quadro porta-lâminas
e os balancins é feita por meio de articulações excêntricas duplas, o que ao transformar parte do
movimento pendular em horizontal confere um contato maior e mais longo entre as lâminas e o
bloco durante o avanço e o recuo do quadro porta-lâminas, mas em contrapartida a renovação da
polpa é pouco eficaz (AIM, 2002).
2.3.3) TEARES COM CORTE A SECO
Trata-se de um sistema de corte de blocos (a seco) na posição vertical que utiliza somente
granalha e lâminas, dispensando o uso da mistura abrasiva (lama) como elemento de transporte
dos resíduos, que são eliminados pela ação direta da gravidade combinada com uma força de
arrasto exercida pelo quadro porta-lâminas (FIGURA 2.2).
Por se tratar de uma tecnologia única em nível mundial, este projeto recebeu em 2003 um
aporte financeiro do Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e encontra-se em fase final de
testes experimentais.
8
Em comparação com o tear convencional, PEDRAS DO BRASIL (2003) descreve
algumas das principais vantagens observadas no tear com corte a seco: redução de gasto com
água em quase 100%; com energia elétrica em 40% e com insumos em média 15%; diminuição
do impacto ambiental; capacidade de corte mais rápido do bloco e melhor qualidade do produto
final (chapas).
FIGURA 2.2 – Tear com corte a seco em exposição no estande da empresa Fundisa S.A.
durante a XVII Feira Internacional do Mármore e Granito (FIMAG), Cachoeiro de
Itapemirim/ES.
2.3.4) TALHA-BLOCOS
O processo de corte com o emprego de discos diamantados se dá pelo atrito entre os
segmentos sinterizados com grãos de diamantes, fixados na borda de ataque do disco e o bloco
da rocha, e é resultante da combinação de dois movimentos: o de rotação dos discos e o de
translação do mandril (onde os discos são fixados) em sucessivas passagens, com pequenos e
intermitentes movimentos de descida do mandril. (FIGURA 2.3).
FIGURA 2.3 – Talha-blocos para a produção de ladrilhos (Granitos Brasileiros S.A.)
9
Estes equipamentos são de uso mais recente e menos difundido do que os teares. São
adequados para fins mais específicos (ladrilhos padronizados) e somente tiveram seu uso mais
ampliado com o desenvolvimento de aplicação de diamante em ferramentas de corte e com a
redução dos custos dos segmentos diamantados (SUAREZ DEL RIO et al., 1998; AIM, 2002 ).
2.3.5) TEARES COM FIO DIAMANTADO
A tecnologia de serragem de blocos com fios diamantados é a mais recente das disponíveis
atualmente e encontra-se em um estágio onde se podem esperar avanços importantes em termos
de desempenho (ROC MAQUINA, 1998), tais como os teares que já estão utilizados por
empresas capixabas (FIGURA 2.4).
FIGURA 2.4 - Tear multifios diamantados para corte de granito. Empresa Marmocil (Serra/ES).
2.4 - FUNCIONAMENTO DOS TEARES PENDULARES
Por se enquadrarem no âmbito central desta pesquisa, os teares com movimento pendular
são tratados com maior detalhe, enfatizando as variáveis operacionais e os parâmetros que
influenciam a qualidade da serragem, a saber: as lâminas, velocidade de descida do quadro porta
lâminas, a granalha e o processo de abrasão, a mistura abrasiva e seu controle e, naturalmente, a
rocha, que constitui o material a ser serrado.
2.4.1 – LAMINAS
São constituídas por aço laminado a quente, tipo barra chata, com composição especial -
geralmente com elevado teor de carbono - para resistirem aos esforços que são submetidas.
10
Apresentam uma resistência média a tração de entre 5.000 a 6.000 MPa, para o corte de
mármores e rochas similares, e de 7.000 a 9.000 MPa, para o corte dos granitos (PERFETTI,
1996).
a)
espessura da lâmina: tem pouca influência sobre sua resistência à flexão, mas influi
muito na espessura do corte e na quantidade de material desperdiçado na serragem. Visto que a
espessura do corte é cerca de 2 a 5mm superior à espessura da lâmina, um aumento de 1mm na
sua espessura representa, num bloco de 1,5m largura, a perda de 3 a 4 chapas. Atualmente, as
lâminas têm espessura de 4,2 a 5mm para teares de movimento pendular ou semi-retilíneos.
b)
altura da lâmina: é função do tipo de tear e do material a ser serrado, hoje em dia
utilizadas podem variar entre 90 e 130 mm.
c)
resistência e dureza: na abordagem da solicitação mecânica das lâminas na serrada,
SPÍNOLA (1998) considera que um tear ao realizar 90 golpes por minuto e que, em média, uma
lâmina tem duração de duas serradas de 5 dias, sofrerá no decorrer de sua vida útil 2.592.000
esforços de flexão e posterior recuperação. Percebe-se que, no caso da serragem de granitos, as
lâminas devem apresentar maior dureza, tenacidade e resistência à tração e à fadiga, de tal modo
que o seu limite elástico não seja superado, evitando assim um desvio do corte.
d)
tipos de lâminas: existem no mercado quatro tipos distintos de lâminas: lisas,
acanaladas, com relevo e perfuradas, todos com a função de otimizar o rendimento da polpa
abrasiva durante a serragem. Os três primeiros (FIGURA 2.5) são utilizados no corte de granitos
em teares pendulares e semi-retilíneos, sendo as lisas as mais empregadas. O último tipo é mais
usado em teares diamantados no corte de mármores.
(A)
(B)
(C)
FIGURA 2.5– Tipos de Lâminas: (A) lisas: o vinco facilita a operação manual de quebra do
bico da lâmina; (B) com sulcos verticais: que mantêm o aprumamento da lâmina e ajudam o
escoamento da lama e (C) com sulcos inclinados para o escoamento da lama (modificado de
CETEMAG, 2003).
11
Ao estudarem o comportamento de diversos tipos de lâminas no decorrer de serradas de
granito, BONGIORNI et al. (1993) mostraram que as lâminas com relevo são as que apresentam
uma maior capacidade de arraste da lama e evitam a concentração de depósitos de granalha de
grande diâmetro. Porém, as lâminas lisas são as mais usadas e difundidas, provavelmente em
função de uma razão custo-benefício mais adequada.
e)
velocidade de descida: o termo velocidade de descida (“cala”) do quadro porta-
lâminas indica o avanço do corte nos teares. É normalmente expresso em cm/h e exerce
influência na qualidade da serragem.
A escolha da velocidade de descida é um parâmetro importante e de difícil controle, em
função do grande número de variáveis envolvidas no processo de serragem: dureza do material a
ser serrado, tipo e número de lâminas utilizadas, tensão das mesmas e composição da lama
abrasiva (STELLIN JÚNIOR, 1998).
De acordo com PEDROSA (2003), o início da serragem está relacionada ao “caseamento”
das lâminas, ou seja, à formação da canaleta (sulco) na rocha. O caseamento é considerado
concluído no momento em que dois terços da altura das mesmas estiverem dentro do granito.
2.4.2 - GRANALHA
A granalha constitui o elemento de corte do bloco nos teares convencionais, atuando
como desagregador das partículas, enquanto que as lâminas têm função de condutor do
abrasivo.
Este tipo de abrasivo tem sido empregado na serragem de granito há mais de 35 anos. O
seu emprego iniciou-se com a granalha de fundição, hoje em dia, completamente substituída
pela granalha de aço, a qual tem evoluído juntamente com a evolução dos teares, tendo-se
adaptado às exigências da operação de corte (CITRAN, 2000).
As granalhas produzidas a partir de aço possuem granulometria definida e formato
esférico ou angular, podendo ou não ser tratadas termicamente. No formato esférico (em forma
de chumbinho), sua seção transversal é circular; enquanto que no angular (em forma de grão) a
seção tem forma indefinida, já que resulta da moagem da granalha esférica.
Na serragem de granito, é utilizado principalmente granalha angulosa que é depois
misturada com menor quantidade de granalha esférica.
Qualquer que seja o mecanismo utilizado na serragem, a cominuição do granito vai
depender do número de grãos ativos de abrasivo presentes na polpa (grãos que, pela dimensão,
são capazes de efetuar uma ação eficaz de abrasão e de choque) e que acionados pelo
movimento das lâminas atuam sobre o bloco.
Sob a óptica da tribologia, abordada pioneiramente por SILVEIRA (no prelo), a etapa de
serragem nos teares pendulares pode ser entendida como sendo um processo de desgaste entre
12
três corpos (FINNIE, 1960; ROSSI et al., 1997), no qual o abrasivo (granalha) “desliza” entre
duas superfícies (lâmina e granito), conforme mostrado na FIGURA 2.6.
FIGURA 2.6 – Esquema de desgaste a três corpos (ZUM-GAHR, 1987).
Entre os fabricantes não há um consenso quanto ao tipo de granalha que deve ser usado na
serragem de diferentes tipos de granitos, o que reflete no empirismo vigente nas serrarias.
Estudos mais aprofundados que relacionem a dureza (QUITETE & RODRIGUES, 1998), o
tamanho e a forma do abrasivo (ZUM-GAHR; 1987; FERRARINI, 1998), a tensão envolvida
no processo de desgaste (STACHOWIAK & BATCHELOR,1993), bem como a integração
destes aspectos em um contexto tribológico (COIMBRA FILHO et al., 2004; RIBEIRO et al.;
2004b,2005b; SILVEIRA et al., 2005), certamente subsidiarão importantes inovações
tecnológicas para este importante setor produtivo.
Para as características mecânicas das granalhas não existem especificações internacionais
em relação à sua dureza e tenacidade.
Segundo ZUAZO TORRES (1995) e PEDROSA (2003), a granalha de ferro fundido
apresentava dureza entre 57 e 62 Hrc. Sua baixa durabilidade foi decorrente do comportamento
frágil (quebrava mais do que amassava).
A possibilidade de tratamento térmico do aço permitiu a obtenção de granalhas metálicas
com maior resistência ao esmagamento (mais tenazes), com dureza entre 64 a 67 HRc. A
granulometria varia entre 0,4 a 1,2mm. A maior dureza e durabilidade das granalhas de aço
possibilitaram o aumento da velocidade de cala na serragem de granitos.
a)
Formas de atuação da granalha
Como visto anteriormente, o movimento pendular de pequena amplitude típico dos teares
convencionais faz com que as lâminas instantaneamente toquem e se afastem do sulco do corte.
13
Avaliando estes dados, NITES (1989, 1991) identificaram três formas prováveis de atuação dos
grãos de granalha contra o fundo da canaleta no processo de serragem: riscamento, impacto, e
rolamento. Segundo CITRAN(1988) e CITRAN & PORTOLANO (1988), nas laterais da
canaleta não há um processo de corte significativo, mas sim a fragmentação das granalhas mais
grossas à medida que desce pelas laterais da lâmina até atingir sua base.
No
riscamento, por estarem em uma escala de dureza decrescente na ordem abrasivo/
lâmina / rocha, eventualmente o grão de granalha poderia ficar preso ou incrustado na lâmina
em movimento (funcionando como um dente-de-serra), efetuando o risco na rocha e
desagregando grãos ao longo do processo.
No
impacto, cada grão de granalha recebe o golpe da lâmina e o transmite para a rocha,
estilhaçando os grãos vizinhos àquele local, efetuando pequenas desagregações.
No
rolamento, os grãos de granalha originalmente esféricos ou então angulares
desbastados, ao se deslocarem no sulcos, efetuam pequenas desagregações na rocha.
A análise destas hipóteses revela que o corte da rocha é realizado pela combinação de
todas elas ao mesmo tempo. De qualquer modo, é fundamental o monitoramento da composição
da lama abrasiva: o excesso de pó de pedra impede a atuação da granalha, não ocorrendo
impacto e rolamento.
2.4.3 - POLPA OU LAMA ABRASIVA
As principais funções da lama abrasiva no tear são: servir de veículo ao abrasivo
(mantendo em suspensão a granalha nela contida, conduzindo-a da bomba do poço até a região
de corte), lubrificar e resfriar as lâminas e retirar o pó de pedra gerado nas canaletas entre as
chapas.
A polpa abrasiva representa, sem dúvida, o elemento mais importante e complexo do
sistema (PENHA et al., 1996; PEDROSA, 2003). Cientes disto, muitos profissionais e entidades
ligadas ao setor de rochas ornamentais têm desenvolvido seus trabalhos, há tempos, na busca de
um controle mais efetivo da lama abrasiva no decorrer da serragem de granitos.
a)
Composição: a lama abrasiva é composta de quatro elementos: água, cal, pó de pedra e
granalha, cuja proporção varia dentro de amplos limites em função da experiência e
peculiaridades dos serradores. Maiores informações podem ser encontrados em PERFETTI
et al. (1990), ZUAZO TORRES (1995),.FERREIRA (1996) e PEDROSA (2003).
b)
Características físico-químicas: De acordo com CLERICI &FRISA MORANDINI
(1987); FRISA MORANDINI & GILLI (1987); PERFETTI et al.(1991, 1993a, 1993b);
BERRY & FABRI (1992); MANCA (1992); BONGIORNI et al. (1993); CITRAN (2000) e
14
CETEMAG (2003), as principais características da lama abrasiva que devem ser monitoradas
com o objetivo de um melhor desempenho da serragem são:
b.1)
VISCOSIDADE: é muito importante no controle da lama. A viscosidade é a
propriedade de um fluido que determina o grau de resistência à força cisalhante. A viscosidade é
devida, principalmente, à interação entre as partículas do fluido. Deste modo, quanto mais
coesas as partículas estiverem uma às outras, mais viscoso será o fluido. As unidades de
medidas da viscosidade são: Pa.s (Pascal X seg.) no Sistema Internacional ou Centipoise
(Poise/100) no Sistema Absoluto CGS (1 Pa.s corresponde a 100 Centipoise).
b.2)
GRANALHA ATIVA E TOTAL: A quantidade de granalha distribuída pelos bicos
do chuveiro do tear sobre o bloco é outro fator fundamental no processo de serragem. Isto não
quer dizer que, quanto maior a quantidade de granalha, maior a velocidade de cala, pois existe
um ponto, a partir do qual, o acréscimo de granalha impede esse aumento, podendo culminar no
“embuchamento” do tear.
Dependendo da granulometria, a granalha presente na polpa é classificada como ativa,
que é a granalha que possui um bom poder de corte, com diâmetro acima de 0,425mm; e total,
que é toda a granalha encontrada na polpa abrasiva.
b.3) PESO ESPECÍFICO E TEOR DE CAL: como referência, o peso específico, o teor de
cal e as concentrações mais freqüentes dos demais parâmetros de polpas abrasivas utilizadas na
serragem de granitos são apresentadas na TABELA 2.1.
TABELA 2.1 - Composição, peso específico e viscosidade das polpas abrasivas, modificados de
PERFETTI et al. (1993) e de STELLIN JÚNIOR (1998).
Parâmetro Concentração
Peso específico (g/L) 1,45 a 1,70
Viscosidade (Centipoise) 900 a 1400
Cal (g/L) 10 a 50
Detritos (g/L) 400 a 700
Água (g/L) 500 a 700
Outros parâmetros que devem ser levados em conta são: a velocidade de descida do
quadro porta-lâminas, as dimensões dos blocos, a alimentação diária de granalha e cal, a
freqüência das lavagens e o consumo energético do quadro e da bomba.
c) Freqüência e duração das descargas
Outra operação de importante controle é a lavagem periódica das polpas abrasivas. A
operação de lavagem (ou de descarga) é fundamental para eliminar do sistema os detritos do
15
corte, além de regular a viscosidade e o peso específico da mistura (PERFETTI, 1992;
FACHADA, 1999; PEDROSA, 2003).
Para cada fração da polpa retirada, que é regulada por uma sonda de nível no poço, é
adicionada uma quantidade igual de água. Deste modo, é possível diluir a mistura que, caso
contrário, se tornaria mais e mais viscosa com o aporte contínuo de materiais sólidos.
A duração da operação deve ser proporcional à velocidade de corte, de modo que os
resíduos do corte sejam eliminados com a velocidade com que se produzem.
O aumento da produtividade das serradas (hoje as exportações brasileiras de chapas já
ultrapassam a de blocos) tem sido obtido a partir tanto do aprimoramento dos equipamentos
como das técnicas empregadas na operação. Em 1988, um tear de 2,5m serrava em torno de
1000m²/mês. Em função dos avanços citados, um tear do mesmo tamanho produz 4000m² de
chapas/mês, um incremento de quase 400% (ATAÍDE, 2003; CHIODI FILHO, 2004b).
Por um lado, a abertura do mercado ocorrida no final da década de 80 promoveu a
chegada de teares importados no Brasil. Estes equipamentos (com tecnologia mais avançada)
fizeram com que os fabricantes nacionais também aprimorassem seus produtos. Entre as
melhorias, aponta-se a robustez dos novos teares, os tensores hidráulicos e, principalmente, os
equipamentos para monitoramento da lama abrasiva que contribuíram decisivamente para este
incremento produtivo.
Nas micros e pequenas serrarias (com até quatro teares de pequeno porte e 15 a 20 anos
de uso) foram incorporados métodos simples e de baixo custo para o controle da lama abrasiva
(viscosidade, peso específico e quantidade de granalha), realizados simultaneamente para que a
alimentação dos teares seja feita de forma constante (CETEMAG, 1995; PENHA et al., 1996;
FERREIRA, 1996).
2.5 - A MATÉRIA-PRIMA: ROCHA
2.5.1 - GRANITOS
No estudo das rochas ornamentais e de revestimentos o termo granito, genericamente,
engloba a família das rochas silicáticas, incluindo todos os tipos ígneos: ácidos, intermediários,
básicos, nos jazimentos plutônicos e até vulcânicos. Ainda a eles associados, têm-se alguns tipos
de rochas sedimentares e metamórficas, litologicamente representadas por arenitos,
conglomerados, quartzitos, migmatitos e gnaisses de cores variadas. Para um petrólogo, esta
definição de granito é assustadora, mas no dia-a-dia da Indústria da Pedra é corriqueira.
Os minerais constituintes dos granitos são essencialmente feldspatos, quartzo, micas
(biotita e muscovita), em menor porcentagem e nem sempre presentes ocorrem anfibólios
(comumente a hornblenda) e piroxênios (aegirina, augita e hiperstênio ). Podem ocorrer como
16
acessórios, pequenos cristais de ilmenita, zircão, magnetita, apatita, granada, topázio, cordierita
e fluorita.
A resistência ao desgaste abrasivo das rochas é proporcional à dureza (escala de Mohs) de
seus minerais, assim nos granitos a resistência será maior quanto maior a quantidade de quartzo
presente. O desgaste das rochas pode ser também provocado por escarificação (arranque) dos
grãos minerais, o que parece estar condicionado não à composição mas à textura dos cristais.
2.5.2 - CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DAS ROCHAS ORNAMENTAIS
É feita por meio de ensaios que determinam as propriedades físicas e mecânicas e
objetivam balizar os campos de aplicação dos materiais conforme padrões normatizados. Os
ensaios constam como itens obrigatórios em catálogos promocionais e são exigidos pelos
grandes compradores. No entanto, essas propriedades de maior importância na construção civil,
não são necessariamente as mais importantes para o estudo do processo de serragem ou de
desbaste de rochas ornamentais. Como referência, SPÍNOLA (1998) utilizou alguns dos ensaios
como: análise petrográfica; índices físicos e resistência à compressão uniaxial com o objetivo de
verificar a influência da qualidade da serragem de granitos no consumo energético do desbaste.
Alguns autores têm correlacionado características tecnológicas com as propriedades
petrográficas das rochas. No estudo geológico, petrográfico e tecnológico das rochas
ornamentais da “Jazida Formoso”(MG), MOURA (1998) apresenta algumas considerações em
respeito à qualificação destes materiais:
- A natureza composicional dominante na pedreira, associada à textura fina a média e ao
excelente entrelaçamento dos grãos minerais, refletem a alta dureza e resistência mecânica
indicados pelos ensaios realizados;
- A fraca e incipiente alteração mineral e o baixo grau de microfissuramento corroboram
os baixos índices de porosidade e absorção d’água determinados nos ensaios;
- A insignificante presença de minerais deletérios, restrita a alguns óxidos, favorece a
utilização dos referidos materiais em ambiente físico-químicos agressivos (como é caso
do processo de serragem nos teares).
As intercalações mais espessas (centimétricas a decimétricas) de leitos de metadioritos
(“mulas”) aos microleitos biotíticos (“fios de cabelo”) constituem os principais aspectos
negativos levantados por MOURA (op.cit.). Exigem um cuidadoso planejamento da lavra, pois
além de diminuírem a recuperação de blocos nas frentes de lavra, também podem ocasionar
rupturas de blocos durante a extração e mesmo quebras e desplacamentos de chapas das rochas
durante a serragem.
17
ARTUR et al. (2001), estudando rochas associadas ao batólito Socorro (SP/MG),
concluíram que a análise petrográfica quantitativa é um bom elemento para a estimativa do
comportamento tecnológico das rochas ornamentais. Propuseram ainda a determinação da
velocidade de propagação de ondas ultra-sônicas com um método não destrutivo para a
obtenção, através de correlação, de valores de resistência à compressão, módulo de ruptura,
flexão na tração e coeficiente de dilatação térmica linear.
VIDAL (2001) estudando o elemento abrasivo do fio diamantado na lavra de alguns
granitos do Estado do Ceará verificou que a velocidade de corte e o consumo dos anéis de
pérolas diamantadas são sobremaneira influenciados pela quantidade e quartzo presente na
rocha. Tais valores podem apresentar boa correlação com o fator serrabilidade de blocos.
TORQUATO et al. (2002) também utilizaram os valores de velocidade de propagação de
ondas ultra-sônicas para determinar, indiretamente, o grau de alteração e coesão das rochas.
Estes autores porém, encontraram grande variação nos valores de velocidade da onda ultra-
sônica em granitos dados como isotrópicos. A partir dos valores de velocidade máximos e
mínimos encontrados em cada granito, foi determinado o índice de anisotropia da rocha, o qual
foi verificado que as mesmas apresentavam características anisotrópicas. Diante desta
constatação os autores propuseram que, para os materiais estudados, fossem utilizados os
valores máximos e mínimos dos resultados de caracterização tecnológica e não os valores
médios .
NAVARRO & ARTUR (2002) definiram parâmetros petrográficos como subsídio para
inferência das características tecnológicas de granitos ornamentais (stricto sensu) a partir de
análise estatística multivariada. Como produto final foram definidas quais características
petrográficas que mais condicionam os resultados dos ensaios de caracterização tecnológica.
Dois ensaios que merecem menção são a dureza Knoop e o ensaio de abrasão profunda,
pois em algumas vezes são correlacionados a serrabilidade de granitos no desdobramento de
blocos em teares.
A dureza Knoop é definida como a carga aplicada em uma ponta de diamante de formato
padronizado, normal à superfície da amostra, dividida pela área projetada de uma cavidade
microscópica produzida no corpo de prova. A impressão tem a forma de um losango alongado,
idealmente com razão largura/comprimento igual a 1,71 (FIGURA 2.7). Como essa relação é
conhecida, mede-se apenas a diagonal maior.
18
FIGURA 2.7 – Visualização de impressão produzida por carga de 200gf em amostra de cobre.
O comprimento da diagonal maior é de 170μm. Aumento 10X. (Foto do autor).
A dureza Knoop é então calculada por meio da seguinte equação:
807,9
10006,450.1
2
x
I
xFx
HK =
(1)
onde: HK- dureza Knoop em MPa; F – carga aplicada em N (1,961N = 200gf) e
I = comprimento da diagonal maior da impressão, em μm.
Há muitos anos, esta técnica vem sendo aplicado em rochas ornamentais e de
revestimento na Espanha e Itália, países de forte tradição no setor. O uso rotineiro deste ensaio
em rochas foi sugerido por MANCINI & FRISA MORANDINI (1982), os quais sugerem que
sejam realizadas impressões em vinte pontos alinhados e igualmente espaçados de 1mm, com
carga de 1,96N (200gf). Desde então, a maioria dos trabalhos sobre a utilização de dureza knoop
em rochas tem sido realizada por pesquisadores vinculados à mesma instituição destes autores
(CLERICI & FRISA MORANDINI, 1985; FRISA MORANDINI et al., 1986; CARDU et al.
1994, 1995, 1996, 1997 e 1998).
Estes autores propuseram a confecção de um “diagrama de distribuição acumulada de
dureza”, que exprime os valores em ordem crescente. Desta distribuição registram-se os valores
relativos aos primeiros 25%, 50% e 75% da curva, designados “freqüências cumulativas”: HK
25
,
HK
50
e HK
75
. Sugerem também a determinação de um “coeficiente de heterogeneidade”,
definido pela razão HK
75
/HK
25
. Não adotam o desvio padrão, pois o diagrama de dureza não
segue uma distribuição normal, já que depende da combinação das fases minerais independentes
entre si em relação à dureza.
19
Segundo MANCINI & FRISA MORANDINI (1982), os valores de HK
25
, HK
50
e HK
75
refletiriam inúmeras situações em que a dureza da rocha está envolvida:
20
O valor HK
75
indicaria a influência dos minerais mais duros da rocha, que afeta a
abrasividade da rocha, ou seja, importante na avaliação do desgaste de ferramentas de
corte.
O valor HK25 seria um bom indicador de desgaste por abrasão, onde os minerais de
dureza baixa são efetivamente desgastados, enquanto que os minerais mais duros são
removidos por escarificação, independentemente de sua dureza.
O valor HK
50
seria um valor muito próximo da dureza média da rocha (HK
média
).
No Brasil, a utilização da dureza Knoop em rochas para revestimento iniciou-se em 1996,
não havendo até o presente, normas nacionais para padronizar sua realização. Neste sentido, o
trabalho de QUITETE (2002) mostra-se muito importante por verificar sua adequabilidade às
rochas de revestimento brasileiras.
Após a realização de testes comparativos (baseados no uso do tribômetro Amsler, do disco
Bohme e da máquina Capon) para mediação da resistência ao desgaste abrasivo de seis tipos de
rochas, COMAZZI et al. (1995) demonstraram que a máquina Capon foi a mais apropriada para
esta finalidade. Desde então, o teste tem sido adotado experimentalmente para medidas de
abrasão em mármores e granitos pelo Comitê Europeu de Normatização (CEN/TC 246, Pedra
Natural).
O método Capon, também chamado de abrasão profunda, foi desenvolvido originalmente
para ladrilhos cerâmicos. No caso brasileiro, este ensaio é regido pelo Anexo E da norma ABNT
NBR 13818 (1997a). Este ensaio relaciona a resistência da rocha por meio da medição do
comprimento de uma ranhura (corda de circunferência) resultante da rotação de um disco de
aço, numa superfície plana do corpo de prova.
2.5.3 – PROPRIEDADES DAS ROCHAS E O PROCESSO DE DESDOBRAMENTO
A interação entre a composição, texturas e estruturas é o fator que define a resistência aos
agentes químicos, físicos e mecânicos de toda rocha, ou seja, é o resultado das suas
características petrofísicas (SELONEN, 2000).
Neste aspecto, a petrografia microscópica constitui um método de investigação eficaz e de
baixo custo que possibilita a visualização detalhada dos constituintes da rocha. A análise
integrada de características como a composição mineralógica, textura, grau e tipo de alteração e
estado microfissural permite explicar o comportamento físico e mecânico dos materiais,
diagnosticado por meio de ensaios tecnológicos ou observado no decorrer das etapas de
serragem e de polimento.
Com base no conhecimento das características dos minerais presentes e das condições
físico-químicas que levam à sua alteração e ao enfraquecimento e desagregação das rochas,
RODRIGUES et al. (1996) têm desenvolvido trabalhos que incrementam o uso da petrografia
21
microscópica na orientação dos trabalhos de beneficiamento de rochas ornamentais. Alguns
exemplos são citados a seguir:
- Sulfetos (pirita, calcopirita, etc.) presentes em alguns mármores e granitos, alteram-se
facilmente quando expostos ao ar e líquidos ácidos ou alcalinos, formando buracos ou manchas.
Granitos contendo granada, mineral com propriedades físicas que os tornam quebradiços diante
de solicitações de abrasão e em ambiente úmidos, apresentam freqüentes defeitos nas chapas
obtidas na serragem, normalmente encarecendo o processo de polimento.
- Os estados de alteração e microfissural observáveis ao microscópio petrográfico, são
particularmente importantes para se prever o comportamento da rocha em solicitações de atrito
e de compressão e também na presença de líquidos. Por exemplo, granitos ricos em plágioclásio
alterado hidrotermalmente podem ter sua resistência físico-mecânica reduzida se sofrerem
abrasão ou contato com água.
- A textura da rocha geral é outro parâmetro importantíssimo para a serrabilidade de
granitos ornamentais. Assim, diferenças no grau de entrelaçamento ou imbricamento entre os
cristais podem ser responsáveis por diferenças na resistência à abrasão e ao impacto. Rochas
porfiróides ou inequigranulares tendem a ser menos resistentes do que as equigranulares mais
finas.
CITRAN (2000) relatou a existência, no final da década de 60, de teares de movimento
retilíneo, nos quais as lâminas movimentavam-se paralelamente à superfície a serrar e, portanto,
sem componentes que pudessem executar uma ação dinâmica contra o granito: a ação era,
portanto, essencialmente uma abrasão por parte de um material menos duro (a granalha de aço,
dureza máxima de 850 Vickers) sobre um mais duro (o quartzo, cerca de 30% em volume do
granito, com 1150 Vickers).
Era um fato no mínimo estranho e foi talvez o que motivou este pesquisador a aprofundar
seus estudos a respeito das considerações mecânica e energética sobre a serragem dos granitos
(CITRAN, 1988). Neste trabalho, ele realizou os seguintes experimentos:
1. Fazia correr sobre uma placa polida de granito alguns grãos de granalha angulosa de
1mm, de dureza 840 Vickers, comprimidos por uma lâmina de aço com carga de
20kg. As impressões (cerca de 30mm de comprimento) eram claramente visíveis nos
grãos de mica, de feldspato e de quartzo. Durante o percurso, observou alguns
“rasgos” na passagem de um mineral para outro.
2. Para evitar incertezas, os três materiais foram examinados no durímetro Vickers (com
carga de 1000g), conseguindo-se as seguintes impressões: quartzo (40 μm, dureza
1150 Vickers), ortoclásio (60μm, dureza 750 Vickers), granalha angulosa (46 μm,
dureza 840 Vickers) e granalha esférica (68μm, dureza 550 Vickers).
3. O teste foi repetido com as granalhas menos duras. Ele notou com surpresa que,
enquanto o ortoclásio não revelava nenhum arranhão, o percurso sobre o quartzo era
visível e marcado por duas linhas paralelas brancas, que ao microscópio mostraram
faixas de quartzo finamente marcado.
Não foram percebidos “rasgos”entre um cristal e outro. Isso significava que o quartzo era
mais “frágil” que o ortoclásio (mas mais duro). Para CITRAN (1998), “fragilidade” significava
escassa resistência aos choques, mas nos testes não aconteceram choques: existia então uma
“fragilidade estática” do quartzo.
Este autor abordou o problema do seguinte modo: o módulo elástico do aço é cerca de
210.000N/mm²; o do quartzo 70.000N/mm². Quando a granalha de aço rola sobre o quartzo com
carga relevante, esta se esmaga levemente (menos) e o quartzo se deforma levemente (mais)
afundando, no centro das marcas por compressão, mas nas bordas do “caminho” por tração.
Depois da passagem da granalha, ela retorna à forma esférica porque não tinha superado o limite
elástico, mas o quartzo, terminada a tração nas duas bordas que se alongaram, fica visivelmente
marcado: existem microfissuras ou defeitos nos cristas de quartzo que se comportam como
centros de menor resistência dando assim lugar a quebras prematuras.
No ano seguinte, um estudo realizado por BERRY et al. (1989), seguido de testes de
indentação em grãos de quartzo, de feldspato e de biotita, chegou a conclusões análogas
(FIGURA 2.8).
FIGURA 2.8 – Comportamento mecânico do quartzo em prova de incisão (BERRY et al.,
1989).
22
Nesta figura fica evidenciado o comportamento mecânico distinto do quartzo, que no
trecho (1-2) apresenta microfraturas pouco perceptíveis, enquanto que no trecho (4-5) ocorre um
23
intenso microfraturamento. No feldspato (trecho 2-3) o traço é menos evidente que no quartzo
(trecho 1-2). Pequenas crateras de contato estão presentes nos pontos 2 e 4. Segundo BERRY et
al. (1989), a variada intensidade de microfraturamento originária do quartzo é o que determina a
geometria e a característica da incisão.
Na prática, isto explica porque o quartzo se desagrega mais facilmente (mesmo tendo
dureza maior) que o feldspato no processo de serragem nos teares.
De acordo com TUGRUL & ZARIF (1999), muitos investigadores têm estudado o efeito
do tamanho do grão nas propriedades mecânicas das rochas. Salientam, todavia, que as relações
entre a composição mineral e estas propriedades são baseadas essencialmente no conteúdo de
quartzo.
ONODERA & ASOKA KUMARA (1980) correlacionaram as propriedades texturais e as
propriedades mecânicas de rochas graníticas do norte da Tailândia. Considerando quatro tipos
de rocha com propriedades texturais e genéticas iguais, com exceção do tamanho do grão (fino,
pequeno, médio e grosseiro), mostraram que a resistência à compressão, a resistência à tração e
a velocidades das ondas P e S aumentam linearmente à medida que o tamanho de grão diminui.
MERRIAM et al. (1970) estudaram amostras de rochas graníticas do batólito de Serra
Nevadas (EUA), utilizadas para fins ornamentais e de revestimento. Os autores determinaram
que a resistência à tração é inversamente proporcional à porcentagem de quartzo, devido às
diferenças texturais observadas em rochas com diferentes porcentagens de quartzo. As rochas
ricas em quartzo são compostas de grãos equidimensionais mostrando pouco intercrescimento
de quartzo, enquanto que as rochas com menor conteúdo de quartzo consistem de
intercrescimento e/ou imbricamento de “ripas” e prismas.
O entendimento do comportamento mecânico das rochas em relação a sua microestrutura
tem sido tratado em inúmeros trabalhos. WILLARD & McWILLIAMS (1969) reportaram que
as microfraturas, os contatos entre os grãos, a clivagem mineral e os planos de macla
influenciam a resistência da rocha. Tais descontinuidades atuariam como superfície de fraquezas
e controlariam a direção em que as rupturas ocorreriam. Para TUGRUL & ZARIF (1999), o
tamanho, a forma e o grau de imbricamento dos minerais são outros fatores que também afetam
significativamente as propriedades mecânicas das rochas.
TUGRUL & ZARIF (op.cit.) realizaram uma investigação abrangente das relações entre
propriedades petrográficas e mecânicas de amostras de rochas graníticas de diferentes partes da
Turquia e concluíram que:
• A composição mineral é uma das principais propriedades que controla a resistência da
rocha e que a variação nas porcentagens de quartzo e de feldspatos é o fator mais
importante que afeta as propriedades mecânicas;
• O tamanho médio dos minerais exerce influência na resistência da rocha (a resistência
aumenta à medida que o tamanho médio dos grãos diminui);
24
• As relações entre as propriedades mecânicas e as características petrográficas são
mais significativas se comparadas àquelas entre os parâmetros físicos e petrográficos.
A resistência à compressão aumenta à medida que a massa específica aparente seca e
a velocidade das ondas P aumentam. Como esperado, há uma relação inversa entre a
resistência à compressão uniaxial e porosidade total e efetiva.
MANCINI & FRISA MORANDINI (1982) analisaram a relação entre a dureza Knoop e o
desgaste abrasivo em amostras de vinte rochas ornamentais italianas de diversas durezas
(TABELA 2.2) obtiveram um coeficiente de 0,66 entre HK
25
e o desgaste abrasivo em mm,
utilizando como abrasivo uma mistura de carbeto de silício e óleo mineral. Para HK
50
e HK
75
os
coeficientes obtidos foram, respectivamente, de 0,59 e 0,57, valores estes que confirmariam a
menor contribuição dos minerais no desgaste abrasivo.
TABELA 2.2 – Dados de desgaste abrasivo e dureza Knoop apresentados por MANCINI &
FRISA MORANDINI (1982).
Tipo petrográfico
Desgaste abrasivo
(valores relativos)
HK
25
(kgf/mm²)
HK
50
(kgf/mm²)
HK
75
(kgf/mm²)
HK
0-50
*
(kgf/mm²)
1 Gabro 1,90 600 750 800 610
2 Peridotito 2,00 490 820 1.010 637
3 Sienito
2,00 4606 520 650 458
4 Granito branco
2,15 490 615 695 441
5 Sienito
2,15 380 400 500 406
6 Kinzigito
2,25 580 790 1.140 478
7 Gnaisse
2,45 400 535 675 400
8 Quartzito xistoso
2,50 695 765 875 520
9 Gabro
2,60 490 650 700 315
10 Sienito
2,60 445 560 615 320
11 Diorito
2,80 325 635 590 320
12 Calcário microcristalino
2,80 190 200 580 185
13 Calcário microcristalino
3,10 110 130 140 128
14 Calcário microcristalino
3,25 160 175 185 158
15 Calcário microcristalino
3,25 145 150 160 140
16 Calcário microcristalino
3,50 330 360 390 312
17 Calcário microcristalino
3,50 155 170 180 150
18 Ignimbrito
4,60 195 235 350 170
19 Serpentinito
4,95 110 160 175 100
20 Mármore sacaróide
5,60 110 130 135 100
HK
0-50
*: média simples da metade menor dos valores de dureza determinados
25
Estes autores consideram que uma das causas dos baixos coeficientes de correlação é a
tendência dos valores de desgaste serem subestimados para rochas microcristalinas de baixa
dureza. Para eles, isto seria uma deficiência inerente ao método empregado para determinação
do desgaste. Neste sentido, CITRAN (2000) reporta a vantagem que o teste de abrasão profunda
apresenta em relação aos tribômetros clássicos: a ausência de resíduos de abrasivos (e óleo
mineral) que sujavam o disco horizontal em rotação, falseando os resultados do ensaio.
É conhecido que os blocos de granitos comerciais podem ser cortados em chapas com
maior ou menor dificuldade, a uma maior ou menor velocidade, com mais ou menos consumo
de materiais e de energia. Portanto, o corte é inversamente proporcional ao consumo, tempo e
dificuldade encontrados durante a operação.
No caso de corte com a utilização de ferramentas diamantadas, particularmente serras e
discos, o processo é bem mais estudado e entendido, graças aos maiores recursos econômicos e
de investigação que têm os produtores de diamante e a enorme diferença de dureza entre os
diamantes e as rochas.
BURGESS (1989), NEVES (1993), LUO (1997) e SUAREZ DEL RÌO et al. (1998)
mostraram que a economicidade na etapa de corte de rochas ornamentais e a melhoria na
qualidade das superfícies cortadas são condicionadas por uma série de parâmetros próprios do
sistema de corte:
A versatilidade da máquina de corte, particularmente a possibilidade de variação da
potência, da velocidade periférica e de deslocamento do disco são condicionadas por uma
série de parâmetros próprios do sistema.
A utilização de disco diamantado adequado (tipo, tamanho e concentração de diamante
e a dureza da matriz que engloba os diamantes). Nos teares diamantados, é conveniente o
uso de cristais de diamante com formas irregulares, que possuam uma maior aderência
com a matriz.
O estabelecimento de condições adequadas de corte: os granitos duros são cortados a
regimes da ordem de 100 cm²/min e os granitos mais brandos a regimes maiores
(1000cm²/min). Todavia, SUAREZ DEL RÌO et al. (1998) comenta que para cada tipo de
disco diamantado e de granito existe uma velocidade de corte mais econômica a ser
determinada para a obtenção de um melhor rendimento do processo de corte.
A influência das características intrínsecas das rochas ornamentais no processo de corte
com discos diamantados tem sido estudada por vários pesquisadores (WRIGTH & CASSAPI,
1985; BRAUNINGER & McGOWAN, 1991; RODRÍGUEZ-REY et al., 1998). Em
microescala, o corte se realiza em uma matriz livre de descontinuidades e é onde as
características petrográficas da rocha (mineralogia, textura e estrutura) exercem sua influência e
se podem investigar os mecanismos fundamentais de corte. Estes autores descrevem algumas
das características petrográficas da rocha que estariam vinculas a serrabilidade de diferentes
materiais rochosos:
O grau de alteração dos minerais influi na capacidade de arranque de material por parte
dos grãos de diamante e a proporção de quartzo não deve ser usada como um parâmetro
isolado na indicação da serrabilidade;
A textura da rocha (forma, tamanho e disposição dos minerais): por exemplo, quanto
maior o tamanho do grão, maior será a abrasividade;
A presença de microfissuras, muitas vezes orientadas, em granitos confere uma certa
anisotropia a estas rochas e podem, conseqüentemente, influenciar a sua serrabilidade.
NEGRI (1997) correlacionou a microdureza Vickers equivalente (calculada) e resistência
à compressão (RCU) com a serrabilidade de oito granitos ornamentais, com disco diamantado,
medida em mm²/s (TABELA 2.3). As determinações das durezas nas amostras apresentaram um
erro relativo máximo de 7,3%, atribuídos à heterogeneidade das rochas estudadas. Ao relacionar
resistência à compressão uniaxial e dureza, o autor obteve um índice de correlação ( igual a 0,91
entre um índice de serrabilidade (IS, equação 3) e a serrabilidade (V, equação 4), conforme
apresentado a seguir:
RCUMDVeqIS 9465,00535,0
+
=
(3)
xIS
xIS
V
001980,01890,0
08958,0149,8
−
−
=
(4)
onde MDVeq é a dureza Vickers equivalente e RCU é a resistência à compressão uniaxial,
ambas expressas em kg/mm². A MDVeq foi calculada a partir dos teores de quartzo, feldspato e
biotita das rochas, com suas durezas determinadas previamente por mais de 1.000 identações
nos três minerais nas amostras das rochas estudadas. Essas durezas foram determinadas com
cargas de 300gf para o quartzo, 100gf para o feldspato e 50gf para a biotita.
TABELA 2.3 - Dureza Vickers Equivalente e serrabilidade de granitos com discos diamantados
(modificado de NEGRI, 1996).
Rochas MDVeq RCU IS V
(kgf/mm²) (kgf/mm²) (kgf/mm²) (mm²/s)
Ju Bonsucesso 1.208 122 76,4 35,5
Cinza Mauá 1.201 155 79,2 37,3
Verde Esmeralda 834 202 64,1 37,6
Capão Bonito 1.263 136 80,7 27,4
Cinza Andorinha 672 171 52,5 40,4
Jacarandá 1.213 175 81,8 30,8
Franciscato Bonsucesso - A 1.273 101 77,9 37,2
Franciscato Bonsucesso - B 1.305 208 89,9 13,5
LEGENDA: MDVeq: dureza Vickers equivalente, RCU: resistência à compressão, IS: Índice de
Serrabilidade e V: Serrabilidade
26
Em relação à serragem de granitos em teares com granalha e lama abrasiva, o
entendimento mais aprofundado deste processo ainda não foi alcançado. Para CITRAN (2002),
isto é devido a três aspectos fundamentais: (i) o fato – crucial – de que o “material de corte”
apresenta uma dureza similar ao material a ser cortado, (ii) o grande número de parâmetros que
devem ser levados em consideração, (iii) a falta de uma teoria de corte devidamente
reconhecida.
Nesta questão, um fato chama a atenção: são quase que inexistentes os trabalhos que
vinculam as propriedades intrínsecas dos granitos ornamentais, sua serrabilidade e o processo de
serragem propriamente dito. Alguns estudos citados a seguir exemplificam esta lacuna do
conhecimento técnico-científico.
Ao estudarem amostras de dezesseis granitos ornamentais, FORNASERO et al. (1988)
não obtiveram boas correlações entre dureza Knoop e serrabilidade destas rochas em teares que
utilizam granalha de aço (TABELA 2.4).
TABELA 2.4 – Relação da serrabilidade em teares com dureza Knoop (modificado de
FORNASERO et al.,1988)
Dureza Knoop (Gpa)
Consumo
Velocidade
de
de
25
75
HK
HK
27
Nome comercial
granalha
(kg/m²)
corte
(cm/h)
Classificação petrográfica Granulação
HK
25
HK
75
HK
media
Nero Tijuca 1,8 3,7 Biotita-piroxênio diorito F 3,5 7,0 5,5 2,00
Rosa Sardo 2,2 2,6 Biotita granito MG 5,5 8,9 7,2 1,61
Bianco Sardo 2,3 2,3 5,5 8,3 6,9 1,50
Biotita granito MG
Rosso Balmoral 2,5 2,1 5,9 9,2 7,4 1,57
Biotita granito MG
San Luis 2,5 2,1 Nefelina sienito G unif 3,0 5,2 4,2 1,77
Nero África 2,6 1,9 Augita-enstatita diorito M unif 4,6 7,0 5,5 1,53
Baltic Brown 2,7 1,9 Biotita-turmalina granito G 6,0 11,2 8,3 1,85
Rosso Santiago 2,7 1,9 Biotita granito com granada G 6,8 10,7 8,8 1,27
Multicolor 2,9 1,9 Biotita granito cataclástico MF 4,6 9,2 7,0 2,01
Rosso Goa 2,9 1,9 Biotita leuco-granito porfirítico G-GG 4,3 7,3 5,9 1,71
Labrador 2,9 1,6 Augita-biotita sienito com olivina G unif 6,4 7,7 7,1 1,21
Marron guaíba 2,9 1,6 Feldspatp alcalino quartzo sienito M unif 4,7 6,2 5,5 1,32
Nero Absoluto 2,9 1,6 Augita-hiperstênio meladiorito F 6,0 8,6 7,3 1,42
Rosso Vanga 2,6 1,6 Granito granofírico com biotita MF 3,7 8,9 6,3 2,41
Rosso Tranas 3,5 1,5 Feldspato alcalino leucogranito M 6,2 8,3 7,4 1,33
Sierra chica 3,5 1,5 Biotita granito MG 6,0 8,3 7,2 1,37
LEGENDA: Granulação: F- fina; MF- média a fina; M-média; MG- média a grossa; G- grossa; G- grossa; GG muito grossa; unif-
uniforme.
Os autores, que esperavam uma boa correlação do valor HK
75
com a serrabilidade,
atribuem a baixa correlação encontrada tanto à imprecisão dos dados operacionais das serradas,
obtidos com os produtores quanto à utilização de granalhas com desempenhos diferentes (tipo
de material, angularidade e granulometria). Nesta publicação não há nenhum registro mais
28
específico (controle da lama abrasiva, tipo e condições do tear usado, etc.). Na prática, é mesmo
de se esperar que não exista correlação nenhuma. Estudos deste tipo não devem ser feitos com
base em dados de produção de diferentes teares.
CITRAN (2000) realizou um levantamento de publicações sobre algumas características
mecânicas dos granitos ornamentais mais freqüentemente utilizados nas serrarias italianas, com
o objetivo de verificar se existia correlação entre as mesmas características e a serrabilidade no
tear multilâminas a polpa abrasiva. As principais observações foram as seguintes:
- Não foram encontradas relações entre a serrabilidade e a densidade no caso de granitos
compactos, enquanto a porosidade obviamente facilitava a serragem no caso em que fosse de
entidade relevante, de 1,5 a 2% (até 25% como em alguns pórfiros e traquitos).
- Nenhuma relação foi evidenciada entre módulo elástico e dificuldade de serragem
(diversos mármores têm módulo elástico maior do o aquele de muitos granitos, mas se podem
serrar também com os velhos teares de areia).
- Uma certa relação é bastante evidente entre a serrabilidade dos granitos com a
resistência à compressão e ainda mais à tração/flexão. Puderam ser recolhidos, de
diversas fontes, os valores destas duas características para cerca de setenta granitos
comerciais e percebeu-se a que a serrabilidade diminui com o aumento destas
resistências (que refletem a trama, a granulação e o grau de alteração dos minerais
constituintes). A TABELA 2.5 apresenta alguns destes dados.
TABELA 2.5 – Relação entre serrabilidade, resistência à compressão e resistência à tração de
alguns granitos italianos (CITRAN, 2000).
Serrabilidade* Nome comercial
RCU
(MPa)
RT
(MPa)
Fácil Amarello 100 8,9
Fácil Rosa Baveno 170 11
Média Rosa Porrino 187 11,9
Média Rosso Balmoral 191 11,8
Difícil Pietra di Luserna 213 22
Difícil Nero Zimbabwe 275 26,5
LEGENDA: RCU – resistência à compressão uniaxial; RT – resistência à tração; * as classes de
serrabilidade foram adotadas pelo autor em função do consumo de energia, de lâminas e de granalha.
Pelos trabalhos de FORNASERO et al. (1988) e CITRAN (2000) fica evidenciado o fato
de que a rocha – o material a serrar – não tem sido estudada com maior aprofundamento,
fazendo com que importantes correlações não possam ser efetuadas (textura, grau de
microfissuramento, grau de alteração dos minerais, ensaios mais específicos, entre outros
aspectos).
29
2.5.4 – SERRABILIDADE DOS GRANITOS EM TEARES PENDULARES
A serrabilidade pode ser entendida como a maior ou menor facilidade com que é possível
executar na rocha um sulco ou entalhe, normalmente de espessura superior à da lâmina em cerca
de 2 a 5mm. O tipo de material está, obviamente, entre os parâmetros que influenciam a
serragem.
Assim sendo, conhecida a dureza dos diferentes materiais a serrar, pode-se ter uma idéia
tanto da facilidade com que esses mesmos materiais serão serrados quanto do custo operacional
envolvido. Em geral, o custo por metro quadrado serrado é mais elevado para materiais mais
duros.
Embora seja freqüentemente utilizado o termo dureza, é mais correto falar em
serrabilidade dos vários materiais, uma vez que alguns granitos considerados como macios para
a serragem com lamas abrasivas são duros se forem cortados com ferramentas diamantadas e
vice-versa.
A serrabilidade (o contrário de dificuldade de serragem) não tem relação com a
composição petrográfica dos granitos, existindo sim alguma ligação com a compacidade e os
aspectos texturais dos seus constituintes.
Isto se verifica, pois é mais fácil de serrar os materiais mais porosos que, devido a
alterações, possuem uma estrutura mais frágil. Além disso, o intemperismo (físico e químico)
pode originar produtos de alteração muito mais friáveis do que os materiais originais.
De acordo com PERFETTI (1992), as microfissuras ou pequenas fendas existentes no
interior dos cristais concorrem para um enfraquecimento da estrutura cristalina dos materiais,
conforme atestam os estudos realizados por BERRY et al. (1989), ANTOLINI et al. (1989) e
HENNIES & STELLIN JÚNIOR (2000).
O quartzo, por exemplo, possui um coeficiente de dilatação linear térmica duas vezes
superior ao da massa restante em seu redor o que origina, durante o período de arrefecimento, o
aparecimento de microfissuras que irão facilitar a operação de serragem, o que também explica
por que razão o quartzo, mesmo sendo mais duro que o feldspato segundo a escala de Mohs, é,
na realidade, desagregado mais facilmente.
Por outro lado, é mais difícil serrar os materiais compactos, ou aqueles onde os vazios
estejam preenchidos por minerais cimentantes, tornando a rocha mais homogênea com a união
dos cristais.
Outra característica que deve ser considerada é a maior ou menor tendência de
“empastamento“ dos fragmentos de rocha desprendidos no decorrer da serragem, aumentando
ou diminuindo a viscosidade da polpa inicial.
Se estes fragmentos tiverem pouca capacidade de agregação entre si, produzirão lamas
pouco consistentes e com baixas viscosidades. Por outro lado, a ocorrência de ligações mais
30
fortes entre as partículas da mistura levam a um maior grau de agregação e a viscosidades altas.
Como os materiais têm diferentes serrabilidades e os resíduos que são gerados na serragem
apresentam comportamentos distintos, cada granito terá uma mistura abrasiva com a
composição adequada para a sua serragem.
Para materiais muito duros e compactos, a lama deve ser muito rica em granalha fina com
alguma quantidade de granalha grossa e deve ter viscosidade baixa, sendo a abrasão e o choque
dinâmico os processo mais importantes na sua serragem.
Por outro lado, os materiais brandos com tendência a empastar serram melhor com maior
quantidade de granalha grossa ao aumentar o atrito entre o granito e a granalha arrastada pelas
lâminas. A viscosidade deve ser mais elevada, sendo que as descargas a mantém relativamente
estável, por meio da eliminação da granalha mais fina. Para estes materiais, a destruição da
estrutura se dá por desagregações devidas a pressões e depressões hidrodinâmicas da lama nos
espaços intercristalinos após a descida e a subida das lâminas.
De forma simplificada, PERFETTI et al. (1992) apresentam na TABELA 2.6 como
devem variar as quantidades relativas de granalha grossa, viscosidade e a velocidade de descida
durante uma serragem para os dois grandes grupos de materiais.
TABELA 2.6 – Quantidades relativas de granalha, viscosidade e velocidade de descida em
função do tipo de material (PERFETTI et al., 1992)
Materiais rochosos Granalha grossa Viscosidade Velocidade de descida
Compactos Menor quantidade Baixa Baixa
Porosos Maior quantidade Maior Mais alta
CITRAN (2000) disponibiliza uma série de informações a respeito da serrabilidade de
granitos em teares multilâminas, com base em publicações de sua autoria e levantamentos de
dados operacionais e econômicos da serragem não apenas de rochas italianas, mas também
daquelas estrangeiras utilizadas nas serrarias italianas.
A serrabilidade refere-se à facilidade com que uma rocha é serrada. Portanto, como
exemplo, afirma-se que um granito é de difícil serragem quando ele é serrado lentamente com
elevado consumo de energia, de lâminas e de granalha de aço.
Nesta questão, CITRAN (op.cit.) comenta que, em função de sua serrabilidade, os
granitos são divididos geralmente em cinco classes: fáceis, fáceis a médios, médios, médios a
difíceis e muito difíceis. Este autor examinou as informações e controles de várias serrarias
italianas referentes ao período entre 1974 e 1995, abrangendo aproximadamente quinhentos
tipos de granitos comerciais. A TABELA 2.7 apresenta a variação de serrabilidade para
cinqüenta granitos deste total.
31
TABELA 2.7 – Serrabilidade de granitos beneficiados em serrarias italianas (CITRAN, 2000).
FÁCEIS MÉDIO FÁCEIS MÉDIOS MÉDIO DIFÍCEIS MUITO DIFÍCEIS
Serizzo chiaro Baltic Brown Rosso Vanga Nero Zimbabwe Marinace
Serizzi Blanco Castilla Rosso Funil New Imperial R. Sucuru
Nero Tijuca Juparaná Brasil Bianco Sardo Verde M arina Nero Uruguay
Giallo Veneziano Sardi rosa Bianco Cristall Verde Lavras Juparana African
Saint Luis Ghiandone Rosso Balmoral Silversea Green Camelia Pink
Amarello Labrador Scuro Azul Claro Azul Bahia Rubin India
Trachiti Marron Guaiba Kinawa Pietra Luserna Tranas Rubin
Pietra Serena Nero Impala Carmen Red Nero Guinea Azul Brasil
Arenaria Kashmir White Marina Pearl Nero Belfast Violetta Saudi A.
Peperini Berrocal Rosa Porrino Capão Bonito Sierra Chica Red
Sucessivamente, graças à cooperação de numerosas serrarias, este autor recolheu dados
práticos sobre algumas grandezas características da serragem (velocidade de cala, consumo de
granalha e de lâminas, consumo de energia elétrica, etc.). Destes numerosos dados, alguns
dependem do material serrado, mas principalmente do tear utilizado (por exemplo, a velocidade
de cala); outros quase exclusivamente do material serrado e da qualidade das lâminas (o
consumo de lâminas); outros ainda seja do material serrado quanto do tipo de tear, de granalha e
do sistema de automação (consumo de granalha). Alguns exemplos escolhidos entre os mais
significativos são apresentados na TABELA 2.8.
TABELA 2.8 – Produção de serrarias italianas e a serrabilidade dos granitos (CITRAN, 2000).
VELOCIDADE DE CALA EM REGIME
Instalações do tear Moderadas elevadas
Granito muito difícil mm/hora 10 – 12 17 - 20
Granito médio mm/hora 18 – 20 30 - 35
Granito muito fácil mm/hora 22 – 25 50 - 55
CONSUMO DE LÂMINAS (mm de lâmina por metro de altura serrado)
Granito muito difícil mm/metro 30 - 35
Granito médio mm/metro 20 - 25
Granito muito fácil mm/metro 8 - 12
CONSUMO DE GRANALHA (kg de granalha por metro quadrado serrado)
Tear de qualidade e conduta Modestas ótimas
Granito muito difícil kg/m
2
6 – 8 4 - 6
Granito médio kg/m
2
3 - 3,5 2,1 – 2,6
Granito muito fácil kg/m
2
1,8 – 2,5 1,0 – 1,8
CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA
Granitos Fáceis difíceis
Anos 1990 – 1996 (kWh/m
2
) 9 – 11 15 - 19
Anos 2000 (kWh/m
2
) 4 – 6 8 – 15
Em relação à seleção de blocos de diferentes naturezas numa mesma carga, deve ser
mencionado que, com freqüência, as exigências comerciais são priorizadas em detrimento das
considerações técnicas. Muitas vezes elege-se um bloco com altura similar ao que é necessário
serrar para não se perder tempo na fase inicial da serragem. Contudo, o critério ideal é o
agrupamento de blocos de materiais com serrabilidade e compacidade semelhantes e que
formem misturas abrasivas com viscosidades facilmente controláveis.
2.6 EQUIPAMENTOS PARA DETERMINAÇÃO DA RUGOSIDADE DE
SUPERFÍCIES
Uma maneira simples de avaliar a rugosidade de uma superfície é deslizar um dedo
através da mesma. De modo similar, nos perfilômetros tradicionais um apalpador move-se ao
longo de uma dada linha superficial, sendo medidos seu deslocamento e a altura da superfície
relativa ao perfil. Com base neste princípio, RENGERS (1970) desenvolveu o primeiro
perfilômetro para o registro mecânico de rugosidade. A partir da década de 80, o avanço
tecnológico dos computadores possibilitou o desenvolvimento de sistemas mais rápidos e
sofisticados.
Uma classificação dos principais métodos disponíveis atualmente para a mensuração da
rugosidade é apresentada na FIGURA 2.9. Eles são agrupados em duas categorias principais,
dependendo se eles fornecem dados bi ou tridimensionais. Os diferentes sistemas foram
divididos de acordo com a proposta de GRASSELLI (2001), tendo sido abordados diversos
aspectos, tais como velocidade e acuracidade do sistema, precisão e resolução das medidas e
duração das mensurações e da análise dos dados.
SEM CONTATO
Perfilômetros com
s
t
y
lus ti
p
o a
g
ulha
E
q
ui
p
amentos
p
neumáticos
Perfilômetros lase
r
COM CONTATO
Sistemas acústicos e ultrasônicos
SISTEMAS 2D
Perfilômetros com a
p
al
p
ado
r
SISTEMAS 3D
Câmeras di
g
itais de alta
p
recisão
Interferometria
Foto
g
rametria
SEM CONTATO
Ma
q
uinas de medi
ç
ãoCOM CONTATO
FIGURA 2.9 – Métodos disponíveis de medição da rugosidade (GRASSELLI, 2001).
32
2.6.1 – SISTEMAS QUE FORNECEM DADOS BIDIMENSIONAIS
Os métodos de mensuração 2D mais comuns podem ser classificados como de contato ou
sem contato. Eles são descritos a seguir.
a) Métodos com contato
Dentre os métodos de contato, perfilômetros com apalpadores mecânicos ou eletrônicos
dão mensurações precisas ao longo de perfis.
Na indústrias metalúrgica e mecânica, a medição da rugosidade de superfícies é
geralmente realizada por perfilômetros mecânicos. CARPINETTI et al. (2000) descreveram os
componentes básicos destes equipamentos (FIGURA 2.10). O apalpador (“stylus”) é
movimentado por um carro através da superfície e o transdutor de posição converte os
movimentos verticais do apalpador em sinais elétricos. O deslocamento vertical do apalpador é
medido em relação a uma superfície (datum). Em alguns rugosímetros, as guias do carro
definem a referência vertical. O sinal elétrico é amplificado vertical e horizontalmente e
convertido em valores dimensionais: a amplitude é convertida de uma unidade elétrica (volts)
para uma unidade dimensional (mm) e a distância percorrida é convertida de uma unidade
temporal (período de tempo) para uma unidade dimensional (mm).
FIGURA 2.10 – Componentes de um perfilômetro mecânico (NOVASKI, 1994).
Alguns exemplos de aplicação destes métodos na mensuração de superfícies rochosas são
apresentados a seguir.
Um perfilômetro stylus foi utilizado por KULATIKE et al. (1995) na medição da
rugosidade da superfície em um modelo de junta. As amostras também foram submetidas a
ensaios de cisalhamento. Os perfis foram obtidos em seis direções na superfície da junta. Ao
longo de cada perfil, foram feitas leituras a cada 0,2mm com uma precisão de 0,01mm.
33
Eles caracterizaram a superfície da junta usando dimensão fractal e sugeriram que a
rugosidade foi modelada por fractais afins. Os autores também propuseram um novo critério do
pico da resistência ao cisalhamento considerando as condições de rugosidade.
SPÍNOLA (1998) desenvolveu um equipamento laboratorial para a mensuração da
rugosidade superficial de chapas de três tipos de granitos portugueses serrados em teares e que
apresentam características petrológicas e físico-mecânicas distintas (FIGURA 2.11). Foi
utilizado o parâmetro amplitude máxima da rugosidade (R
t
) para se determinar, na prática, o
volume de material a ser removido para que as chapas serradas tivessem sua espessura
retificada.
A autora verificou as seguintes correlações entre a operação de serragem e as
propriedades tecnológicas dos granitos: R
aumenta na razão inversa da densidade; R
t t
é
diretamente proporcional à porcentagem de feldspatos e R
t
tende a aumentar com o aumento da
porosidade e diminuir com o aumento da resistência à compressão simples.
FIGURA 2.11- Ilustração do rugosímetro desenvolvido por SPÍNOLA (1998) para medição de
amostras das chapas brutas de granitos (Departamento de Minas e Georecursos do Insituto
Superior Técnico, Lisboa).
Utilizando um moderno equipamento instalado no Departamento de Engenharia de Minas
e de Petróleo da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, LAUAND et al. (2000 e
2001) e MARTÍN CORTÉS et al. (2002) aplicaram a tecnologia de jato d’água pressurizada e
misturada com abrasivo particulado ao corte de rochas ornamentais brasileiras (granitos “Preto
Piracaia”, “Capão Bonito” e “Prata Interlagos” e mármore “Branco Mantiqueira”).
A avaliação pormenorizada da qualidade final das paredes de corte dos corpos de prova
foi efetuada por MARTÍN CORTÉS (2003) no “DIGITA – Dipartamenti de Geoingegneria e
Tecnologie ambientali di la universitá degli studi di Cagliari”, instituição que possui um
equipamento mecânico de laboratório denominado Perthometro S3P (FIGURA 2.12). Este
34
rugosímetro apresenta um alto grau de precisão, mas foi projetado para realizar medições de
rugosidades superficiais de corpos de prova pequenos, ficando o perfilamento restrito a menos
de 6cm. Este autor verificou que: os melhores resultados de qualidade das superfícies das rochas
testadas resultam da menor velocidade de translação do jato e que a rugosidade aumenta à
medida que o jato d’água abrasivo perde coesão e se alarga.
(A) (B)
FIGURA 2.12- (A) visualização do rugosímetro utilizado por MARTÍN CORTÉZ (2003) e (B)
detalhe mostrando a varredura do estilete em amostra do granito Preto Piracaia.
Alguns trabalhos (WHIGHT & HOUSE, 1992; FRISA MORANDINI & TABOADA,
1993; BLASI et al., 1995) têm sido realizados com o objetivo de normalizar um método que
permita determinar a qualidade do acabamento superficial de placas de rocha.
WRIGHT & HOUSE (op.cit.) investigaram e compararam os resultados obtidos em
rochas com um rugosímetro e com um instrumento de avaliação do brilho (através dos reflexos
de luz emitidos pela superfície). Ambas as técnicas são bastante utilizadas nas indústrias
metalúrgica e mecânica.
Estes autores concluíram que ambos os equipamentos são passíveis de serem utilizados
na avaliação de superfícies de rocha. O medidor de brilho se mostrou eficaz na comparação do
grau de acabamento em diferentes peças da mesma rocha, embora com algumas limitações:
necessita de uma superfície nivelada e pode ser afetado pela porcentagem de quartzo presente na
superfície em avaliação. Apesar de constituírem métodos rápidos e de fácil execução,
necessitam de uma superfície seca e limpa. Verificaram ainda que o rugosímetro utilizado é
susceptível a vibrações, as quais se encontram presentes em todas as etapas de transformação
das rochas.
FRISA MORANDINI & TABOADA (1993) e BLASI et al. (1995) investigaram e
desenvolveram uma metodologia para a utilização de rugosímetros para definir o grau de
polimento das rochas com base em três parâmetros (R
, R e R
a z max
35
). Com o objetivo de obtenção
de uma metodologia unificada do uso deste equipamentos, os últimos autores avançaram com
uma proposta de pré-norma ao Comitê Europeu de Normatização (CEN), tendo em vista a
definição do estado de acabamento das superfícies acabadas.
Especialmente em países europeus, o uso de placas de mármore como revestimento de
fachadas tem aumentado substancialmente durante as últimas décadas. A durabilidade de tais
placas tem sido satisfatória, mas problemas como a deformação ao longo do tempo, a perda de
resistência e o abaulamento de algumas placas apontam para a necessidade de se aumentar o
conhecimento de aspectos relacionados à seleção e previsão da vida útil de placas de mármores
usadas em fachadas (COHEN & MONTEIRO, 1991).
Neste sentido, SCHOUENBERG (2003) desenvolveu um equipamento específico para a
medição detalhada do abaulamento de placas de mármore usadas como revestimento de
fachadas de prédios de grandes cidades européias. O protótipo do instrumento, denominado
“Bow-Meter”, oferece flexibilidade e precisão de 0,2mm (FIGURA 2.13).
(A)
(B)
FIGURA 2.13 - (A) Esquema do “Bow-meter” e (B) Medição do abaulamento de placas de
mármores em ambiente externo. Fontes: TEAM (2000, 2004).
36
Resultados preliminares de utilização do “Bow-meter” em fachadas do Banco Nacional de
Copenhague mostraram diferentes padrões e razões para o abaulamento observado
(SCHOUENBERG, 2003). O microclima e suas variações parecem ser importantes parâmetros.
Comparando a variação das diferenças de temperatura dos painéis (dia e noite) com os
correspondentes abaulamentos observados (FIGURA 2.14), observa-se uma tendência para
abaulamento côncavo dos painéis se a diferença de temperatura é relativamente alta, enquanto
há uma tendência para abaulamento convexo quando a diferença de temperatura é menor que
10° C.
FIGURA 2.14 – Exemplo do padrão de abaulamento em fachadas do Banco Nacional de
Copenhague, Dinamarca (SCHOUENBERG, 2003).
b) Métodos sem contato
Os perfilômetros a laser, equipamentos pneumáticos, sistemas acústicos e ultrasônicos
constituem os métodos de mensuração bidimensional sem contato citados na literatura.
A necessidade de não “tocar” e danificar as feições superficiais, a necessidade de mais
rapidez e as novas possibilidades de uso abertas pelo desenvolvimento da informática,
permitiram a adoção dos perfilômetros laser - em vez dos mecânicos - que utilizam feixes
ópticos. Além disto, SODHI & TILIOUINE (1996) comentam que este método pode ser usado
a uma certa distância da superfície que está sendo medida e é capaz de medir a rugosidade
superficial em área e não apenas em um único perfil.
No perfilômetro laser, as mensurações da superfície e a aquisição dos dados são em geral
capturados automaticamente por meio de um computador.
Entre os inúmeros tipos de equipamento a laser existentes no mercado, merece destaque o
perfilômetro desenvolvido pelo Laboratório de Tribologia e Materiais da Faculdade de
Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia (FIGURA 2.15), o qual
37
complementa uma nova metodologia para o estudo da abrasão por meio da caracterização
estatística da topografia superficial do material estudado.
FIGURA 2.15 – Perfilômetro laser utilizado pelo LTM da Faculdade de Engenharia Mecânica
da Universidade Federal de Uberlândia (MELLO & TRINDADE, 1997).
Neste equipamento, o laser emite uma radiação luminosa monofeixe sobre a superfície.
Este raio de luz é refletido após incidir na superfície. Ao realizar o retorno passa por um
detector onde é produzido um sinal elétrico, correspondente à distância entre o ponto focal e a
superfície que está sendo medida. Os movimentos verticais que o foco sofre ao varrer a
superfície são então convertidos em sinais elétricos, por meio de um transdutor, sendo depois
avaliados pelo aparelho de medição. Em função do pequeno diâmetro do ponto focal, mesmo as
menores irregularidades da superfície podem ser amostradas. A resolução deste método é
vinculada ao diâmetro do feixe, que normalmente varia de 0,3 a 2,0mm.
Segundo GRASSELLI (2001), uma importante fonte de erro na mensuração de perfis de
rugosidade com esta técnica está relacionada à refração da superfície, que depende da presença
de cristais de quartzo. Isto significa que pode ser difícil de mensurar acuradamente a textura
superficial de granitos ornamentais, que contêm granitos ou outras feições que causem refração
utilizando-se o perfilômetro laser.
Uma técnica diferente para avaliar a qualidade superficial de rochas ornamentais foi
desenvolvida em Moscou pelo Instituto de Investigação Científica de Mensuração.
38
Após uma análise e investigação dos diferentes métodos de mensuração com e sem
contato, o método pneumático foi estabelecido como o mais adequado para a avaliação da
rugosidade superficial de rochas. No caso destes materiais naturais, além do microrelevo, suas
superfícies são constituídas por microfissuras e diferentes arranjos minerais. Por este motivo,
KAINER et al. (1996) relata que os perfilômetros tradicionais não devem ser utilizados, pois
foram primordialmente desenvolvidos para outros fins.
De acordo com estes autores, esta técnica pneumática baseia-se na medição de dimensões
lineares da quantidade de ar comprimido que passa através de uma abertura anelar, formada
pelo final da agulheta e pela superfície refletora. Se a superfície não é plana, o ar não passa
através da fenda, mas sim através das microrugosidades da superfície.
A FIGURA 2.16 mostra o fluxo do ar através das microrugosidades correspondendo a
uma abertura de altura h. A agulheta é pressionada contra a superfície e o valor deste fluxo de ar
permite enão avaliar o acabamento da superfície. Este sistema pode ser utilizado durante as
fases de produção. No entanto, apresenta algumas restrições, tais como a sua calibração ou o
fato do fluxo de ar ser influenciado pela altura e forma do perfil avaliado. Além disto, não
permite a obtenção dos parâmetros característicos da rugosidade e deve estar graduado de
acordo com uma amostra padrão (certificada). Percebe-se que somente um rigoroso controle das
amostras permite a calibração dos aparelhos pneumáticos com valores capazes de caracterizar a
qualidade da superfície.
FIGURA 2.16– Equipamento pneumático utilizado para avaliação da qualidade superficial de
rochas (KAINER et al., 1996),
onde: h – altura determinada pela variação do fluxo de ar através
de uma superfície refletora de forma plana; h’ – altura equivalente determinada pela variação do
fluxo de ar através de uma superfície refletora com irregularidades microscópicas; D –
diâmetro; 1 – agulheta; 2 – coroa e 3 – refletor.
Em relação aos sistemas acústicos e ultrasônicos, GRASSELLI (2001) comenta que
apesar da rapidez de leitura, estes equipamentos não têm uso difundido por não possuir
resolução espacial suficientemente adequada para à mensuração de rugosidades superficiais de
rochas.
39
2.6.2 – SISTEMAS QUE FORNECEM DADOSTRIDIMENSIONAIS
a) Máquinas tridimensonais de medição
Com o intuito de investigar a rugosidade de superfícies por meio da obtenção de dados
tridimensionais, alguns trabalhos encontrados na literatura se referem à máquinas
tridimensionais de medição laboratoriais. A aquisição das informações é controlada por
programas desenvolvidos especificamente para este finalidade e executada por meio de
apaldores.
SILVA (1998) estudou os parâmetros de descrição de rugosidade de descontinuidades
rochosas em blocos de itabiritos do Quadrilátero Ferrífero (MG), de dimensões aproximadas de
50cm de comprimento, 40cm de largura e 30cm de espessura. Para tanto, o autor também
validou a utilização de uma máquina de medição tridimensional computadorizada na varredura
de rugosidades de pequena escala. Este equipamento foi adquirido pelo Laboratório de
Mecânica de Rochas do Departamento de Engenharia de Minas da Escola Politécnica da USP
para uso normal na caracterização dimensional de alta precisão na construção de máquinas e
ferramentas da indústria mecânica (FIGURA 2.17).
FIGURA 2.17 – Máquina de medição tridimensional utilizada por SILVA (1998).
Os valores médios da varredura, realizada com ponta seca, com dimensão mímina de
0,1mm e máxima de 20mm sobre 25 amostras ao longo de uma média de 20 linhas por amostra,
espaçadas de 5, 10 ou 20mm, foram: comprimento do perfil = 28,9cm; variação de altura =
7,63mm; pontos por linha = 105 e resolução de 1 mm.
As principais dificuldades operacionais encontradas por SILVA (op.cit.) foram:
necessidade de regular a pressão sobre a ponta de varredura para se manter o contato sobre a
40
41
superfície da amostra e penetração do estilete em material de menor resistência, depressões ou
fraturas da superfície da descontinuidade, o que levou à utilização de uma camada uniforme de
resina sobre a superfície.
Os equipamentos acima descritos são caros, de uso exclusivamente laboratorial e seus
comprimentos máximos de varredura são insuficientes para a medição da rugosidade em chapas
de granito. Por tais características, são impróprios para tal finalidade.
b) Fotogrametria
Em relação aos métodos de medição da rugosidade superficial de juntas rochosas, muitos
trabalhos têm investigado a morfologia das juntas mais rigorosamente, em modo tridimensional,
considerando tanto a anisotropia como feições volumétricas (LANARO et al., 1998; XIE et al.,
1999). Nesta direção, é crescente o desenvolvimento de sistemas não contato que permitem a
mensuração integral da superfície para se obter dados tridimensionais diretamente em uma
direção.
Um dos primeiros enfoques foi baseado em imagens estereoscópicas da superfície
(fotogrametria terrestre) usadas para calcular a elevação da superfície em uma malha regular.
Uma interessante aplicação deste método foi realizada por SEKER & TAVIL (1996), que
estudaram o efeito da rugosidade de placas polidas no ganho de energia solar de superfícies
externas de prédios. O parâmetro de rugosidade (R
a
) de placas com a mesma coloração e
estrutura foram calculados de acordo com dados obtidos por um estudo fotogramétrico de
detalhe, conforme exemplificado na FIGURA 2.18.
A absorção solar (a) dos materiais foi avaliada por meio de um método experimental. Os
autores encontraram uma correlação entre os dois parâmetros expressa pela seguinte equação de
regressão: a = 0,23 R
a
+ 0,08, com R
2
= 0,97. Esta avaliação numérica mostra o efeito da
rugosidade superficial na absorção solar de um material: quando R
a
de uma superfície clara
aumenta 1mm, o aumento da energia absorvida pela superfície é de 23%. Para SEKER &
TAVIL (op.cit.), isto é o resultado de uma maior possibilidade de um raio refletido de qualquer
ponto da superfície atingir o objeto novamente. Eles concluíram que na seleção de placas
pétreas para uso em fachadas externas, a rugosidade superficial das mesmas influencia
significantemente o ganho de calor devido à radiação solar.
Outro exemplo desta categoria é a técnica utlizada por JESSEL et al. (1995) apud
GRASSELLI (2001) para superfícies de fraturas. Eles aplicaram uma técnica fotogramétrica
digital para mensurar a anisotropia da rugosidade com alta acuracidade. Para GRASSELLI
(op.cit.), pelo contrário, este procedimento é relativamente moroso e, em geral, não é preciso o
suficiente para a mensuração de rugosidade de superfícies de juntas.
(A)
(B)
FIGURA 2.18- Exemplos de figuras e respectivos perfis de rugosidade obtidos por meio do
método fotogramétrico desenvolvido por SEKER & TAVIL (1996): amostra lisa (A) e amostra
rugosa (B). O comprimento máximo da perfilagem foi de 40cm.
c) Interferometria
Outro método que aborda a mensuração integral de uma superície rugosa é a
interferometria. Diferentes tipos de instrumentos que utilizam este princípio óptico para a
caracterização tridimensional de micro topografia são apresentados na literatura (LEE &
HUANG, 1991; HILLMAN et al., 1996; WYANT & SCHMIDT, 1998; GLEYZES et al., 1998,
WANG et al., 1998).
A interferometria utiliza “franjas” de interferências produzidas quando raios laser e feixes
monocromáticos são refletidos de uma superfície rugosa e de uma superfície plana de
referência. Na prática, as franjas correspondem aos contornos de rugosidade em intervalos de
aproximadamente a metade do comprimento de onda da luz utilizada. Pela análise de imagens
digitais dos padrões das franjas é possível então calcular a rugosidade. A calibração
extremamente precisa do sistema e o uso de uma superfície referencial plana constituem as
principais restrições deste método (GRASSELLI, 2001).
42
43
d) Câmeras de mensuração tridimensionais de superfícies
O desenvolvimento de câmeras de carga acoplada (“CCDs – charge cupled devices”)
possibilitaram o estudo e análise da rugosidade de superfícies usando diretamente um
computador pessoal, sem qualquer procedimento manual.
Estas câmeras digitais de mensuração tridimensionais de superfícies (“range cameras”)
são bastante variadas, conforme as aplicações desejadas. Elas se diferenciam pelos princípios
ópticos em que se baseiam, sendo que a maioria delas utilizam a triangulação óptica ou tempos
de retardo gerados pela movimentação da luz em um determinado meio (KIRAN et al., 1998).
Por exemplo, o scanner laser utilizado por LANARO et al. (1998) projeta um feixe laser
muito fino na superfície rugosa, que é filmada por duas câmeras de alcance em um padrão
esterográfico. O feixe laser move-se automaticamente sobre a amostra, e os dados coletados são
processados por um computador pessoal. O resultado é uma imagem topográfica tridimensional
da rugosidade da amostra com uma precisão de aproximadamente 50mm. Este sistema
incorporou vantagens do uso de diferentes técnicas (a precisão da luz coerente e da triangulação
óptica) e, conseqüentemente, otimizou um sistema para mensuração da rugosidade de
superfícies de rocha.
Pelas considerações feitas a respeito dos perfilômetros e demais sistemas de mensuração,
observa-se que são equipamentos laboratoriais ou que servem geralmente para a avaliação de
superfícies acabadas. Eles permitem a obtenção de parâmetros de rugosidade de perfis ou áreas
superficiais, mas as varreduras efetuadas são pouco extensas.
Não existe equipamento disponível para a avaliação da textura superficial de rocha com
irregularidades de maiores dimensões, o que é normalmente dificultada pela presença de poros,
microfissuras ou pequenos sulcos provocados pelo arrancamento de minerais e agravada pelas
condições adversas nas serrarias de granitos (poeira, ruídos, vibrações, umidade, etc.).
2.7 CARACTERIZAÇÃO DA TEXTURA SUPERFICIAL DE CHAPAS BRUTAS
Assim como para outros materiais, também para as rochas beneficiadas é possível definir
a sua textura superficial por meio da avaliação da mensuração de suas irregularidades.
Existem vários métodos utilizados para a medição destas irregularidades (WRIGHT &
ROUSE, 1993; BLASI et al., 1995), sendo geralmente utilizados para a verificação da qualidade
do acabamento superficial de placas polidas de rocha.
No entanto, conforme será tratada detalhadamente no Capítulo 5, a definição da qualidade
superficial das chapas obtidas na serragem é feita de forma empírica. Neste sentido, estudos têm
sido realizados com foco no desenvolvimento de equipamentos capazes de avaliarem a
rugosidade ao longo de toda a largura das chapas produzidas (SPÍNOLA, 1998; RIBEIRO et al.,
2005a), a fim de se estabelecer um controle de qualidade mais pormenorizado da operação de
serragem nos teares.
2.7.1 - TIPOS DE IRREGULARIDADES SUPERFICIAIS
No desdobramento dos blocos de rochas ornamentais, a maior ou menor freqüência de
irregularidades nas superfícies das chapas brutas pode estar relacionada tanto com as condições
operacionais da serragem como as características da rocha.
As irregularidades (textura superficial) podem ser classificadas em duas categorias
(TABELA 2.9, FIGURA 2.19 ), dependendo dos seus comprimentos de onda: as de grande
escala (erros de forma) e as de pequena escala (ondulação, rugosidade e defeitos).
TABELA 2.9 - Classificação das irregularidades de uma superfície
CATEGORIA TIPO CARACTERÍSTICAS
Razão espaçamento/altura ≥ 1000; pode representar eventuais
empenos de chapas.
Grande Escala Erro de forma
Razão espaçamento/altura 100-1000; representa as
irregularidades mais extensas, mais largas, de nível superior ao
da rugosidade; o comprimento de avaliação é superior ao
utilizado para a determinação da rugosidade: a rugosidade
encontra-se sobreposta ao perfil macrométrico da ondulação.
Ondulação
44
Rugosidade
Razão espaçamento/altura 5-100; na prática, representa as
irregularidades micrométricas e finamente espaçadas.
Pequena Escala
Falhas que podem estar incluídas na medição da superfície,
normalmente indicadas por inspeção visual: presença de poros,
fissuras ou pequenos sulcos provocados pelo arrancamento de
minerais no processo de serragem.
Defeitos
Fonte: modificado de FRISA MORANDINI & OGGERI (1992) e BLASI et al. (1995)
FIGURA 2.19 – Tipos de irregularidades superficiais: E - erro de forma; O - ondulação;
R - rugosidade e D – defeitos (FRISA MORANDINI & OGGERI, 1992; BLASI et al., 1995).
2.7.2 – TERMINOLOGIA
Os vários métodos existentes para a caracterização da textura superficial têm em comum a
avaliação das alturas dos perfis, das dimensões longitudinais e das formas das irregularidades.
Dentre as terminologias existentes, normalmente a mais utilizada se baseia em uma linha
central ou linha média. São definidas as seguintes grandezas (FIGURA 2.20):
Comprimento de Avaliação (L): é o comprimento medido ao longo da linha média
que compreende vários comprimentos de amostras, normalmente em número de
cinco.
Perfil (P): perfil da superfície.
Linha média ou linha central (M): é a linha de referência paralela à direção geral do
perfil ao longo do comprimento de avaliação. As áreas limitadas por estas linhas são
iguais para ambos os lados.
Comprimento da amostra (LN)
Comprimento total (LT): é o somatório das distâncias iniciais e finais e dos
comprimentos das amostras.
FIGURA 2.20 -Terminologia adotada para a caracterização da rugosidade superfícial de chapas
brutas de granitos, onde L – comprimento de avaliação, P – perfil, M – linha média ou central,
LN – comprimento da amostra (cut-off) e LT – comprimento total (SPÍNOLA, 1998).
2.7.3 - CARACTERIZAÇÃO DA TEXTURA SUPERFICIAL
São várias as normas (internacionais) existentes que definem uma grande variedade de
parâmetros necessários para a caracterização da textura superficial. A seguir são apresentados,
de forma sucinta, os parâmetros mais utilizados na mensuração da rugosidade de placas polidas
(e raramente de chapas brutas) de mármores e granitos ornamentais, com base no trabalho de
SPÍNOLA (1998).
Média aritmética da rugosidade
45
a)
(R
a
): é o parâmetro da rugosidade mais utilizado,
sendo expresso pela seguinte equação:
[]
∫
=
L
a
dxy
L
R
0
1
(5)
onde: L é o comprimento de avaliação
Este parâmetro reflete a média dos valores absolutos de todas as ordenadas do perfil,
dentro do comprimento de avaliação. Equivalente à altura de um retângulo de comprimento L e
cuja área representa o somatório das áreas fechadas entre o perfil da rugosidade e a linha média.
Em geral, o comprimento utilizado para se obter R
a
inclui cinco conjuntos de picos-vales
sucessivos, representado na FIGURA 2.21 pela letra M.
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998).
FIGURA 2.21 – Definição de R
a
A principal limitação do uso do parâmetro R
a
reside no fato de poder apresentar o mesmo
valor para superfícies com perfis de rugosidade muito diferentes. Por isso, sua utilização deve
ser acompanhada por outros parâmetros.
Altura média do pico-vale
46
b)
(R
z
): representa a média aritmética das alturas (ordenadas)
referentes aos cinco picos-vales mais elevados ao longo do comprimento de avaliação (FIGURA
2.22), sendo expresso pela seguinte fórmula:
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=
∑
=
5
1
5
1
i
Z
vipiR yy
(6)
onde: p – pico e v – vale
FIGURA 2.22 – Definição de R
z
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998).
c) Altura máxima do pico-vale: R (R , R ou R
max y ma z
): representa a distância entre duas
linhas paralelas à linha média e que passam, respectivamente, pelos pontos mais alto e mais
baixo do perfil para um dado comprimento de amostra, normalmente entre cinco picos-vales
(FIGURA 2.23).
R
max
= y
1
+ y
2
R
max
R
max
= y
1
+ y
2
R
max
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998). FIGURA 2.23 – Definição de R
max
Para um dado acabamento superficial os três parâmetros descritos mostram valores
diferentes (R
< R < R
a z max
), os quais obviamente decrescem com o avanço do processo de
polimento. Segundo BLASI et al. (1995), em geral o parâmetro R
max
, que é o resultado de uma
medida individual, é considerado menos significante do que R
e R
a z
, que representam a média
de um número maior de mensurações dentro do comprimento de avaliação.
De acordo com a forma do perfil pode ser necessário um estudo mais detalhado, como por
exemplo, quando a ondulação está combinada com os picos-vales da rugosidade. Neste caso,
alguns parâmetros adicionais, descritos a seguir, podem ser de valia.
d) Amplitude máxima da rugosidade
47
: R (R
t h
, R
d
): representa a altura máxima do pico-
vale do perfil ao longo do comprimento avaliado, sem referência ao comprimento das amostras
(FIGURA 2.24).
FIGURA 2.24 – Definição de R
t
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998).
e)
Pico máximo acima da linha média (R
P
): representa o valor do pico mais elevado
acima da linha média do perfil. É obtido a partir do parâmetro R
, a seguir referido.
PM
f) Altura média dos picos acima da linha central (R
PM
): representa o valor da média
aritmética dos cincos picos mais elevados acima da linha central do perfil de rugosidade, de
cada comprimento de amostra L
N
(FIGURA 2.25). Pode ser calculado por meio da seguinte
equação:
5
......
521 PPP
PM
RRR
R
+++
=
(7)
48
FIGURA 2.25 – Definição de R
PM
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998).
g)
Profundidade da ondulação (W
t
): constitui a amplitude máxima entre o pico-vale da
ondulação com a rugosidade eliminada dentro do comprimento de avaliação (L), conforme
mostrado na FIGURA 2.26.
FIGURA 2.26 - Definição de W
t
(SANDVIK, 1994 apud SPÍNOLA, 1998).
2.7.4 - EXEMPLOS DE APLICAÇÃO
Ao realizarem ensaios com granitos ornamentais com vista a uma padronização da
determinação da qualidade do acabamento final de superfícies polidas, FRISA MORANDINI &
TABOADA (1993) e BLASI et al. (1995) sugerem a utilização de amostras mais
representativas. Devem feitas, no mínimo, entre vinte e trinta mensurações individuais da
rugosidade para a obtenção de valores médios mais confiáveis.
Isto é reflexo da heterogeneidade da rocha: em função das diferentes durezas dos minerais
constituintes, por exemplo, as condições operacionais necessárias para polir os cristais de
quartzo (mais duros) são mais severas em relação aos grãos lamelares de mica (mais macios).
BLASI et al. (op. cit.) comenta, ainda, a dificuldade para se definir valores limites de
rugosidade para a caracterização dos diferentes acabamentos superficiais de uma ampla gama de
rochas ornamentais. Para o controle operacional de qualidade, estes autores sugerem a
utilização de amostra padrão de acabamento para cada tipo de rocha que vai ser polida. Neste
caso, as quantificações da rugosidade poderiam detectar qualquer importância significativa entre
o produto acabado e a amostra padrão.
49
Por meio do desenvolvimento de um equipamento específico para a avaliação da
rugosidade em superfícies serradas (chapas), SPÍNOLA (1998) estabeleceu algumas correlações
entre a qualidade da serragem de três granitos ornamentais portugueses e as diferentes
características petrológicas e físico-mecânicas destas rochas:
A amplitude máxima da rugosidade (R
t
) é o parâmetro que quantifica a qualidade da
serragem e que, na prática, representa a espessura do material a ser removida na etapa
posterior de desbaste e de polimento das chapas brutas.
O parâmetro R
t
aumenta na razão inversa da densidade; há uma tendência de aumento
de R
t
com o aumento da porcentagem de feldspato.
A porosidade e a resistência à compressão uniaxial são características influentes no
parâmetro R
t
, mas que não explicam por si só a sua variação (pois depende da textura
da rocha): verificou-se a tendência para o aumento de R
t
com o aumento da
porosidade, assim como para a sua diminuição com o aumento de resistência à
compressão uniaxial.
A porcentagem de quartzo dificulta a operação de desbaste das chapas.
Finalizando, em virtude da observação da influência dos aspectos texturais da rocha na
mensuração da rugosidade e no estudo de desbaste das chapas, a autora sugeriu o registro
simultâneo de rugosidade e textura ao longo dos perfis ensaiados, bem como a realização de
uma caracterização petrográfica mais aprofundada.
2.7.5 - ANÁLISE ESTATÍSTICA DA SUPERFÍCIE ROCHOSA
Um dos primeiros passos para a análise computadorizada de um determinado perfil é a
conversão das informações analógicas, representadas pelo perfil da superfície, em um grupo
numérico de dados denominados ordenadas de amplitude. No momento em que as informações
contidas em um perfil são capturadas numericamente, elas podem ser tratadas como um
conjunto de dados estatísticos.
Os dados de amplitude do perfil de uma superfície podem ser tratados estatisticamente do
mesmo modo, por exemplo, de dados de altura de pessoas de uma certa população. Uma
superfície rugosa possui uma amplitude média maior quando comparada a uma superfície lisa.
Da mesma forma, a população da Noruega apresenta altura média superior à verificada na
população do Japão, por exemplo.
A análise estatística de um perfil de superfície se inicia com um perfil de altura ou uma
curva de distribuição de amplitudes, como mostrado na FIGURA 2.27.
FIGURA 2.27 – Curva de distribuição de amplitudes (MUMMERY, 1992)
A curva de distribuição de amplitudes é uma representação gráfica da distribuição das
alturas das ordenadas sobre a profundidade total do perfil. Suas principais são definidas
matematicamente pelos chamados “momentos”, detalhados a seguir.
Média Aritmética do perfil:
a)
é o primeiro momento da função da probabilidade de
distribuição das amplitudes. Por definição, a altura média de um perfil é igual a zero, podendo
ser obtida pela seguinte equação:
∑
=
==
n
i
yi
n
ym
1
1
1
(8)
onde yi é a altura das ordenadas e n é o número de ordenadas.
Variância
b)
: a variância das alturas de um perfil constitui o segundo momento da função
de probabilidade de distribuição das amplitudes. É um indicador das variações das alturas de um
perfil (FIGURA 2.28). A raiz quadrada da variância é o desvio-padrão da curva de distribuição
das amplitudes, ou o parâmetro de rugosidade Rq. Ela pode ser obtida por meio da seguinte
expressão:
∑
=
==
n
i
yi
n
Rqm
1
22
)(
1
2
50
Rq
Rq
Rq
FIGURA 2.28 – Variância de duas curvas de distribuição das amplitudes (MUMMERY, 1992).
Assimetria de distribuição (Skewness
c)
): é o terceiro momento da função de
probabilidade de distribuição das amplitudes. A assimetria de distribuição (S
K
) constitui um
critério de avaliação do formato da curva de distribuição das amplitudes em relação à linha de
referência do perfil. Ela pode ser expressa pela seguinte equação:
∑
=
==
n
i
K
yi
nRq
Sm
1
3
3
)(
1
)(
1
3
(9)
Uma curva de distribuição das amplitudes pode apresentar assimetria negativa ou
positiva, conforme mostrado na FIGURA 2.29. Valores negativos de S
K
são indicadores de uma
concentração de material próxima ao topo do perfil e correspondem a uma superfície aplainada
e com sulcos estreitos. Em caso contrário, quando S
K
for positivo, a superfície é caracterizada
por picos estreitos. Na prática, superfícies com S
K
negativo são menos susceptíveis ao desgaste
prematuro (CARPINETTI et al., 2000).
negativa positiva
Assimetria de distribuição
negativa
positiva
FIGURA 2.29- Assimetria de duas curvas de distribuição de amplitudes (MUMMERY, 1992).
d)
Curtose
51
(K
U
): é o quarto elemento da função de probabilidade de distribuição das
amplitudes. É uma medida da suavidade da curva de distribuição (FIGURA 2.30). Pode ser
representada matematicamente pela seguinte expressão:
∑
=
==
n
i
U
yi
nRq
Km
1
4
4
)(
1
)(
1
4
(10)
Como a curtose é função de quarta potência das ordenadas do perfil, ela é extremamente
sensível a variações de valores de picos e vales. Valores baixos de Curtose
(K
U
<3)correspondem a um perfil de superfície com muitos picos e vales arredondados. Pelo
contrário, valores altos de Curtose (K
U
>3) indicam que as irregularidades presentes na
superfície são mais pontiagudas, isto é, são mais susceptíveis ao desgaste prematuro
(CARPINETTI et al., 2000).
Curtose > 3
Curtose < 3
FIGURA 2.30 – Curtose de duas curvas de distribuição de amplitudes (MUMMERY, 1992).
De acordo com MUMMERY (1992), momentos maiores da curva de distribuição das
amplitudes podem ser calculados. Todavia, serão pouco relevantes à análise prática de texturas
superficiais.
Existe ainda uma técnica estatística chamada de Autocorrelação, que consiste na
comparação de diferentes partes de um mesmo perfil. Assim, ela serve para detectar o grau de
similaridade ou repetição das características de um perfil. Se uma superfície apresenta uma
distribuição aleatória e não possui ao menos dois segmentos do perfil idênticos, então sua
Autocorrelação será baixa. Pelo contrário, uma superfície com distribuição periódica e
repetições de segmentos em intervalos regulares, apresentará uma Autocorrelação alta
(MUMMERY, op.cit.).
52
3. JAZIMENTOS BRASILEIROS DE ROCHAS ORNAMENTAIS E SELEÇÃO
DOS TIPOS ESTUDADOS
O território brasileiro, devido à excepcional diversidade geológica do seu embasamento
cristalino, é muito competitivo em termos de rochas ornamentais. Além dos materiais clássicos
(que não sofrem influência de modismo) e comuns (de “batalha”, de largo emprego em obras de
revestimento), a principal vantagem brasileira é possuir jazidas de materiais muito raros e de
alta cotação comercial, sobretudo em nível internacional, tais como as do Azul Bahia e Azul
Macaúbas, só encontrados no estado honônimo, ou as de rochas movimentadas, exclusivas de
províncias geológicas brasileiras.
O perfil da produção, por tipo de rocha, e a sua distribuição pelas regiões e estados
brasileiros, são mostrados nas TABELAS 3.1 e 3.2, respectivamente.
TABELA 3.1 – Produção brasileira de rochas ornamentais em 2002 (CHIODI FILHO, 2003a).
Tipo de Rocha Quantidade (t) Participação (%)
Granito 3.450.000 57,5
Mármore 1.000.000 16,5
Ardósia 500.000 8,3
Quartzito foliado 340.000 5,6
Pedra Piracema 200.000 3,3
Basalto 80.000 1,3
Quartzito Maciço 70.000 1,2
Pedra Cariri 60.000 1,1
Arenito 50.000 1,0
Pedra Sabão/Serpentinito 40.000 0,6
Pedra Morisca 10.000 0,1
Outros 200.000 3,3
Total 6.000.000 100
53
TABELA 3.2 – Produção de Rochas por Regiões e Estados Brasileiros (CHIODI FILHO,
2004a)
Região Estado Produção
(t)
Tipo de Rocha
Espírito Santo 2.850.000 Granito e mármore.
Granito, ardósia, quartzito foliado, pedra
sabão, pedra talco, serpentinito, mármore e
basalto.
Minas Gerais 1.200.000
Sudeste
Rio de Janeiro 260.000 Granito, mármore e Pedra Piracema.
São Paulo 80.000 Granito, quartzito foliado e ardósia
Bahia 500.000 Granito, mármore, travertino, arenito e
quartzito.
Ceará 250.000 Granito e Pedra Cariri.
Paraíba 62.000 Granito e conglomerado.
Pernambuco 50.000 Granito.
Alagoas 15.000 Granito.
Norte e
Rondônia 15.000 Granito.
Nordeste
Rio Grande do
Norte
15.000 Mármore e Granito.
Pará 3.000 Granito.
Piauí 10.000 Pedra Morisca.
Paraná 320.000 Granito, mármore e outros.
Rio Grande do Sul 140.000 Granito e basalto
(1).
Sul
Santa Catarina 80.000 Granito e ardósia.
Centro-
Oeste
Goiás 150.000 Granito e quartzito foliado
Total
6.000.000
(1)
MOTOKI et al. (2003) citam que os basaltos que ocorrem nas porções maciças de derrames vulcânicos
no Estado do Rio Grande do Sul apresentam a cor mais escura entre todas as rochas ornamentais do
Brasil.
A diversidade dos ambientes geradores das rochas no Brasil, bem como a singularidade
de sua história evolutiva em diferentes regimes geotectônicos e períodos geocronológicos da
crosta terrestre, conferem padrões estéticos únicos a cada tipo de rocha, a cada afloramento e
mesmo em cada amostra coletada em um mesmo afloramento.
54
Famosas por suas excelentes propriedades funcionais e pelos atributos estéticos
extremamente diferenciados, resultado da combinação de estruturas (desenhos, movimentos),
texturas (dimensão e arranjo de cristais ou conteúdo fóssil) e padrões cromáticos, as rochas
brasileiras são consagradas entre especificadores e arquitetos do mundo inteiro. Cita-se o
sofisticado e tradicional mercado italiano, um dos grandes importadores dos granitos brasileiros
e os casos dos granitos usados no metrô de Osaka (no Japão), nas obras de expansão dos
templos sauditas de Meca e Medina, e em fachadas de suntuosos edifícios dos Estados Unidos,
Holanda e Nova Zelândia, entre outros tantos.
A tendência acentuada de comercialização das chamadas “rochas exóticas”, onde o padrão
estético é mais importante do que as características tecnológicas da rocha, é observada nas feiras
anuais de rochas ornamentais e de materiais de construção, como a Feira Internacional do
Mármore e Granito - FIMAG (Vitória/ES) e Feira Internacional da Indústria da construção -
FEICOM (São Paulo/SP).
Tratam-se de rochas de maior valor agregado, como exemplos: o “Louise Blue” (que
custa cerca de US$750,00/m²), os quartzitos “Purangaw Amazonia” e “Bambu Amarelo”, os
metaconglomerados “Marinace”, “Caravaggio” e “Eleutério Green” e os arenitos “Wild West
Green” e “Wood Stone”, que são quase que exclusivamente destinados ao mercado externo.
A seguir é apresentado um panorama dos jazimentos de rochas ornamentais no território
brasileiro, tendo como base publicações científicas, técnicas e de catálogos comerciais (ARTUR
et al., 2004; ABIROCHAS, 2001, 2002; BARBOSA, 1995; CHIODI FILHO, 2003c, 2004a,
2004b; CBPM, 2002; DELGADO & PEDREIRA, 1994; EMC EDITORES ASSOCIADOS,
2004; FERREIRA, 2003; FRASCÁ et al., 2000; FRAZÃO, 1993; HOLANDA et al., 1987;
MELLO, 1999; MELLO et al.; 2003; MENDES, 2002; MENDES et al., 2002; MENDES &
SANTOS, 2003; METAGO, 1999; MORAIS, 2001; MOTOKI et al., 2003; RAJAB, 1998).
Em termos geológicos, a história geotectônica se estende do Arqueano ao Recente. Sua
evolução é marcada por uma grande mobilidade tectônica com alternância de regimes
compressivos e distensivos. Segundo MENDES (2002), a cratonização de seu embasamento e a
conseqüente formação de jazimentos de rochas com fins ornamentais, ocorreram de maneira
progressiva e cíclica, em pelo menos quatro eventos tectonomagmáticos, relacionados ao
Arqueano, Paleoproterozóico, Mesoproterozóico e Neoproterozóico. Tais eventos propiciaram
a consolidação do continente, formado por núcleos arqueanos de grande extensão, juntamente
com fragmentos menores, envolvidos por faixas dobradas proterozóicas.
No tocante à geotectônica, o território brasileiro está dividido em oito Províncias
Geológicas (FIGURA 3.1), todas passíveis de conter jazimentos de rochas ornamentais
(MENDES, op.cit.):
Os estados situados dentro da Província Mantiqueira (Espírito Santo, São Paulo, Rio
de Janeiro, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul) são responsáveis por 58% da
55
produção nacional; seguido da Província São Francisco (Bahia e Minas Gerais), com
cerca de 30%;
A Província Borborema (que abrange os estados do Ceará, Rio Grande do Norte,
Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe e porção norte da Bahia) é responsável por
10%, enquanto as Províncias Tocantins (Goiás e Mato Grosso do Sul), Amazonas
Norte e Amazonas Sul, contemplam 2% do total do país.
Apesar das Províncias do Paraná e Parnaíba não apresentarem produção de rochas
ornamentais (dado de 2.002), a diversidade geológica sugere a existência de sítios
favoráveis à ocorrência deste importante insumo de nossa indústria extrativa mineral.
Na TABELA 3.3, são listados alguns dos principais jazimentos, a classificação
petrográfica do litotipo principal, o local de explotação e seu enquadramento
geológico.
Deve ser ressaltado que, apesar do enorme potencial brasileiro em termos de jazimentos
de rochas ornamentais, incluindo litotipos de beleza ímpar e grande aceitação mercadológica, se
faz necessário, entre outras ações governamentais, ampliar as pesquisas de mapeamento
geológico regional visando a descoberta de novas ocorrências.
Com infomações consistentes, caberia ao setor privado alavancar um programa eficaz de
prospecção e lavra de novos jazimentos e, conseqüentemente, impulsionar o crescimento do
setor e o aumento da pauta de exportação.
56
Amazonas Norte
Amazonas Sul
Parnaíba
Borborema
São Francisco
Tocantins
Parnaíba
Paraná
7
10
1
2
3
4
5
6
8
9
Pricipais Polos Produtores de Granitos:
2 - Marrom Imperial, Rosa Imperial e Relíquia
3 - Azul Bahia, Café Bahia e Azul Macaúbas
6 - Vermelho Capão Bonito
7 - Preto Solimões, Amazon Star e Blue Star
8 - Beje Dunas, Branco Paraná e Verde Tunas
9 - Marrom Guaíba e Colorado Gaúcho
10 - Café da Amazônia e Prata da Amazônia
1 - Branco Ceará, Verde Meruoca e Red Symphony
4 - Verde Lavras, Verde Candeias e Juparana Gold
5 - Giallo Veneziano, Juparaná Clássico e Arabesco
Coberturas Sedimentares Cenozóicas
Bacias Sedimentares Fanerozóicas
Granitóides e Faixas dobradas do
Meso a Neoproterozóico
Terrenos Graníticos, Migmatíticos e
Limites das Províncias Estruturais:
Amazonas Norte, Parnaíba, Paraná, etc.
Gnáissicos, provavelmente de Idade Arqueana
e Alto Grau Metamórfico do Paleoproterozóico
Granitóides, Faixas Metassedimentares de Baixo
FIGURA 3.1 - Províncias geólogicas e alguns jazimentos de rochas ornamentais do Brasil
(modificado de MENDES, 2002).
57
58
TABELA 3.3 - Jazimentos de rochas ornamentais do Brasil (modificado de MENDES, 2002).
Classificação Petrográfica Província Idade da Rocha Nome Comercial Procedência
Leucomonzodiorito
São Francisco Arqueano
Snow Flocks
Iaçu –BA
Monzodiorito
São Francisco Arqueano
Green Gabriela
Iaçu –BA
Charnockito verde
São Francisco
Paleoproterozóico Verde Boa Nova Boa nova – BA
Charnockito verde São Francisco Paleoproterozóico
Verde Candeias Candeias – MG
Charnockito verde São Francisco Paleoproterozóico
Verde lavras Lavras – MG
Leucogranito Gnaissificado São Francisco Paleoproterozóico Branco Kashmir Jequié – BA
Leucogranito São Francisco
Paleoproterozóico
Cacatua Bahia Anguera – BA
Trondhjemito Borborema
Paleoproterozóico
Branco Cristal Forquilha – CE
Trondhjemito Borborema Paleoproterozóico
Super Branco Forquilha – CE
Trondhjemito Borborema Paleoproterozóico
Casa Branca Pedra Branca – CE
Trondhjemito Borborema Paleoproterozóico
Cotton Santa Quitéria – CE
Trondhjemito Borborema Paleoproterozóico
Branco Ceará
Santa Quitéria – CE
Trondhjemito Borborema Paleoproterozóico
Branco São Paulo
Santa Quitéria – CE
Ortognaisse Migmatizado
São Francisco Paleoproterozóico
Mogno Bahia Rui Barbosa – BA
Ortognaisse Migmatizado São Francisco Paleoproterozóico
Kinawa Bahia Rui Barbosa – BA
Ortognaisse a Biotita São Francisco Paleoproterozóico
Macajuba Rui Barbosa – BA
Ortognaisse Migmatizado São Francisco Paleoproterozóico Tropical Bahia Monte Santo – BA
Ortognaisse Migmatizado São Francisco Paleoproterozóico Kinawa Candeias – MG
Ortognaisse Migmatizado
Borborema
Paleoproterozóico Rosa Imperial Garanhus – PE
Ortognaisse Migmatizado
Borborema
Paleoproterozóico Vermelho Relíquia Pesqueira – PE
Ortognaisse Migmatizado
Borborema
Paleoproterozóico Red Sinphony Sobral – CE
Biotita Granito
Borborema
Paleoproterozóico Yellow Sinphony Sobral – CE
Ortognaisse Migmatizado
Borborema
Paleoproterozóico Coliseum Gold Caridade – CE
Ortognaisse Granítico
Mantiqueira Paleoproterozóico Amarelo
Veneciano Nova Venécia – ES
Ortognaisse Granítico
Mantiqueira Paleoproterozóico Arabesco Águia Branca – ES
Ortognaisse Granítico
Mantiqueira Paleoproterozóico Santa Cecília Ecoporanga – ES
Mela - Sienito
São Francisco
Paleoproterozóico Café Bahia Riacho Santana-BA
Diorito Amazonas Sul Paleoproterozóico Preto Solimões Jamari – RO
Riolito Pórfiro São Francisco Mesoproterozóico Azul Paramirim Paramirim – BA
Dumortierita Quartzito São Francisco Mesoproterozóico Azul Imperial Macaúbas – BA
Dumortierita Quartzito São Francisco Mesoproterozóico Azul Macaúbas Macaúbas – BA
Hornblenda Sienogranito Amazonas Norte Mesoproterozóico Amazon Star Machadinho do
Biotita Ortoclásio Granito Amazonas Norte Mesoproterozóico Marrom Castor Cacoal – RO
Sienogranito Amazonas Norte Mesoproterozóico Amazon Flower Ministro Andreazza-
Charnockito Amazonas Norte Mesoproterozóico Blue Star Machadinho do
Metarenito
São Francisco
Mesoproterozóico Rosa Bahia Palmeiras – BA
Metaconglomerado
Borborema
Neoproterozóico Tropical Fashion Parelhas – RN
Metaconglomerado
Borborema
Neoproterozóico Tropical gaugan Parelhas – RN
Metaconglomerado
Borborema
Neoproterozóico Verde Reis Imperial Santa Luzia – PB
Metaconglomerado São Francisco Neoproterozóico Marinace Ibotirama – BA
Metaconglomerado São Francisco Neoproterozóico Verde Marinace Ibotirama – BA
Calcário Cristalino São Francisco Neoproterozóico Imperial Pink Itapebi – BA
Calcário Cristalino Rosa São Francisco Neoproterozóico Rosa Patamuté Curaçá – BA
Mármore Rosado São Francisco Neoproterozóico Flor de Pessego Patamuté – BA
Mármore Branco Mantiqueira Neoproterozóico Branco Extra Gironda - ES
Calcários Pretos Borborema Neoproterozóico Calcarios Pretos Frecheiras – CE
Biotita Granito Mantiqueira Neoproterozóico Cinza Andorinha Castelo – ES
Monzogranito Mantiqueira Neoproterozóico Cinza Castelo Castelo – ES
Biotita Granito Pórfiro Mantiqueira Neoproterozóico Cinza Corumbá Castelo – ES
Gnaisse Mantiqueira Neoproterozóico Preto Indiano Vargem Alta - ES
OBSERVAÇÃO - Os termos em negrito referem-se às rochas preliminarmente selecionadas para estudo.
TABELA 3.3 (continuação) - Jazimentos de rochas ornamentais do Brasil (modificado de
MENDES, 2002).
Classificação Província Idade da Rocha Nome Comercial Procedência
Leucogranito Mantiqueira Neoproterozóico Branco Marfim Itaperuna – ES
Monzogranito Porfirítico Mantiqueira Neoproterozóico Vermelho Bragança Bragança Paulista–SP
Biotita Monzogranito Mantiqueira Neoproterozóico Capão Bonito Capão bonito – SP
Granito Porfirítico Mantiqueira Neoproterozóico Colorado Gaúcho Viamão – RS
Sienogranito Tocantins Neoproterozóico Vermelho Brasília Jaupaci – GO
Granito Porfirítico Neoproterozóico Vermelho Ventura Venturosa – PE
Borborema
Granito Equigranular Neoproterozóico Vermelho Ipanema Pedra – PE
Borborema
Granito Grosseiro Neoproterozóico Verde Meruoca Alcântaras – CE
Borborema
Biotita Granito Neoproterozóico Verde Ceará Merouca – CE
Borborema
Mela-sienito Borborema Neoproterozóico Marrom Imperial Bom Jardim – PE
Quartzo Sienito Borborema Neoproterozóico Liláz Imperial Bom Jardim – PE
Monzogranito Borborema Neoproterozóico Rosa Iracema Santa Quitéria – CE
Gabro-norito Borborema Neoproterozóico Preto São Marcos Casserengue – PB
Paleoproterozóico
Hornblenda Sienito Mantiqueira Ocre Itabira Venda Nova – ES
Paleoproterozóico
Mantiqueira Verde Labrador Baixo Guandú –ES
Charnockito verde
Charnockito Verde Mantiqueira Neoproterozóico Verde Ubatuba Ubatuba – SP
Pegmatito Borborema Neoproterozóico Branco Fuji Parelhas – RN
Nefelina-Sodalita São Francisco Neoproterozóico Azul Bahia Itaju de Colônia-BA
Dacito Pórfiro Borborema Neoproterozóico Azul Sucuru Serra Branca – PB
Calcário Sedimentar Borborema Cretáceo Inferior Creme Porto Fino Quixeré - CE
Calcário Sedimentar Borborema Cretáceo Inferior Bege San Marino Limoeiro – CE
Travertino São Francisco Quaternário Bege Bahia Ourolândia - BA
Calcário Brechado São Francisco Quaternário Travertino Ourolândia - BA
OBSERVAÇÃO - Os termos em negrito referem-se às rochas preliminarmente selecionadas para estudo.
3.1 – TIPO DE ROCHAS ESTUDADAS E O CONTEXTO GEOLÓGICO
São selecionados preliminarmente seis tipos de rochas ornamentais apresentados na
TABELA 3.4, levando-se em conta os seguintes fatores: a grande aceitação comercial, os
aspectos estruturais e texturais e a diferença de serrabilidade (“dureza”). Três deles (“Preto
Indiano”, “Vermelho Brasília” e “Verde Labrador”) são priorizados para o estudo integrado de
suas características e a rugosidade superficial das chapas. O coeficiente de atrito dinâmico
(descrito detalhadamente no Capítulo 4) é utilizado nestes tipos de granitos.
Todas as rochas, com exceção do sienogranito “Vermelho Brasília”, ocorrem no Estado
do Espírito Santo, que responde por mais da metade da produção de rochas ornamentais do
Brasil.
Por falta de publicações e cartas geológicas do Estado do Espírito Santo, efetua-se
levantamento bibliográfico que compreende a recuperação das informações disponíveis sobre o
contexto geológico, dados petrológicos e petrográficos das regiões de interesse para se obter um
quadro sucinto das características de jazimento das rochas estudadas.
59
60
O gnaisse “Santa Cecília” constitui um material relativamente novo no mercado (em
extração há menos de 10 anos) e com vários relatos de deterioração da superfície polida, após
assentamento em piso, com uso de argamassa (FRASCÁ, 2003).
Segundo ALMEIDA & LETWINSKI (1984), uma das características marcantes desta
área é ser constituída quase que exclusivamente de rochas pré-cambrianas e, também, de ser a
menos conhecida da região oriental do país, devido a motivos diversos, como a profundidade de
alteração intempérica dessas rochas, aliada à escassez de datações radiométricas e de
mapeamentos geológicos de detalhe. Este fato parece persistir até hoje, visto a dificuldade
encontrada para resgatar trabalhos geológicos recentes.
Em geral, essas rochas são gnaisses monzo a sienograníticas, com biotita, granada e
silimanita, associação metamórfica indicativa de grau médio a alto. Constituem terrenos
migmatítico-granulíticos, de idade Transamazônica, rejuvenescidos durante o ciclo Brasiliano
(SCHOBENHAUS et al., 1984), no setor setentrional da Província Mantiqueira (ALMEIDA &
LETWINSKI, op.cit.).
Segundo FRASCÁ (op.cit.), são lavras em maciço, com uso de métodos modernos, que
permitam alta produtividade, chegando-se à produção acima de 1.000m³/mês em alguma delas.
Para o corte e levante da rocha, utiliza-se fios diamantados ou flame jet. O desdobramento em
pranchas é realizado por meio do uso de marteletes, explosivos e/ou ponteiros.
Por sua vez, o charnockito comercializado sob a designação “Verde Labrador”, constitui
outro tipo clássico no mercado produtor e é explorado na região de Baixo Guandu. Este corpo
rochoso está incluído no Complexo Migmatítico-Granulítico de Minas Gerais
(SCHOBENHAUS et al., op. cit.). Normalmente durável, é relatado que pode exibir alteração
de cor (clareamento) depois de fixado por argamassa, em fachadas.
As lavras são mecanizadas, com corte através de perfurações e uso de explosivos, e
esquadrejamento com uso de marteletes e de ponteiros. A exploração dá-se geralmente em altos
topográficos, com algum capeamento. Os blocos são lançados por gravidade até cotas mais
baixas, de onde são transportados para beneficiamento.
O migmatito “Preto Indiano”, o monzogranito “Cinza Castelo” e o sienito “Ocre Itabira”
ocorrem no sul capixaba. Tectonicamente, esta região insere-se no “Cinturão Móvel Costeiro”,
definido por ALMEIDA et al. (1981) como uma faixa de evolução policíclica, dentro da qual se
inclui um domínio de idade essencialmente brasiliana, referido como Cinturão Móvel Ribeira.
A FIGURA 3.2 apresenta o posicionamento da região de Cachoeiro de Itapemirim em
relação à subdivisão da porção sul do estado do Espírito Santo em domínios tectono-estruturais
(VIEIRA, 1997), os quais encontram-se limitados por expressivas zonas de cisalhamento
dúcteis de direção NNE/SSW.
61
TABELA 3.4 – Relação dos tipos rochosos selecionados e regiões produtoras.
ROCHA
NOME COMERCIAL TIPO PETROGRÁFICO
REGIÃO PRODUTORA
(ESTADO)
CARACTERÍSTICAS
GERAIS
COR
(3)
“DUREZA”
Preto Indiano
(1,2)
Gnaisse tonalítico a
monzogranítico/granodiorítico
Vargem Alta - Iconha (ES)
Granulação média, bandamento
gnáissico definido
Preto Baixa
Vermelho Brasília
(1)
Sienogranito Jaupaci (GO) Granulação grossa, isotrópico Vermelho Alta
Cinza Castelo
(1)
Monzogranito Castelo (ES) Granulação fina, isotrópico Cinza Média
Ocre Itabira
(1)
Hornblenda quartzo sienito Venda Nova (ES)
Granulação grossa; fracamente
orientado
Marrom a
castanho
Média
Santa Cecília
(1, 2)
Biotita gnaisse
monzogranítico com granada e
silimanita
Ecoporanga (ES)
Granulação grossa, fortemente
orientado
Amarelo Baixa
Verde Labrador
Charnockito (Hiperstênio
sienogranito) com granada
Baixo Guandu (ES) Granulação grossa, isotrópico Verde Média
Winkler (1976);
(3)
Lê Maitre (1989);
(2)(1)
O termo “dureza”corresponde à serrabilidade dos granitos em teares multilâminas, ou seja, o tempo em que um bloco é serrado.
Estimativas fornecidas pelas empresas de serragem de granitos.
DOC
60
60
60
60
35
35
75
35
55
80
30
40
75
45
50
70
10
35
75
DAM
DOR
L
I
N
E
A
M
E
N
T
O
D
E
G
U
A
Ç
U
Í
O
C
E
A
N
O
A
T
L
ÂN
T
I
C
O
21°00'
40°30'
20°00'
40°30'
21°00'
42°00'
42°00'
20°30'
Falha transcorrente dextral
Lineação de estiramento
Fotolineamentos estruturais
Milonitos
Foliação (com indicação de mergulho)
45
Falha transcorrente sinistral
Zona de cisalhamento contracional
Zona de cisalhamento transpressional
FCI
FIGURA 3.2 – Domínios tectono-estruturais no Cinturão Móvel Ribeira (modificado de
VIEIRA, 1997), onde: DOC – Domínio Ocidental; DAM – Domínio de Arco Magmático; DOR
– Domínio Oriental; FCI – Fragmento de Crosta Inferior (Domínio Litorâneo). A linha tracejada
corresponde à região de Cachoeiro de Itapermirim/ES.
De acordo com os trabalhos de SILVA (1993) e VIEIRA (1997), o migmatito “Preto
Indiano”, o monzogranito “Cinza Castelo” e o sienito “Ocre Itabira” fazem parte de unidades
geológicas relacionadas ao magmatismo granítico ocorrido durante o Ciclo Brasiliano e que foi
gerado em sucessivos estágios orogênicos de evolução do Cinturão Móvel Ribeira.
O migmatito “Preto Indiano” corresponde aos ortognaisses denominados Virgínia Velha
(FEBOLI, 1993) de idade Proterozóico Superior e que constituem uma faixa alongada de
direção NE-SW situada principalmente na porção sudeste do sul capixaba e que apresenta uma
paisagem formada por grandes edifícios rochosos, com desníveis de até 800m entre a base e o
topo do morro. Os vales são amplos e encaixados. A altitude oscila desde 100m na parte sul do
corpo até 1100m mais para norte.
O litotipo dominante é um gnaisse granitóide leuco a mesocrático, de cor branco-
acinzentada, granulação média a grosseira e porfiroblástico. Tem uma foliação muito regular e
bem definida por agregados lenticulares biotíticos com anfibólio associado. São comuns
enclaves de anfibolito, anfibólio gnaisse, metadiorito e gnaisse aluminoso.
O monzogranito “Cinza Castelo” é uma das rochas que constituem o Maciço Castelo. Este
corpo ígneo intrusivo, circular e pós-tectônico, situa-se a cerca de 10km a nordeste da cidade
honônima, posicionado a norte de Cachoeiro de Itapemirim. Seu eixo maior tem direção NE-
SW e o relevo é bastante acidentado, sendo o Pico de Forno Grande o ponto mais alto, com
62
2.039m. Segundo FEBOLI (1993), os tipos litológicos mais expressivos são titanita granito,
granito grosseiro porfirítico, dioritos e granodiorito porfirítico. O titanita granito aflora na parte
externa do corpo. É de granulação fina a média, de cor cinza a cinza clara e constituído de
quartzo, microclínio, plagioclásio, biotita e esfeno. Apresenta estruturas de fluxo, xenólitos de
rochas encaixantes e schlieren de composição diorítica.
O granito porfirítico grosseiro aflora na parte mais interna do corpo e é constituído por
megacristais de feldspato alcalino de até 5cm de comprimento, que flutuam em uma matriz
granítica de granulação média a grossa, de tonalidade cinza clara e composta de microclínio,
quartzo, plagioclásio e biotita como minerais principais. Ocorrem dois tipos de dioritos: um de
granulação média, equigranular e isotrópico e outro de granulação fina, coloração cinza escura e
intensamente penetrado por veios de granulação grosseira porfirítica. Petrograficamente, essas
rochas tem composição quartzo-diorítica em que o mineral máfico predominante pode ser a
augita ou a hornblenda e, em menor proporção, o hiperstênio.
3.2 – AMOSTRAGEM E PREPARAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA
Após a escolha preliminar dos tipos graníticos para o presente estudo, planejou-se os
trabalhos de campo para reconhecimento geológico dos corpos rochosos e a sistemática de
extração dos corpos de prova, de tal modo que nos materiais movimentados ela representasse
fielmente a posição em que os blocos são serrados para obter maior valor comercial.
A amostragem principal dos materiais para a realização dos ensaios e análises pretendidos
foi realizada no período de 02 a 10/12/2003. Por meio de visitas às frentes de lavras das rochas
situadas no sul capixaba (Preto Indiano, Cinza Castelo e Ocre Itabira), como mostrado nas
FIGURAS 3.3 e 3.4, obteve-se pequenos blocos cúbicos com cerca de 40cm x 40cm x 40cm, na
quantidade média de quatro para cada tipo de rocha. Transportou-se estas amostras para as
empresas de beneficiamento.
A maioria dos corpos de prova cilíndricos e prismáticos (dirigidos aos ensaios de
compressão uniaxial, velocidade de propagação de ondas, dilatação térmica e tração na flexão)
foram extraídos dos blocos (ou casqueiros) no local (FIGURA 3.5) para evitar transporte de
grandes cargas para o laboratório.
Para isso, obteve-se autorização da Chefia do Departamento de Geotecnia para o
transporte do extrator de corpos de prova com os amostradores (coroas diamantadas) adquiridos
com a Reserva técnica da Fundação à Pesquisa no Estado de São Paulo.
Os materiais em forma de ladrilhos para os demais ensaios (análise petrográfica, dureza
Knoop, abrasão profunda, atrito dinâmico, desgaste abrasivo Amsler e impacto de corpo duro)
foram coletados pelo autor ou remetidos gratuitamente pelas empresas, incluindo as despesas de
transporte. Deve-se ressaltar que esta franquia foi conseguida pelo interesse das empresas em
63
cooperar com a Universidade de São Paulo pelo bom nome que desfruta esta instituição e dos
professores dedicados à pesquisa científica.
FIGURA 3.3 – Frente de extração do granito Preto Indiano, situada entre as cidades de Vargem
Alta e Iconha/ES. Notar o corte perfeito do maciço executado com fio diamantado.
FIGURA 3.4 – Frente de extração do Ocre Itabira. Observar esquadrejamento de blocos. Região
montanhosa próxima à cidade de Venda Nova dos Imigrantes/ES.
64
Nos laboratórios do Departamento de Geotecnia (EESC/USP), acompanhou-se a preparação
das amostras a serem utilizadas nos ensaios. O aplainamento e o paralelismo das superfícies dos
corpos de prova cilíndricos foram realizados por meio da utilização de torno, serra circular e
serviços de retífica (FIGURAS 3.5, 3.6 e 3.7). Para os corpos de prova prismáticos, utilizou-se
uma fresa especialmente adaptada para estas funções (FIGURAS 3.8 e 3.9).
FIGURA 3.5 – Funcionamento de extrator portátil para obtenção de corpos de prova cilíndricos
(diâmetros de 70mm e 30mm) nas instalações da empresa Granitos Itabira Ltda. (Cachoeiro de
Itapemirim/ES). A base deste versátil equipamento é fixada em qualquer superfície plana e lisa
por um eficiente sistema à vácuo.
FIGURA 3.6 – Aplainamento dos corpos de prova cilíndricos realizado em torno mecânico do
Departamento de Geotecnia (EESC/USP).
65
FIGURA 3.7 – Corte dos corpos de prova cilíndricos em serra circular. Departamento de
Geotecnia (EESC/USP).
FIGURA 3.8 – Equipamento utilizado para se atingir o paralelismo dos topos e bases das
amostras. Departamento de Geotecnia (EESC/USP).
66
FIGURA 3.9 – Fresa mecânica adaptada para o aplainamento e paralelismo das superfícies de
corpos de prova prismáticos. Departamento de Geotecnia (EESC/USP).
FIGURA 3.10 – Detalhe mostrando o aparato de fixação da amostra. Observar funcionamento
de coroa diamantada.
67
4 - PROCEDIMENTOS E RESULTADOS DOS ENSAIOS TECNOLÓGICOS
Na otimização do processo de serragem, é de suma importância que se considere a rocha
“realmente como um produto natural”, lembrando que na sua gênese não existe controle de
qualidade. Trata-se, portanto, de um material com diversidade em suas características e que
necessita de um controle tecnológico desde da lavra até o lustro.
A caracterização tecnológica é feita por meio de ensaios que determinam as propriedades
físicas e mecânicas e objetivam balizar os campos de aplicação dos materiais conforme padrões
normatizados.
São realizados os seguintes ensaios rotineiros: análise petrográfica, desgaste abrasivo
(Amsler), resistência à compressão uniaxial, índices físicos, velocidade de propagação de ondas,
coeficiente de dilatação térmica linear, tração na flexão e resistência ao impacto de corpo duro.
Todavia, as propriedades determinadas por estes ensaios para utilização na construção
civil, não necessariamente são as mais importantes para o estudo da serrabilidade das rochas
ornamentais. Nesse particular, três outros, não convencionais, são executados: abrasão
profunda, microdureza Knoop e coeficiente de atrito dinâmico.
SPÍNOLA (1998) utilizou a abrasão profunda para relacionar a qualidade da superfície
serrada de chapas de granitos com o consumo energético da fase de polimento; QUITETE
(2002) mostrou a validade do ensaio de dureza knoop em rochas brasileiras usadas em
revestimentos; RIBEIRO et al. (2004a, 2004c; 2005c) e PARAGUASSÚ et al. (2005)
observaram que a rugosidade das superfícies serradas (que reflete diretamente nos custos do
polimento das placas) está relacionada à dureza das rochas e pode ser determinada diretamente
ou através do coeficiente de atrito dinâmico superficial.
Para a realização dos ensaios apresentados conta-se com o apoio dos laboratórios da
Escola de Engenharia de São Carlos (USP), Universidade Estadual Paulista (UNESP), Fundação
Parque de Alta Tecnologia (PARQTEC) e Instituto de Pesquisa Tecnológica do Estado de São
Paulo (IPT).
A seguir, são apresentados a descrição, os procedimentos e os resultados dos ensaios.
68
4.1 – PROPRIEDADES RELACIONADAS COM A SERRABILIDADE DOS
MATERIAIS EM ESTUDO
4.1.1 – CARACTERÍSTICAS PETROGRÁFICAS
Com base nas diretrizes da norma EN 12407 (CEN, 2000), a análise petrográfica foi
efetuada por meio de observação macroscópica e de microscopia óptica de luz polarizada em
lâminas delgadas (espessuras na ordem de 30μm) extraídas das chapas em três direções
ortogonais, uma delas paralela à superfície serrada. Devido à granulação relativamente grossa
das rochas analisadas, a porcentagem modal foi determinada pela integração entre contagens
minerais efetuadas diretamente sobre placas polidas por meio da utilização da técnica de
coloração seletiva de feldspatos, segundo a metodologia de MORAES & RODRIGUES (1978),
com auxílio de uma malha de espaçamento de 1cm lançada sobre plástico transparente, e em
seções petrográficas sob microscópio realizadas com aparelho contador automático digital
marca Swift.
“Granito” Preto Indiano é um migmatito com estrutura dobrada, exibindo diferentes
intensidades de gnaissificação, responsável pelo maior ou menor grau de paralelismo entre os
níveis paleossômicos e leucossômicos. O paleossoma apresenta cor cinza escuro, composição
tonalítica, constituído predominantemente por andesina/oligoclásio (41,0%), quartzo (22,0%),
biotita (23,0%) e microclínio (4,5%), além de sillimanita (5,0%) e muscovita (3,0%) e menos
frequentemente por granada (1,0%) e cordierita (0,3%). O minerais acessórios (0,2%) são
opacos, zircão, carbonatos, sericita e argilo-minerais. Apresenta textura granoblática a
granolepidoblástica, de granulação média, predominantemente entre 1,5 e 4,0mm. O
leucossoma apresenta cor esbranquiçada, composição monzogranítica/granodiorítica,
constituída eesencialmente por andesina/oligoclásio (40,0%), quartzo (32,0%), microclínio
(25,0%) e biotita (3,0%). Apresenta textura granular hipidiomórfica com granulação média (2,0
a 4,0mm) a média/grossa (5,0 a 10,0mm). Localmente, encontra-se parcialmente envolvido por
delgados leitos biotíticos com silimanita e muscovita, de textura lepidoblástica.
Em geral, a rocha exibe baixo microfissuramento e fraca alteração mineral. O
microfissuramento é predominantemente intragrãos, sendo mais freqüentes nos cristais maiores
de feldspatos e de quartzo da porção leucossômica (FIGURA 4.1). As microfissuras são de
pequena extensão e normalmente preenchidas por sericita e muscovita. A alteração mineral
relaciona-se principalmente aos cristais de silimanita, à alguns cristais de plagioclásio (que
encontram-se de parcial a totalmente saussuritizados nas frações paleossômica e leucossômica)
e à cordierita.
“Granito” Vermelho Brasília é um sienogranito, de coloração vermelha, inequigranular.
A textura é hipidiomórfica e a granulação grossa, oscilando desde 3 mm até mais de 50 mm,
69
predominantemente entre 5 e 30 mm. Seus minerais essenciais são quartzo (32,0%), microclínio
(41,0%), oligoclásio (16,0%) e biotita (5,0%); como acessórios (2,0%) opacos, apatita, zircão e
granada e minerais secundários (< 4,0%) sericita, muscovita, epidoto, clorita, carbonatos, argilo-
minerais e hidróxidos de ferro.
Estruturalmente, apresenta uma discreta orientação de fluxo, evidenciada basicamente por
leve orientação preferencial dos cristais alongados de microclínio. O grau de microfissuramento
é baixo, predominantemente intergranular, nos cristais de quartzo. Quando abertas, as
microfissuras mostram-se preenchidas por minerais opacos, sericita e algum epidoto.
Os cristais de quartzo constituem de agregados de grãos anedrais, relativamente
interligados entre si, irregulares a predominantemente alongados, homogeneamente distribuídos
pela rocha, de forma a desenvolver uma verdadeira rede/malha que envolve os cristais de
feldspatos (FIGURA 4.2). Esta feição estrutural relacionada à distribuição dos agregados de
cristais de quartzo exerce grande influência na resistência à abrasão e à serragem.
Apresenta baixo grau de microfissuramento intragrão e, localmente, intergrão. Os cristais
maiores são de microclínio, que geralmente apresentam contornos irregulares (devido a corrosão
durante cristalização magmática), o que, apesar da granulação grossa, se reflete em bom
imbricamento mineral e, conseqüentemente, na melhor coesão desta rocha. Destaca-se, também,
o freqüente intercrescimento entre microclínio e oligoclásio (observável mesmo
macroscopicamente). A alteração mineral é fraca a moderada, caracterizada por visível alteração
em argilo-minerais dos cristais de feldspatos. Os cristais de plagioclásio são os mais afetados,
principalmente em seus núcleos, além de exibirem discreta sericitização.
0
10mm
A
B
FIGURA 4.1 – (A) aspecto macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de coloração seletiva
de feldspatos e (B) fotomicrografia do migmatito “Preto Indiano”: porção leucossômica com
cristais de plagioclásios saussuritizados e quartzo com microfissuras intragrão.
70
0
10mm
A
B
FIGURA 4.2 – (A) aspecto macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de coloração seletiva
de feldspatos e (B) fotomicrografia do sienogranito “Vermelho Brasília”. Notar a
saussuritização sobre os cristais de plagioclásio, com formação de cristais de muscovita.
“Granito” Verde Labrador é um charnockito (hiperstênio sienogranito) com granada.
Apresenta coloração verde-escura acastanhada e granulação de fina a grossa, variando de 2 a
25mm (predomina ao redor de 10mm). Seus minerais essenciais são quartzo (14,0%),
microclínio (39,0%), oligoclásio (19,0%), biotita (5,0%), hiperstênio (5,0%), hornblenda
(5,0%), granada (5,0%), como acessórios (5,0%) opacos, alanita, apatita e zircão e minerais
secundários (< 3,0%) filossilicatos, carbonato e hidróxidos de ferro.
Apresenta estrutura maciça e um arranjo textural inequigranular hipidiomórfico,
caracterizado por cristais subédricos a anédricos de feldspatos, milimétricos a centimétricos, e
anédricos de quartzo. Em geral, os minerais máficos e opacos constituem agregados esparsos na
rocha. A granada ocorre como porfiroblastos, subédricos a euédricos.
O grau de microfissuramento é intenso, o maior das rochas em estudo,
predominantemente intergrão (FIGURA 4.3), configurando uma rede de microfissuras
entrecortadas, preenchidas por filossilicatos e hidróxidos de ferro. Observa-se também
microfissuras radiais em cristais de hiperstênio e hornblenda.
As transformações minerais são moderadas, evidenciadas pela alteração deutérica de
feldspatos, a partir de microfissuras, em argilominerais e sericita, com hidróxidos de ferro
associados. O hiperstênio encontra-se fortemente alterado ao longo e próximo de clivagens.
71
0
10mm
A
B
FIGURA 4.3 – (A) aspecto macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de coloração seletiva
de feldspatos e (B) fotomicrografia do charnockito “Verde Labrador”. Notar o intenso
microfissuramento intergranular.
4.1.2– MICRODUREZA KNOOP
A determinação da dureza Knoop em rochas ornamentais foi sugerida por MANCINI &
FRISA MORANDINI (1982) e, desde então, vem sendo utilizada por diversos pesquisadores
(CARDU et al.,1994; SÁNCHEZ DELGADO et al., 2005). Com os valores obtidos é
construída uma curva de freqüência acumulada, onde são obtidos os valores (HK – hardness
knoop) relativos aos quartis 25%, 50% e 75%. O valor HK
75
se refere à influência dos minerais
mais duros que afeta a abrasividade da rocha; o valor HK
25
é um bom indicador de desgaste por
abrasão, onde os minerais de dureza baixa são efetivamente desgastados, enquanto que os
minerais mais duros são removidos por escarificação; o valor HK
50
representa aproximadamente
a dureza média da rocha. Até o presente, não há normas nacionais para realização do ensaio.
Para cada tipo de rocha, são utilizados 3 corpos de prova com dimensões 7x 7x 3cm e
designados 1, 2 e 3. De acordo com a metodologia de QUITETE (2002), a dureza Knoop é
determinada através de 40 impressões com carga de 1,96N em cada corpo de prova (FIGURA
4.4A).
O comprimento da diagonal é medido, em micrômetros, imediatamente após cada
impressão, sob a objetiva de 50X (aumento total de 500X) com o auxílio da escala vernier no
sistema da ocular do aparelho (Figura 4.4B). Quando a área de impressão fica danificada,
impedindo a identificação das extremidades da diagonal, nova impressão é feita no mesmo grão
mineral.
72
(A) (B)
FIGURA 4.4 – (A) esquema das quarenta impressões realizadas em cada corpo-de-prova. Os
números indicam a ordem em que são feitas as impressões e (B) impressão em cristal de quartzo
do sienogranito “Vermelho Brasília”; comprimento da diagonal maior = 55,5μm.
Os resultados dos ensaios de dureza Knoop resumidos na TABELA 4.1 mostram que os
valores da dureza média das rochas estudadas são similares. Entretanto, o migmatito “Preto
Indiano” apresenta elevado coeficiente de heterogeneidade HK
75
/HK
25
, resultante de variações
mais significativas nas impressões executadas, como reflexo das diferenças na gnaissificação
envolvendo os níveis paleossômicos e os leucossômicos.
TABELA 4.1 – Resultados de dureza Knoop das amostras estudadas.
HK
25
HK
50
HK
75
HK
média
Rocha Amostra
(GPa)
HK
75
/ HK
25
PI – 1 3,77 6,76 8,82 6,14 2,34
PI – 2 1,48 5,78 8,90 5,27 6,03
Preto Indiano
PI – 3 0,98 6,87 9,14 5,58 9,29
VB – 1 5,38 6,56 8,52 6,96 1,58
VB – 2 5,39 8,74 9,31 7,39 1,73
Vermelho Brasília
VB – 3 4,80 5,95 7,57 5,85 1,58
VL – 1 5,86 6,66 7,43 6,58 1,27
Verde Labrador
VL – 2 6,08 6,66 7,75 6,97 1,27
73
4.1.3 – ABRASÃO PROFUNDA
O ensaio de abrasão profunda foi originalmente desenvolvido para ladrilhos cerâmicos e
mede o comprimento da ranhura provocada por um disco de aço em uma superfície plana de um
corpo de prova, utilizando-se a máquina Capon. COMAZZI et al. (1995) demonstraram a sua
adequabilidade para medidas de abrasão em mármores e granitos e, desde então, tem sido usado
para estudos em rochas ornamentais pelo Comitê Europeu de Normatização (GONZÁLEZ-
MESONES, 2005).
Para a sua determinação, são utilizados 3 corpos-de-prova de 10x10x2cm de cada granito,
obtidos pelo corte de ladrilhos comerciais.
Seguindo-se as diretrizes do Anexo E da norma NBR 13818 (ABNT, 1997a), cada corpo-
de-prova é colocado no abrasímetro de modo a tangenciar o disco rotativo (FIGURA 4.5). O
reservatório do equipamento é preenchido com alumina (grana 80) e ajustado para permitir um
fluxo contínuo durante a rotação do disco.
(A) (B)
FIGURA 4.5 – (A) abrasímetro disponibilizado pelo Parque de Alta Tecnologia de São Carlos
(Parqtec) e (B) detalhe mostrando o disco rotativo tangenciando o corpo-de-prova.
Após o ensaio, em cada corpo-de-prova são medidos os comprimentos das cavidades
conforme indicado na FIGURA 4.6. É estabelecido que o material deve apresentar um volume
máximo de material removido por abrasão profunda menor ou igual a 175mm³.
A resistência à abrasão profunda é expressa em volume de material (mm³), calculado pelo
comprimento da cavidade “C
cav
” através da expressão:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−=
2
8180
hxd
xsen
x
V
α
απ
(11)
sendo:
74
d
C
sen
cav
=
2
α
(12)
onde: V = volume de material removido (mm
3
); d = diâmetro do disco rotativo = 200mm ± 0,2;
h = espessura do disco = 10mm ± 0,1;α = ângulo correspondente ao arco (ranhura) deixado
pelo disco e C
cav
= comprimento da cavidade (mm).
Disco de
aço
Ccav
d
Amostra
(A) (B)
FIGURA 4.6- (A) Medida do comprimento da cavidade (Ccav) e (B) Detalhe mostrando as
cavidades impressas (material removido no ensaio) em amostra do migmatito “Preto Indiano”.
Cada amostra foi desgastada em dois locais posicionados ortogonalmente.
Os valores médios da resistência à abrasão profunda apresentados na TABELA 4.2
indicam que os volumes de material desgastado do migmatito “Preto Indiano”(128,3mm³), do
sienogranito “Vermelho Brasília”(120,6mm³) e do charnockito “Verde Labrador”(92,6mm³),
atendem à exigência da norma NBR 13818.
4.1.4 – COEFICIENTE DE ATRITO DINÂMICO
Pode ser definido como a relação entre as força tangencial e vertical que atuam sobre a
superfície ensaiada. MENEGAZZO (2001) avaliou o coeficiente de atrito dinâmico de granitos
ornamentais , obtendo valores semelhantes ou então ligeiramente inferiores aos verificados em
ladrilhos cerâmicos.
Para a sua avaliação é utilizado um equipamento denominado “scivolosímetro” (FIGURA
4.7A) que dispõe de um deslizador motorizado tipo “Tortus” que se movimenta com velocidade
constante sobre a superfície ensaiada. De acordo com as diretrizes do Anexo N da norma NBR
13818 (ABNT, 1997b), inicialmente é montada uma pista com 40cm de largura por 200 cm de
comprimento constituída por cinco ladrilhos. As medições são realizadas com superfícies secas
e molhadas. O valor do coeficiente de atrito é classificado segundo a TABELA 4.3.
75
TABELA 4.2 – Determinações dos valores da resistência à abrasão profunda.
C
cav
(mm) V (mm
3
)
MATERIAL CP POSIÇÃO
INDIVIDUAL MÉDIA INDIVIDUAL MÉDIA
1 25,6 138,0
PI – 1
2 25,1 128,6
1 25,0 127,3
PI – 2
2 25,0 126,8
1 25,1 129,6
Preto Indiano
PI – 3
2 24,5
25,0
119,6
128,3
1 23,8 109,4
VB – 1
2 21,2 75,9
1 24,7 123,5
VB – 2
2 26,3 148,9
1 25,1 128,6
Vermelho
Brasília
VB – 3
2 25,6
24,4
137,7
120,6
1 21,6 80,5
VL – 1
2 22,8 95,9
1 23,1 99,6
VL – 2
2 21,8 82,2
1 23,3 102,4
Verde
Labrador
VL – 3
2 22,8
22,6
95,2
92,6
Com o objetivo de estabelecer as relações entre rugosidade e coeficiente de atrito
dinâmico das rochas estudadas é adotada a seguinte rotina de medição: (i) nos materiais
homogêneos são realizadas uma leitura na face polida e outra na face bruta (ortogonal às estrias
da serragem ); (ii) nos materiais heterogêneos são realizadas duas leituras na face polida, uma
paralela e outra perpendicular ao bandamento gnáissico; na face bruta a direção é perpendicular
às estrias da serragem (FIGURA 4.7B).
Depois de posicionado sobre a superfície da pista, o scivolosímetro percorre uma
distância aproximada de 150cm. Para cada ladrilho são anotadas seis medidas e, então, os
valores mínimos e máximos de coeficiente de atrito indicados no equipamento são calculados.
76
(A) (B)
FIGURA 4.7 – Disposição dos ladrilhos do migmatito “Preto Indiano” para determinação do
coeficiente de atrito dinâmico com “scivolosímetro”. (A) Superfície polida e seca,
caminhamento perpendicular ao bandamento gnáissico e (B) superfície bruta e molhada, a seta
branca indica o sentido de medição do coeficiente de atrito dinâmico, enquanto que a linha
tracejada indica a direção das estrias de rugosidade.
TABELA 4.3 – Classificação do coeficiente de atrito dinâmico, de acordo com as diretrizes do
Anexo N da norma NBR 13818 (ABNT, 1997b).
Coeficiente de atrito
(adimensional)
Uso
µ < 0,4 Satisfatório para instalações normais
µ > 0,4
Recomendado para uso onde se requer resistência ao escorregamento
A TABELA 4.4 contém os valores médios do coeficiente de atrito dinâmico em superfície
seca e molhada das rochas estudadas.
TABELA 4.4 – Valores médios de coeficiente de atrito dos granitos em superfície seca e
molhada.
Amostra Coeficiente de atrito dinâmico
(adimensional)
Rocha
Face Estrutura Superfície seca Superfície molhada
Paralela 0,50 0,43
Polida
Perpendicular 0,54 0,45
Preto Indiano
Bruta
Perpendicular
0,77 0,74
Polida Ausente
0,57 0,49
Vermelho Brasília
Bruta Ausente
0,97 0,92
Polida Ausente 0,40 0,36
Verde Labrador
Bruta Ausente
0,93 0,82
77
O charnockito “Verde Labrador” apresenta valores inferiores a 0,4, ou seja, segundo a
norma NBR 13818 (ABNT, 1997b) é indicado para condições normais de uso. O migmatito
“Preto Indiano” e o sienogranito “Vermelho Brasília” que apresentam valores superiores a 0,4,
podem ser utilizados em locais onde se requer certa resistência ao escorregamento. Introduz-se
este ensaio, como medida complementar da rugosidade da superfície serrada, para o estudo da
serrabilidade de granitos, pois observa-se que quanto maior o valor do coeficiente de atrito
dinâmico das faces brutas menor é a serrabilidade da rocha.
4.1.5 – RESISTÊNCIA AO DESGASTE ABRASIVO (AMSLER)
De acordo com a norma NBR 12.042 (ABNT, 1992a), são realizadas determinações da
redução da espessura (em mm) de corpos de prova, extraídos de placas polidas, submetidos aos
percursos abrasivos de 500m e 1000m na máquina Amsler.
Na TABELA 4.5 são apresentados os valores de resistência ao desgaste abrasivo dos
granitos estudados.
TABELA 4.5 – Resultados dos ensaios de resistência ao desgaste abrasivo (Método Amsler).
Desgaste (em mm) correspondente ao percurso de:
500m 1000m
Material Amostra CP
Individual Média Individual Média
1 0,49 0,92
PI – 1
2 0,49
0,49
1,04
0,98
1 0,49 0,99
PI – 2
2 0,51
0,50
1,17
1,08
1 0,64 1,22
Preto Indiano
PI – 3
2 0,46
0,55
1,08
1,15
1 0,25 0,55
VB – 1
2 0,26
0,26
0,53
0,54
1 0,21 0,46
VB – 2
2 0,22
0,22
0,51
0,49
1 0,23 0,48
Vermelho Brasília
VB – 3
2 0,25
0,24
0,52
0,50
1 0,38 0,84
VL – 1
2 0,35
0,37
0,84
0,84
1 0,38 0,87
VL – 2
2 0,40
0,39
0,90
0,89
1 0,37 0,80
Verde Labrador
VL – 3
2 0,38
0,38
0,87
0,84
Legenda: CP – corpo de prova.
78
4.1.6 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO UNIAXIAL
É determinada segundo a norma NBR 12767 (ABNT, 1992f) em uma prensa hidráulica
servo-controlada com capacidade de 200t.
Em relação à rocha movimentada, são coletadas amostras em duas direções (FIGURA
4.8): uma paralela ao plano de serragem (amostra F) e outra perpendicular a este plano (amostra
L). Tais direções não refletem a estruturação da rocha, mas sim o plano escolhido para a
transformação em ladrilhos.
F
L
S
F
L
S
FIGURA 4.8 – Bloco esquemático de rocha movimentada (sem escala), orientado de acordo
com a programação de serragem. Observar as direções de amostragem dos corpos de prova para
determinação da resistência à compressão: F – frontal e L – lateral.
Os resultados da tensão de ruptura na compressão (C, em MPa), determinada pela relação:
A
W
C =
(13)
onde: W – força de ruptura, em kN e A – área de carga do corpo de prova, em m².
Como era de se esperar, a análise dos dados apresentados nas TABELAS 4.6 e 4.7 mostra
uma clara relação proporcional entre as resistências ao desgaste abrasivo (RDA), a compressão
uniaxial (RCU) e a serrabilidade das rochas estudadas. No material mais macio (Preto Indiano)
tem-se RDA alta e RCU baixa e o contrário no outro extremo, o material mais duro (Vermelho
Brasília).
79
TABELA 4.6 – Resultados dos ensaios de compressão uniaxial
RCU
(MPa)
ROCHA CP
ÁREA
(cm²)
F
(kN)
Individual Média
PI1 – L 40,039 454,29 113,46
PI2 – L 40,881 419,95 102,73
PI3 – L 40,032 440,09 109,94
108,71
PI1 – F 41,923 436,48 104,11
PI2 – F 41,116 431,03 104,83
Preto Indiano
PI3 – F 41,032 581,96 141,83**
104,47
VB – 1 40,473 865,63 213,88
VB – 2 41,418 849,20 205,03
Vermelho
Brasília
VB – 3 40,488 852,91 210,66
209,86
VL – 1 39,782 750,78 188,72
VL – 2 40,772 734,71 180,20
Verde Labrador
VL – 3 40,896 738,60 180,60
183,176
CP – corpo de prova; F – Força de Ruptura; RCU
– Resistência à Compressão Uniaxial
;
** Este corpo de
prova era constituído quase que totalmente por quartzo (banda félsica) e, por isso, não foi considerado na
média.
TABELA 4.7 – Sumário dos valores médios dos ensaios diretamente relacionados com a
serrabilidade dos granitos estudados.
Rocha CP Petrografia
HK
média
(GPa)
AP
(mm³)
CAD
RDA
(mm/1000m)
RCU
(MPa)
Serrabilidade
L 108,71
F 104,47
Preto
Indiano
S
Migmatito 5.66 128,3 0,74 1,07
-
Alta
Vermelho
Brasília
X Sienogranito 6.73 120,6 0,92 0,51 209,86 Baixa
Verde
Labrador
X Charnoquito 6.78 92,6 0,82 0,86 183,18 Média
CP:corpo de prova; L: lateral; F: frontal; S: superior; X: materiais homogêneos; HK
média
– dureza Knoop
média; AP: abrasão profunda; CAD: coeficiente de atrito dinâmico; RDA: resistência ao desgaste
Amsler; RCU: resistência à compressão simples.
4.2 – OUTROS ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA
Os ensaios de determinação dos índices físicos, da velocidade de propagação de ondas
longitudinais, do coeficiente de dilatação térmica linear, da resistência à tração na flexão e da
resistência ao impacto de corpo duro, embora diretamente não forneçam informações sobre a
serrabilidade, são incluídos por serem de interesse ao uso da rocha como produto acabado e,
também, por eventuais correlações com as propriedades anteriormente descritas.
80
4.2.1 – ÍNDICES FÍSICOS
Os valores de massa específica aparente seca, porosidade aparente e absorção d’água são
determinados com base na norma NBR 12766 (ABNT, 1992e), que preconiza para cada tipo de
rocha, a utilização de 10 amostras com 5 a 7cm de diâmetro.
A TABELA 4.8 apresenta os valores obtidos de índices físicos para as rochas estudadas.
TABELA 4.8 – Resultados obtidos de índices físicos
MATERIAL
MEAS
(kg/m³)
PA
(%)
AA
(%)
Preto Indiano 2.770 0,98 0,35
Vermelho Brasília 2.621 0,69 0,26
Verde Labrador 2.677 0,24 0,09
LEGENDA: MEAS – massa específica aparente seca; PA
– porosidade aparente; AA – absorção d’água.
4.2.2 – VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DE ONDAS (Vp)
A determinação da velocidade de propagação de ondas ultra-sônicas longitudinais (V
p
),
baseada na norma D 2845 (ASTM, 1969) é efetuada em 3 corpos de prova cilíndricos, com
diâmetro aproximado de 3cm e relação diâmetro/altura de 1:2,5 , sempre na condição seca. No
caso do migmatito “Preto Indiano”, estes ensaios são determinados em amostras coletadas em
duas direções (F e S) e que estão contidas no plano escolhido para a transformação em ladrilhos
(FIGURA 4.9).
F
L
S
FIGURA 4.9 – Bloco esquemático de rocha movimentada (sem escala), orientado de acordo
com a programação de serragem. Observar as direções de amostragem dos corpos de prova para
determinação de V
p
: F – frontal e S – superior.
81
A TABELA 4.9 apresenta os resultados das determinações da velocidade de ondas ultra-
sônicas longitudinais (V
p
) de corpos de prova ensaiados.
TABELA 4.9 - Resultados da determinação da velocidade de propagação de ondas ultra-
sônicas.
MATERIAL CORPO DE PROVA
Vp
(m/s)
PI1 – S 4.371
PI2 – S 4.316
PI3 – S 4.011
PI1 – F 5.078
PI2 – F 5.101
Preto Indiano
PI3 – F 5.098
VB – 1 4.916
VB – 2 5.038
Vermelho Brasília
VB – 3 5.194
VL – 1 3.510
VL – 2 3.531
Verde Labrador
VL – 3 3.555
4.2.3 – COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA LINEAR
Este ensaio é realizado seguindo-se as diretrizes da norma NBR 12765 (ABNT, 1992d).
As medições são feitas nos mesmos corpos de prova submetidos aos ensaios de velocidade de
propagação de ondas longitudinais. A TABELA 4.10 apresenta os resultados das determinações
do coeficiente de dilatação linear das rochas estudadas.
4.2.4 – RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO
Também denominada flexão por carregamento em três pontos, ou ainda, módulo de
ruptura, é regida pela norma NBR 12763 (ABNT, 1992b) e determina a tensão (MPa) que
provoca a ruptura da rocha quando submetida a esforços flexores.
Para cada rocha, são ensaiados 3 corpos de prova, no estado seco. No caso do migmatito
“Preto Indiano”, estes ensaios são determinados em amostras retiradas nas mesmas direções (F
e S) dos corpos de prova destinados aos ensaios de velocidade de propagação de ondas
longitudinais e de dilatação térmica linear (FIGURA 4.10).
A TABELA 4.11 apresenta os valores obtidos na determinação da resistência de tração
na flexão de cada rocha estudada.
82
F
L
S
FIGURA 4.10 – Bloco esquemático de uma rocha movimentada, orientado de acordo com a
programação de serragem. Observar as direções de amostragem: F – frontal e S – superior.
TABELA 4.10 – Resultados do ensaio de dilatação térmica linear; de acordo com as diretrizes
da norma NBR 12765 (ABNT, 1992d).
Temperatura (
o
C) Dilatação (mm)
Rocha CP
L
0
(mm)
Faixa Variação
ΔT
Faixa Variação
ΔL
CDTL
(10
-3
mm/m
o
C)
0,0 x 50,2 50,3 0,999 x 1,026
0,027
β
1
= 8,69
61,91
50,2 x 0,2 50,0 1,0254 x 1,000 0,025
β
2
= 8,20
S1
Média CDTL = 8,45
-0,1 x 50,6 50,7 1,001 x 1,030
0,029
β
1
= 9,08
63,02
49,9 x -0,1 50,0
1,030 x 1,001 0,029
β
2
= 9,20
S2
Média CDTL = 9,14
0,0 x 50,3 50,3 1,000 x 1,024
0,024
β
1
= 7,5
63,48
50,2 x 0,0 50,2
1,024 x 0,999 0,025
β
2
= 7,8
F1
Média CDTL = 7,65
0,0 x 50,2 50,2 1,000 x 1,020
0,020
β
1
= 6,3
63,25
50,2 x 0,1 50,2
1,020 x 0,998 0,022
β
2
= 6,92
Preto
Indiano
F2
Média CDTL = 6,61
0,0 x 50,0 50,0 -0,003 x 0,014
0,017
β
1
= 5,4
62,93
50,3 x -0,1 50,4
0,014 x -0,005 0,019
β
2
= 6,0
VB1
Média CDTL = 5,7
0,0 x 50,0 50,0 1,000 x 1,017
0,017
β
1
= 5,4
62,98
50,1 x 0,2 49,9
1,017 x 1,000 0,017
β
2
= 5,4
Vermelho
Brasília
VB2
Média CDTL = 5,4
0,0 x 50,4 50,4 1,000 x 1,024
0,024
β
1
= 7,79
61,14
50,4 x 0,0 50,4 1,024 x 1,000 0,024
β
2
= 7,79
VL1
Média CDTL = 7,79
0,0 x 50,4 50,2 0,997 x 1,019
0,022
β
1
= 7,15
61,08
50,4 x 0,0 50,2 1,019 x 0,999 0,020
β
2
= 6,49
Verde
Labrador
VL2
Média CDTL = 6,82
LEGENDA: CDTL - coeficiente de dilatação térmica linear.
83
TABELA 4.11 – Determinação dos valores da resistência de tração na flexão.
Rocha CP
Força de
Ruptura
(N)
Distância
entre linhas
(cm)
Largura CP
(cm)
Altura CP
(cm)
RTF
(MPa)
PI-F 6.408 18,00 9,90 4,75 7,746
Preto Indiano
PI-S 5.803 18,00 9,90 4,65 7,319
Vermelho Brasília VB 9.390 18,00 9,90 4,65 11,844
Verde Labrador VL 9.512 18,00 9,90 4,80 11,259
LEGENDA: CP – corpo de prova; RTF - resistência à tração na flexão
4.2.5 – RESISTÊNCIA AO IMPACTO DE CORPO DURO
Com base na norma NBR 12764 (ABNT, 1992c), o ensaio é feito em cinco ladrilhos 20 x
20 x 3cm para cada tipo de rocha. A TABELA 4.12 apresenta os resultados destas
determinações.
Os valores médios deste ensaio e dos outros já descritos são apresentados, de forma
sucinta, na TABELA 4.13.
TABELA 4.12 - Resultados da determinação da resistência ao impacto de corpo duro.
Ruptura (m)
ROCHA CORPO DE PROVA
Individual Média
1 0,75
2 0,75
3 0,80
4 0,70
Preto Indiano
5 0,70
0,74
1 0,55
2 0,45
3 0,45
4 0,50
Vermelho Brasília
5 0,50
0,49
1 0,45
2 0,45
3 0,45
4 0,40
Verde Labrador
5 0,45
0,44
84
TABELA 4.13 – Valores médios dos ensaios de caracterização tecnológica do migmatito
“Preto Indiano”, do sienogranito “Vermelho Brasília” e do charnoquito “Verde Labrador”.
Vp (cm/s)
ROCHA CP
MEAS
(kg/m³)
PA
(%)
ΑA
(%)
RTF
(MPa)
CDTL
pré pós
RICD
(m)
L - - - -
F 7,746 7,13 5.090 4.838
Preto
Indiano
S
2.770 0,98 0,35
7,319 8,80 4.344 4,137
0,74
Vermelho
Brasília
X 2.621 0,69 0,26 11,844 5,55 4.977 4.753 0,49
Verde
Labrador
X 2.677 0,24 0,09 11,259 7,31 3.586 3,327 0,44
LEGENDA: CP - corpo de prova; L - lateral; F - frontal; S - superior; X – materiais homogêneos; MEAS - massa
específica aparente seca
;
PA - porosidade aparente; AA - absorção d’água; RTF - resistência à tração na flexão;
CDTL – coeficiente de dilatação térmica linear; Vp - velocidade de propagação de ondas longitudinais e
RICD: resistência ao impacto de corpo duro.
85
5 – DETERMINAÇÃO DA RUGOSIDADE DAS CHAPAS BRUTAS
5.1 – INTRODUÇÃO
O acompanhamento da serragem de blocos das rochas previamente selecionadas foi
realizado na Granitos Itabira Ltda. (Cachoeiro de Itapemirim – ES) e na Granitos Brasileiros
S.A. (Guarulhos – SP), e permitiu a familiarização com variáveis importantes na serragem, tais
como: tempo de serragem, consumo de energia e de abrasivo, duração média das lâminas, por
cada tipo de rocha beneficiada, além do ajuste, da renovação e da circulação da polpa abrasiva.
Os diferentes minerais que compõem os granitos possuem características particulares que
respondem diferentemente ao conjunto das solicitações impostas na serragem. As proporções
entre eles e as variações texturais como por exemplo: tamanho, forma, presença de megacristais,
imbricamento dos cristais, grau de microfissuramento, grau de alteração, etc., podem ser
responsáveis por diferenças na resistência à abrasão e ao impacto das lâminas nos teares.
O propósito de um estudo mais aprofundado relacionando os tipos de teares, os insumos
(granalha e lâminas) e as condições operacionais do desdobramento de blocos é dificultado pela
complexidade do processo de serragem e pela falta de padronização.
Constata-se que, na prática, a maneira eficaz de controlar a qualidade da serragem é a
medida direta da rugosidade nas superfícies das chapas de granito. Ela é fundamental, pois
define as condições operacionais do polimento.
No dia-a-dia das serrarias, esta avaliação é feita de forma empírica, por meio de inspeção
tátil e visual, cujos resultados são obviamente subjetivos e não serviriam como base para um
estudo da serrabilidade de granitos.
RIBEIRO et al. (2005c) observam que, no processo de serragem industrial de granitos, a
rugosidade das superfícies serradas está relacionada tanto com as condições operacionais como
as características da rocha. Sua determinação pode ser feita com perfilômetros de medições
diretas ou indiretas.
86
87
5.2 – SISTEMAS DE MEDIÇÃO
Pelas considerações feitas no CAPÍTULO 2 a respeito dos perfilômetros e demais
sistemas de mensuração de rugosidade, observa-se que não existe equipamento para medidas em
grandes chapas de rocha (como as obtidas em teares) que possa ser usado nas condições
adversas das serrarias de granitos (poeira, ruídos, vibrações, umidade, etc.).
A determinação da rugosidade também pode ser feita pelo coeficiente de atrito dinâmico
(Ribeiro et al., 2005a), medido com scilovosímetro. No entanto, atualmente, o alto custo deste
equipamento inviabiliza sua utilização para esta finalidade.
5.3 - PROJETO E CONSTRUÇÃO DE UM RUGOSÍMETRO PORTÁTIL
Para medir a rugosidade de forma aceitável pelo mercado e prever de forma não empírica
o custo do polimento das chapas serradas foi necessário construir um equipamento uma vez que
não existe um tipo específico para esta finalidade. Isto foi um desafio porque se tornou
necessário complementar a pesquisa originalmente proposta, resultando no desenvolvimento de
um perfilômetro portátil , ao mesmo tempo robusto e de grande precisão (denominado
“Avaliador de Rugosidade de Chapas - ARC”) para uso direto na indústria.
Ele permite medições de rugosidade inéditas nas literaturas nacional e mundial, tendo sido
concebido para se estabelecer melhor relação da rocha com os insumos e os equipamentos de
serragem.
Conforme mostrado na FIGURA 5.1, o “ARC” consiste das seguintes partes: corpo de
aço (1) com pés ajustáveis por quatro parafusos para o nivelamento do sistema (2); carro de
medição (3) com um defletômetro digital (precisão de 1μm) acionado por um sistema de braços
ortogonais interligados; em que um deles é fixada a ponta de vídea que toca a superfície da
chapa (ver detalhe). O carro de medição é deslocado por meio de uma rosca sem fim acionada
manualmente contando-se os giros em um cilindro graduado (4) com precisão de 0,25mm. Por
meio de uma conexão (5) e uma interface (6) as medidas do defletômetro são enviadas para um
computador portátil (7) através de uma porta serial.
Na prática, os dados de medição do “ARC” podem servir ao serrador como um espécie de
aferição de seu “feeling” quanto à sua experiência nos teares.
88
FIGURA 5.1 – Visão geral do “Avaliador de Rugosidade de Chapas - ARC” devidamente posicionado sobre uma chapa bruta de granito. Observar
no detalhe, a medição das estrias (depressões e saliências) superficiais da chapa.
6
2
3
4
1
7
5
5.3.1 – MEDIÇÃO DA RUGOSIDADE
As medidas sobre a superfície serrada são feitas no sentido ortogonal da serrada (altura da
chapa) para o estudo integrado das variações da rugosidade.
Uma vez nivelado o ARC, estabelece-se uma referência horizontal sobre a chapa; gira-se o
anel graduado movimentando horizontalmente o carro e no defletômetro (precisão de 1mm) vão
sendo feitas as leituras no das depressões e saliências. O equipamento permite a adaptação de um
motor servo-controlado (que pode ser motivo para trabalhos futuros) com uma interface para
registro automático das medidas em um computador.
Como o “ARC” é apoiado sobre a superfície irregular da chapa, eventualmente, um dos
apoios pode estar ou no sulco ou na saliência das estrias deixadas pelo processo de serragem. A
horizontalização é feita pelo método dos mínimos quadrados (MUMMERY, 1992), conforme é
apresentado na FIGURA 5.2.
x
x
-Y
0
+Y
+Y
0
y
=
a
x
+
b
(A)
(B)
FIGURA 5.2 – (A) Perfil medido e (B) perfil horizontalizado (MUMMERY, 1992).
Com o perfil horizontalizado, cálculos computacionais definem os parâmetros de rugosidade,
sendo a amplitude máxima (Rt), descrita no CAPÍTULO 2 (FIGURA 2.24) a maior altura entre as
depressões e as saliências no sentido do corte. Na prática, é a espessura do material a ser removido
nas etapas de desbaste e polimento.
5.4 – ACOMPANHAMENTO DA OPERAÇÃO DE SERRAGEM
Estabeleceu-se uma cooperação técnico-científica entre a Granitos Brasileiros S.A. (Grupo
Moredo) e o Departamento de Geotecnia da Escola de Engenharia de São Carlos, viabilizando o
89
estudo da serrabilidade de blocos de granitos em teares multilâminas. A empresa disponibilizou
hospedagem e alimentação para que o acompanhamento, com duração média de quatro dias/bloco
fosse contínuo e ainda permitiu o acesso aos dados internos de produção.
Além de otimizar o aprimoramento do protótipo do “ARC”, a integração com a referida
empresa também estimula outras pesquisas (estudo de lama abrasiva e das interações rocha/inserts e
rocha / pisos elevados). Na prática, esta empresa se caracteriza como um verdadeiro “laboratório
industrial”.
Com esta parceria, leva-se a cabo o acompanhamento piloto e integral da serragem de blocos
de dois tipos de granitos na unidade de Guarulhos/SP, incluindo a medição da rugosidade das
chapas brutas obtidas. Estas atividades são realizadas com o cuidado de se evitar o mínimo de
interferência na linha industrial de produção (FIGURAS 5.3 a 5.5).
Para o estudo comparativo das relações entre as principais propriedades e a rugosidade
superficial das chapas medida pelo “ARC”, são escolhidos dois granitos comercializados como
“Champagne Realengo” e “Vermelho Capão Bonito”. Os critérios para a escolha são: a semelhança
mineralógica, a diferença de serrabilidade (“dureza”), a grande aceitação comercial e,
principalmente, pela possibilidade do acompanhamento integral do processamento industrial desses
dois tipos de rochas.
Além da análise petrográfica e da resistência à compressão uniaxial, é determinada a dureza
das superfícies rochosas por meio dos ensaios Knoop e de abrasão profunda. Não é possível
determinar o coeficiente de atrito dinâmico destes materiais, já que na linha industrial as chapas
brutas são rapidamente cortadas em tiras, calibradas e então transformadas em ladrilhos.
90
FIGURA 5.3 – Utilização de guincho no transporte de chapa bruta de granito serrada em tear para
posterior medição de sua rugosidade. Granitos Brasileiros S.A. (Guarulhos/SP).
FIGURA 5.4 – Disposição da chapa em bancada para posterior medição da rugosidade. Granitos
Brasileiros S.A. (Guarulhos/SP).
91
FIGURA 5.5 – Execução de medidas de rugosidade diretamente na superfície de chapa bruta de
granito com a utilização do ARC. Granitos Brasileiros S.A. (Guarulhos/SP).
O granito “Champagne Realengo” é classificado como um monzogranito, de coloração bege,
com estrutura isotrópica a discretamente anisotrópico e aspecto homogêneo. Apresenta textura
fanerítica hipidiomórica a xenomórfica, de granulação média (3 a 6mm), predominando contatos
minerais côncavos-convexos a imbricados, refletindo bom entrelaçamento mineral. A FIGURA 5.6
mostra parte de um ladrilho submetido ao ensaio de coloração seletiva de feldspatos (MORAES &
RODRIGUES, 1978).
O microfissuramento é moderado (preferencialmente intergranular), presente tanto nos
cristais de quartzo quanto nos de feldspatos, com planos preferencialmente preenchidos por
agregados filossilicáticos. Os minerais essenciais são quartzo (28,0%), microclínio (35,0%),
oligoclásio (26,0%) e biotita (7,0%); como acessórios (1,5%) apatita, zircão, muscovita e opacos e
como minerais de alteração hidrotermal (<2,5%) sericita, epidoto, clorita e argilo-minerais.
O quartzo ocorre em cristais isolados e intesticialmente, variando entre 2 e 4mm, com
contornos lobulados a parcialmente planares. O microclínio é o mineral de maior dimensão (até
15mm), com discreta pertitização e sericitização. O plagioclásio tem dimensões entre 3 e 6mm,
encontrando-se intensamente saussuritizados, com o maior grau de microfissuramento intragrãos. A
biotita é pouco freqüente, com lamelas isoladas e distribuição regular em toda a rocha.
92
0
5mm
B
A
FIGURA 5.6 – (A) fotomicrografia do monzogranito Champagne Realengo; (B) aspecto
macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de coloração seletiva de feldspatos.
O granito “Vermelho Capão Bonito” (FIGURA 5.7) é classificado como um sienogranito, de
cor vermelha com estrutura isotrópica e aspecto inequigranular. A textura é tipicamente
hipidiomórfica, de granulação média a grossa (2 a 35mm), com predominância entre 5 e 10mm. Os
contatos minerais são côncavos-convexos, freqüentemente interpenetrados, resultando em excelente
imbricamento mineral.
O microfissuramento é baixo (preferencialmente intergranular), em geral nos cristais de
quartzo. Os minerais essenciais são quartzo (34,5%), microclínio (40,5%), oligoclásio (15,5%) e
biotita (6,0%); como acessórios (1,5%) opacos, apatita, esfeno, zircão e fluorita e minerais de
alteração hidrotermal (<2,0%) sericita, muscovita, epidoto, clorita, carbonate e argilo-minerais.
O quartzo ocorre como preferencialmente sob forma de agregados de grãos anedrais com
dimensões médias entre 3 e 4mm, podendo atingir até cerca de 10mm, formando verdadeira rede
interligada (arcabouço ou matriz da rocha ) que envolve os cristais de microclínio e plagioclásio,
geralmente exibindo contatos interpenetrados com cristais de microclínio. Exibem nítido
microfissuramento intragrãos. O microclínio ocorre com dimensões de até 35mm e é o responsável
pela coloração vermelha da rocha. Seus contornos são nitidamente irregulares, resultando em uma
excelente imbricação mineral. O plagioclásio tem dimensões médias entre 3 e 4mm, podendo
atingir até 10mm. O grau de saussuritização é menor do que o do “Champagne Realengo”. O teor
de minerais máficos é pouco expressivo (cerca de 5 a 6%).
93
0
5mm
B
A
FIGURA 5.7 - (A) fotomicrografia do sienogranito Vermelho Capão Bonito; (B) aspecto
macroscópico do ladrilho submetido ao ensaio de coloração seletiva de feldspatos.
Os resultados dos parâmetros resistência à compressão uniaxial, dureza Knoop, desgaste
Amsler e abrasão profunda estão dispostos na TABELA 5.1.
TABELA 5.1 – Resultados da Resistência à Compressão Uniaxial, Dureza Knoop, Desgaste Amsler
e Abrasão profunda dos granitos estudados.
Granitos
Propriedades
Champagne Realengo Vermelho Capão Bonito
Resistência à Compressão Uniaxial 154,9MPa 191,2MPa
Dureza Knoop 6.569MPa 6.489MPa
Desgaste Amsler 0,65mm 0,47mm
Abrasão profunda 136,3 mm
3
111,3 mm
3
Comparando-se as duas rochas, observa-se que apesar da mineralogia ser semelhante, elas
são petrograficamente muito diferentes e que:
Quanto às resistências à compressão uniaxial e ao desgaste abrasivo (Amsler):
A porcentagem, dimensões e distribuição do quartzo interferem na velocidade de corte e na
abrasão. O “Vermelho Capão Bonito” é fortemente quartzoso (apresenta cerca de 6% a
mais de quartzo que o outro granito); os cristais de quartzo formam uma verdadeira
94
malha/rede que envolve os cristais de feldspatos. No “Champagne Realengo”, o quartzo
ocorre intersticialmente ou como cristais individualizados e com menores dimensões;
O microfissuramento do “Vermelho Capão Bonito” é baixo e as microfissuras são mais
abertas e preenchidas por filossilicatos. O microfissuramento do “Champagne Realengo” é
moderado e as microfissuras apresentam certa comunicabilidade entre si;
A alteração mineral (de origem hidrotermal) no “Champagne Realengo” é pouco superior à
do “Vermelho Capão Bonito”.
Quanto à dureza Knoop e à Abrasão Profunda:
Estas propriedades dependem da porção da rocha testada, onde o aspecto textural é
determinante. O “Champagne Realengo”, pela sua homogeneidade textural, menor
granulação e distribuição mais regular dos cristais de quartzo, apresentou valor pouco mais
elevado de dureza Knoop. A resistência à abrasão profunda, que abrange maiores áreas da
superfície da rocha, foi maior para o caso do “Vermelho Capão Bonito” (pois recebe maior
influência dos cristais de quartzo).
5.4.1 – DADOS DE SERRAGEM
Foram selecionadas cargas destes materiais com as numerações: Nº 2209 para o “Champagne
Realengo” e Nº 2220 (FIGURA 5.8) para o “Vermelho Capão Bonito”. Os granitos foram serrados
em teares do tipo MGM/G4, dotados de dispositivos automáticos de avanço (cala) e alimentação de
granalha. Os dados referentes às cargas são mostrados na TABELA 5.2.
TABELA 5.2 – Dados operacionais da serragem das cargas dos granitos estudados
Material Champagne Realengo Vermelho Capão Bonito
Espessura 2cm 1,2cm
Quantidade 64 93
Chapas
Área total 156m² 282m²
Cala 1,72cm/h 1,07cm/h
Granalha 875kg 900kg
435kg 600kg
Lâmina
Durabilidade média: 3 a 4 serradas
Dados
Energia 102kw 152kw
A carga Nº 2209 é de dois blocos do “Champagne Realengo” com dimensões de 1,60m x
1,20m x 0,950m e de 1,90m x 1,40m x 1,25m em que foram gastas 221 horas para a obtenção de 64
chapas (de 2cm de espessura) correspondente a uma superfície total de 156m². O consumo foi de
95
cerca de 875kg de granalha (Sinto GR-03), de 435kg de lâminas chatas de aço (New Port) e de
102Kw de energia para uma velocidade de descida do quadro porta-lâminas igual a 1,72cm/hora.
FIGURA 5.8 - Blocos do Vermelho Capão Bonito (carga Nº 2220) sendo serrados em tear
multilâminas MGM (modelo Jumbo G4). Empresa Granitos Brasileiros (Guarulhos/SP).
A carga Nº 2220 é de dois blocos do “Vermelho Capão Bonito” com dimensões de 2,40m x
1,45m x 1,20m e de 1,95m x 1,20m x 0,70m em que foram gastas 275 horas para a obtenção de 93
chapas (de 1,2cm de espessura) correspondente a uma superfície total de 282m². A serragem foi
feita em um tear similar ao anterior e com a utilização de insumos dos mesmos fornecedores. O
consumo foi de cerca de 900kg de granalha, de 600kg de lâmina e de 152kw de energia para uma
velocidade de descida do quadro porta-lâminas igual a 1,07cm/hora.
A velocidade de corte do sienogranito “Vermelho Capão Bonito” é em torno de 62% menor
que a do monzogranito “Champagne Realengo”. Esta menor velocidade para o sienogranito resulta
em um acréscimo de cerca de 64 horas no processo industrial de corte blocos com altura de 1.80m.
96
5.4.2 – MEDIÇÃO DA RUGOSIDADE DAS CHAPAS
Como critério de seleção e para tornar os valores representativos são estabelecidos os
seguintes procedimentos: (1) escolha aleatória de três chapas do conjunto de cerca de 70 obtido pela
serragem dos blocos de cada tipo de granito (FIGURA 5.9); (2) realização de três perfis (regiões
frontal, central e de fundo) em cada uma das chapas selecionadas, conforme o exemplo da FIGURA
5.10; (3) elaboração de uma planilha específica para a anotação das informações coletadas durante
os levantamentos e (4) digitação dos dados utilizando-se o software Excel. Para a ordenação dos
arquivos adota-se o seguinte esquema: seqüência de medição / número da carga / posição da chapa /
posição e identificação do perfil (por exemplo, 1_2209_e_freAB).
Em 4 etapas de campo (com duração de três dias cada), são efetuadas medições em 18 perfis
de rugosidade (9 nas chapas do granito “Champagne Realengo” e 9 nas do granito “Vermelho
Capão Bonito”).
E
L
C
D
FIGURA 5.9 - Visualização da carga (composta originalmente de dois blocos) do granito
“Champagne Realengo”. Posição das chapas selecionadas para a medição da rugosidade superficial:
(E) esquerda; (C ) central e (D) direita.
97
FUN CEN FRE
FIGURA 5.10 – Detalhe da chapa E (esquerda), mostrada na foto anterior. Observar o
posicionamento dos perfis de rugosidade medidos: AB e BC - perfis centrais (CEN); DE – perfil de
fundo (FUN) e FG – perfil da parte frontal da chapa (FRE).
Cada perfil foi medido em pouco mais de 4 horas e contém cerca de 3700 pontos, perfazendo
uma velocidade média de levantamento dos dados de rugosidade em torno de 13 pontos/minuto.
Este tempo poderá ser significativamente menor se no equipamento for adaptado um motor
servocontrolado (trabalhos futuros). Os valores obtidos de amplitude máxima da rugosidade (Rt)
são os seguintes: “Champagne Realengo” 0,3mm e “Vermelho Capão Bonito” 0,9mm. Observa-se
que:
Por ser mais quartzoso e formado por uma malha/rede de quartzo, o “Vermelho Capão
Bonito” apresentou maior rugosidade no plano de corte, decorrentes da maior dureza e da
influência do quartzo no caminhamento das lâminas.
A maior valor de rugosidade (Rt) das chapas do “Vermelho Capão Bonito”, indica que nas
etapas operacionais de polimento, será necessária a remoção de maior quantidade de
material para se conseguir uma superfície brilhante.
Os dados estatísticos da maioria dos perfis de rugosidade são apresentados na TABELA 5.3.
A variância ( ou desvio padrão) é uma medida da dispersão dos valores da variável aleatória
em redor da média. Como os valores das amplitudes tendem a afastar-se da média em todos os
perfis analisados, a variância é grande. Como esperado, os valores são mais expressivos nos perfis
98
99
do “Vermelho Capão Bonito”. Uma exceção é o perfil 2209_d_AB (FIGURA 5.11) associado a
uma das chapas do “Champagne Realengo”. O exame prévio da chapa mostrou um defeito
decorrente da alimentação excessiva de granalha durante a serragem do bloco.
TABELA 5.3 – Síntese dos dados estatísticos de perfis de rugosidade medidos pelo ARC
ROCHA CARGA/CHAPA / PERFIL
DESVIO
PADRÃO
VARIANCIA SKEWNESS CURTOSE
2209 _e_AB 122,54 15.016,98 -0,52 -0,54
2209_e_DE 177,46 31.492,86 -0,29 -0,32
2209_e_FG 182,17 33.185,90 0,27 -0,28
2209_c_AB 216,97 47075,05 -1,34 1,94
2209_c_DE 188,44 35510,63 -0,14 -0,28
2209_c_FG 227,02 51537,01 -0,42 -0,86
2209_d_AB 560,34 313976,30 0,57 -0,83
Champagne
Realengo
2209_d_DE 224,01 50181,26 -0,16 -0,70
2220_c_AB 236,56 55.960,58 0,05 0,26
2220_c_DE 188,44 35.510,63 -0,14 -0,28
2220_c_FG 227,02 51537,01 -0,42 -0,86
2220_e_AB 315,12 99300,44 -0,38 -0,85
2220_e_DE 296,71 88038,44 0,17 -0,12
Vermelho
CapãoBonito
2220_e_FG 359,28 129080,26 0,20 -0,72
O estudo estatístico merece maior aprofundamento visando a representatividade das medidas
realizadas pelo ARC, abrindo campo para o tratamento de dados de outros tipos de granitos.
100
FIGURA 5.11 – Perfil de rugosidade 2209_d_fun_AB (Champagne Realengo). Eixo das ordenadas em milimetro e eixo das abcissas em micrometro. As
expressivas diferenças de amplitudes no trecho 0-150mm são decorrentes da alimentação irregular de granalha na serragem do bloco.
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
500 600 700 800 900 1000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
0 100 200 300 400 500
5.5 – CORRELAÇÕES ENTRE RUGOSIDADE E PROPRIEDADES ÍNDICES
No sistema tribológico de serragem, além do abrasivo e tipo de rocha, as condições
operacionais são fundamentais.
Para o estabelecimento de relações entre o parâmetro amplitude máxima da rugosidade (Rt)
das chapas e algumas propriedades índices das rochas, sem desmerecer a operação da Granitos
Brasileiros S.A., são selecionados 3 tipos de granitos beneficiados da Granitos Itabira Ltda.
(TABELA 5.4), em função do melhor controle da lama abrasiva e valores de rugosidade mais
precisos.
TABELA 5.4 – Sumário dos valores médios dos ensaios e da rugosidade de chapas dos granitos
selecionados.
Rocha Petrografia
Rt
(mm)
RCU
(Mpa)
AP
(mm³)
RDA
(mm/1000m)
HK
média
(GPa)
CAD
(adimensional)
Serrabilidade
Preto
Indiano
Migmatito 0,30 108,71 128,3 1,07 5,66 0,74 Alta
Verde
Labrador
Charnoquito 0,35 183,18 92,6 0,86 6,78 0,82 Média
Vermelho
Brasília
Sienogranito 0,45 209,86 120,6 0,51 6,73 0,89 Baixa
LEGENDA: Rt: amplitude máxima da rugosidade; RCU: resistência à compressão uniaxial; AP: abrasão
profunda; RDA: resistência ao desgaste Amsler; HK
média
– dureza Knoop média; CAD: coeficiente de atrito
dinâmico.
Nota-se que:
Há uma tendência do aumento de Rt com a diminuição da serrabilidade;
Há uma tendência do aumento de Rt com o aumento da resistência à compressão uniaxial.
Os dados da FIGURA 5.12 indicam um coeficiente de correlação R²= 0,81;
Há uma relação inversamente proporcional entre Rt e a resistência ao desgaste Amsler
(FIGURA 5.13; R²=0,99). Na simulação deste ensaio tem-se um sistema tribológico a três
corpos (rocha, abrasivo, disco de aço) similar ao tear (rocha, granalha, lâmina), mas sem
impacto da lâmina que é transmito à rocha pela granalha;
101
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Preto
Indiano
Verde
Labrador
Vermelho
Brasília
Rocha
Amplitude Máxima da
Rugosidade (mm)
0
50
100
150
200
250
Resistência à Compressão
Uniaxial (MPa)
Rt
RCU
FIGURA 5.12 – Relação entre amplitude máxima da rugosidade (Rt) e resistência à compressão
uniaxial (RCU).
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Preto
Indiano
Verde
Labrador
Vermelho
Brasília
Rocha
Amplitude Máxima da
Rigosidade (mm)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Resistência ao Desgastre
Abrasivo (mm/1000m)
Rt
RDA
FIGURA 5.13 – Relação entre amplitude máxima da rugosidade (Rt) e resistência ao desgaste
abrasivo (RDA).
Embora o sistema tribológico da abrasão profunda seja também a três corpos, ele não
permitiu a correlação anterior (com o desgaste abrasivo Amsler e Rt). Nos materiais
102
cerâmicos, a medida é feita em uma pequena área, mas que é representativa do ladrilho,
visto que apresenta mesma resistência ao desgaste em toda a sua extensão. No caso de
rochas, o sulco abrasivo pode não estar associado a todos os minerais da rocha, a
depender de sua granulação;
Não há uma relação direta entre Rt e a dureza Knoop média. Como na abrasão profunda,
o aspecto textural da rocha é fundamental na determinação da dureza Knoop, ou seja, os
resultados estão na dependência de quais porções da rocha foram testadas.
Outro enfoque da pesquisa é estabelecer relações entre a rugosidade (Rt) e o coeficiente de
atrito dinâmico das rochas, visto que a medida direta da rugosidade requer amplo treinamento
técnico.
Testa-se a aplicabilidade do “scivolosímetro”, que é muito mais simples, de rápida execução e
não precisa de pessoal especializado. Ele é disponibilizado pela Fundação Parque de Alta
Tecnologia de São Carlos (Parqtec) e nota-se que Rt e o coeficiente de atrito dinâmico (CAD) são
diretamente proporcionais, ou seja, há uma tendência de aumento de Rt com o aumento do CAD
(FIGURA 5.14; R²=0,98).
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Preto
Indiano
Verde
Labrador
Vermelho
Brasília
Rocha
Amplitude Máxima da
Rugosidade (mm)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Coeficiente de Atrito
Dinâmico (adimensional)
Rt
CAD
FIGURA 5.14 – Relação entre amplitude máxima da rugosidade (Rt) e coeficiente de atrito
dinâmico (CAD).
Como inconveniente, trata-se de equipamento com custo relativamente alto. Por outro lado,
mostra-se muito útil para a seleção de chapas oriundas de diferentes serradas para polimento em
marmorarias, podendo ser usado também para medir o coeficiente de atrito dinâmico de pisos
cerâmicos e placas polidas.
103
104
6 – CONCLUSÕES
¾ A maior concentração de teares no Brasil se encontra no Estado do Espírito Santo, que
pela sua grande diversidade de rochas ornamentais é responsável por mais da metade da
produção nacional. Constitui o segundo polo mundial de desdobramento de blocos, sua
importância é tão significativa que este Estado sediou, no presente ano, o I Congresso
Internacional de Rochas Ornamentais.
¾ No processo de serragem de blocos em teares para produção de placas de rochas
ornamentais quartzo-feldspáticas é sempre priorizado o avanço tecnológico de
equipamentos, não sendo dada a devida importância ao material rochoso.
¾ No estudo da serrabilidade, a rugosidade de chapas brutas é um parâmetro fundamental e
sua quantificação é possível com o equipamento “Avaliador de Rugosidade de Chapas -
ARC” especialmente desenvolvido para este fim.
¾ A rugosidade é conseqüência das relações principalmente entre a rocha, a velocidade de
corte e o gasto de insumos. No que diz respeito à rocha, os aspectos texturais são
responsáveis pelas diferenças de rugosidade das chapas e da velocidade de serragem no
sienogranito “Vermelho Capão Bonito” e no monzogranito “Champagne Realengo”
(granitos de dureza mineral muito próximas).
¾ O acompanhamento da serragem de blocos do migmatito “Preto Indiano”, do charnoquito
“Verde Labrador” e do sienogranito “Vermelho Brasília”, serrados em teares de uma
empresa do sul capixaba que apresenta controle minucioso da lama abrasiva, mostra que:
- a rugosidade das chapas (Rt) é inversamente proporcional à serrabilidade e à resistência
à compressão uniaxial;
105
- os ensaios de dureza Knoop e de abrasão profunda não apresentam correlação direta
com Rt;
- Rt é diretamente proporcional à resistência ao desgaste abrasivo (Amsler) e ao
coeficiente de atrito dinâmico, medido com scilovosímetro. No entanto, atualmente, o alto
custo deste equipamento inviabiliza sua utilização para esta finalidade;
6.1 – SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
¾ Estudo comparativo da rugosidade de chapas de rochas serradas em teares de corte a seco
e com fios diamantados, utilizando-se o “Avaliador de Rugosidade de Rochas – ARC”.
¾ Utilização do “ARC ” para outras finalidades, tais como medidas do desgaste de pisos em
uso nas edificações, seleção de chapas brutas que terão menor custo de polimento e
medidas do grau de empenamento de chapas de granito (problema crítico e freqüente nas
serrarias). Um outro campo de aplicação é no estudo da rugosidade de capas de rolamento
em pavimentos asfálticos.
¾ Utilização de scilovosímetro para seleção de chapas fornecidas por diferentes empresas
para previsão do custo de polimento nas marmorarias .
¾ Uma linha de pesquisa atualmente de grande perspectiva é a serrabilidade das rochas
consideradas exóticas que englobam vários tipos genéticos e que têm na comercialização
um grande valor agregado.
106
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALENCAR, C.R.A; CARANASSIOS, A.; CARVALHO, D.(1996). Tecnologia de Lavra e
Beneficiamento de Rochas Ornamentais. Série Estudos Econômicos sobre Rochas
Ornamentais. Volume 3. Fortaleza. Federação das Indústrias do Estado do Ceará. Instituto
Euvaldo Lodi . 223p.
ALMEIDA, F.F.M. et al. (1981). Brazilian Structural Provinces: an Introduction. Earth
Sciences Review. N.17. p.1-29.
ALMEIDA, F.F.M. & LETWINSKI, N. (1984). Província Mantiqueira; Setor Setentrional. In:
ALMEIDA, F.F.M & HASUI, Y. (coord.). Pré-Cambriano no Brasil. São Paulo: Edgard
Blucher. p. 282-307.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS – ASTM (1969). D2845. Standard
Method for Laboratory Determination of Pulse Velocities and Ultrasonic Elastic Constants
of Rock.
ANTOLINI, L. et al. (1989). Segagione del Granito com Torbida Abrasiva: Elaborazione di
Parametri Pratici com Proposte di Trattazioni Teoriche. Cagliari. Atti Convegno
Internazionale su situazione e Prospettive Dell’Industria Lapidea, p.391-402.
ARTUR, A. C. et al. (2004). Oportunidades Minerárias. In: MELLO, I.S.C. (coord.). A Cadeia
Produtiva de Rochas Ornamentais e para Revestimento no Estado de São Paulo: Diretizes e
Ações para Inovação e Competitividade. São Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT –
Publicação 2995). Capítulo 4. p.91-114.
ARTUR , A.C.; MEYER, A.P.; WERNICK, E.(2001). Características Tecnológicas de Granitos
Ornamentais: a Influência da Mineralogia, Textura e Estrutura da Rocha. Dados
Comparativos e Implicações de Utilização. Salvador. I Simpósio Brasileiro de Rochas
Ornamentais.p.13-19.
107
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DE ROCHAS ORNAMENTAIS – ABIROCHAS
(2001). Rochas Ornamentais no Século XXI: Bases para uma Política de Desenvolvimento
Sustentado das Exportações Brasileiras. Rio de Janeiro. CETEM/ABIROCHAS. 160p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DE ROCHAS ORNAMENTAIS – ABIROCHAS
(2002). Catálogo de Rochas Ornamentais. Rio de Janeiro: CETEM/ABIROCHAS. CD-ROM.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT (1992a). NBR 12042.
Materiais Inorgânicos: Determinação do Desgaste por Abrasão. Rio de Janeiro. 3p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT (1992b). NBR 12763. Rochas
para Revestimento: Determinação da Resistência à Flexão. Rio de Janeiro. 3p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT (1992c). NBR 12764. Rochas
para Revestimento: Determinação da Resistência ao Impacto de Corpo Duro. Rio de
Janeiro. 3p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT (1992d). NBR 12765. Rochas
para Revestimento: Determinação do Coeficiente de Dilatação Térmica Linear. Rio de
Janeiro. 3p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT (1992e). NBR 12766. Rochas
para Revestimento: Determinação da Massa Específica Seca Aparente, Porosidade
Aparente e Absorção d’água Aparente. Rio de Janeiro. 2p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT (1992f). NBR 12767. Rochas
para Revestimento: Determinação da Resistência à Compressão Uniaxial. Rio de Janeiro.
2p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT (1997a). NBR 13818. Placas
Cerâmicas para Revestimento – Especificação e Métodos de Ensaios. Anexo E –
Determinação da Resistência à Abrasão Profunda . Rio de Janeiro. 3p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT (1997b). NBR 13818. Placas
Cerâmicas para Revestimento – Especificação e Métodos de Ensaios. Anexo N –
Determinação do Coeficiente de Atrito. Rio de Janeiro. 2p.
ASSOCIAZONE ITALIANA MARMOMACCHINE – AIM (2002). Tecnologias Italianas para
Extração e Beneficiamento de Pedras Ornamentais. Cachoeiro de Itapemirim. Apostila. 103p.
ATAÍDE, A. (2003). A Serragem em Foco. Pedras do Brasil. N° 13. p.22-26.
108
AMERICAN SOCIETY FOT TESTING AND MATERIALS - ASTM (1995). D 2845. Standard
Method for Laboratory Determination of Pulse Velocities and Ultrasonic Elastic Constant
of Rocks. 8p.
BARBOSA, P.A.R.B. (1995). Catálogo dos Granitos do Oeste Goiano. Goiânia: Secretaria da
Indústria, comércio e Turismo do Governo de Goiás. 28p.
BERRY, P. et al. (1989). Problemi Tecnologico nel Taglio dei Graniti. Cagliari. Atti Convegno
Internazionale su situazione e Prospettive Dell’Industria Lapidea, p.363-471.
BERRY, P. & FABRI, S. (1992). Parametri che Condizionano il Taglio in Lastre delle Pietre
Ornamentali mediante Torbide Abrasive. Saint Vincent. Eurocave’92. Atti I Conferenza
Europea Sulle Cave. Associazione Nazionale Ingegneri Minerari. p. 228-235.
BLASI, P. et al. (1995). Pré Normativa da Medição do Polimento de Elementos de Pedra.
Lisboa. 1º Congresso Internacional da Pedra Natural. p.18-22.
BONGIORNI, A. et al. (1993). Perché? N° 4. Marmilame. 52p.
BRANDÃO, W., SARDDOU FILHO, R., QUEIROZ, E.T.(1991). Mármores, Granitos e Outras
Rochas Ornamentais no Brasil. In: SCHOBBENHAUS, C., QUEIROZ, E.T., COELHO,
C.E.S. (edit.). Principais Depósitos Minerais do Brasil. Brasília. D.N.P.M. v. IV. Parte A. p.371-
372.
BRAUNINGER, G. & McGOWAN, J. (1991). La Aplicación de los Superabrasivos en lo Corte
de Placas de Granito. Roc Maquina, p. 97-110.
BURGESS, R.R. (1989). El Corte de Granito con Discos de Diamante. Roc Maquina. p.22-35.
CARANASSIOS, A. (2001). Minerais e Rochas Industriais. http:\\
www.cetem.gov.br
(01/08/2001).
CARDU, M. et al. (1994). Caractterizzaione Micromecanica delle Pietre Ornamentali. Verona.
III Congresso Italo Brasiliano di Ingegneria Mineraria. P. 286-289.
CARDU, M. et al. (1995). Stone Testing for Workability. Lisboa. I Congresso Internacional da
Pedra Natural. p. 22-30.
CARDU, M. et al. (1996). Studio pel la Definizione di un Saggio Standard di Laboratorio atto
alla Previsione della Segabilità delle Rocce Ornamentalli com Utensili Diamantati.
Marmomacchine. Nº 129. p. 192-210.
109
CARDU, M. et al. (1997). Caratterizzazione di una Serie Rocce Ornamentalli anche ai Fini
della Segabilità com Utensili Diamantati. Part I. Marmi commerciali. Marmomacchine. Nº
134. p. 230-244.
CARDU, M. et al. (1998). Caratterizzazione di una Serie Rocce Ornamentalli anche ai Fini
della Segabilità com Utensili Diamantati. Part II. Graniti Commerciali. Marmomacchine. Nº
141. p. 176-192.
CARPINETTI, L.C.R. et al. (2000). Rugosidade Superficial: Conceitos e Princípios de Medição.
Apostila. São Carlos. Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. 51p.
CENTRO TECNOLÓGICO DO MÁRMORE E GRANITO – CETEMAG (1995). Arquivo Geral
e Estudo do Controle de Composição de Lama. Cachoeiro de Itapemirim. Relatório Interno.
CENTRO TECNOLÓGICO DO MÁRMORE E GRANITO – CETEMAG (2003). Tecnologias de
Produção de Mármore e Granito. Cachoeiro de Itapemirim. Apostila. 76p.
CHIODI FILHO, C. (2002). Retrospectiva das Exportações. Pedras do Brasil. Nº 9. p.48-52.
CHIODI FILHO, C. (2003a). O Desempenho das Exportações Brasileiras e Capixabas em 2002.
Pedras do Brasil, Nº 14. p.52-53.
CHIODI FILHO, C. (2003b). Evolução Qualitativa e Quantitativa das Exportações Brasileiras
de Rochas Ornamentais. Pedras do Brasil. Nº 15. p.38-39.
CHIODI FILHO, C. (2003c). A Expressão Brasileira no Setor de Rochas. Pedras do Brasil. Nº
18. p.38-41.
CHIODI FILHO, C. (2004a). Consumo Interno, Perfil de Utilização e Estrutura de
Comercialização das Rochas no Brasil. Pedras do Brasil. Nº 25. p.36-40.
CHIODI FILHO, C. (2004b). Evolução do Setor de Rochas e o Parque de Beneficiamento.
Pedras do Brasil. Nº 32. p.44-52.
CHIODI FILHO, C. (2005). Balanço das Exportações Brasileiras de Rochas Ornamentais e de
Revestimento em 2004 – Novo Recorde Histórico de Crescimento. Guarapari. 1º Congresso
Internacional de rochas Ornamentais. (CD-ROM). 6p.
CITRAN, G. (1988). Considerazioni Meccaniche Energetiche Segagione. Carrara. ANIM. II
Convegno Nazionale sul Granito.
CITRAN, G. & PORTOLANO, F. (1988). Considerazioni Meccanicho-Energetiche sulla
Comminuzione e la Polverizzazione. Torino. Congresso Internazionale di Geoongegneria.
110
CITRAN, G. (1994). Esame di Parametri Critici più/meno Noti nella Segagione di Graniti con
Telai Multilame a Torbida Abrasiva e Graniglia di Acciaio. Verona. III congresso Italo
Brasiliano di Ingegneria Mineraria. p.331-334.
CITRAN, G. (2000). La Segagione de Graniti. Verona: Giorgio Zusi Editore. 127p.
CITRAN, G. (2002). Cutting Performance with Granites using Metal Shot and Multi-blade
Gangsaws. LITOS, N° 59, p.1-7.
CLERICI, C. & FRISA MORANDINI, A. (1985). La Caractterizzazione Tecnica delle Rocce
Ornamentali. Bolletino della Associazone Mineraria Subalpina. Nº 3-4, p. 481-501.
COHEN, J. & MONTEIRO, C. (1991). Durability and Integrity of Marble Cladding: “A state of
the Art review”. Journal of the performance of constructed facilities. V. 5. N.2. p.113-124.
COIMBRA FILHO et al. (2004). Estudo da Influência das Características Petrográficas nos
Principais Problemas Verificados nas Etapas de Beneficiamento de Granitos
Ornamentais. 1º Simpósio Brasileiro de Jovens Geotécnicos. Escola de Engenharia de São
Carlos. São Carlos/SP. (CD-ROM).
COMAZZI, G.; FRISA MORANDINI, A.; TASSONE, P. (1995). Prenormative Research on
Abrasive Wear Test Methods for Stone Elements. Lisboa. 1° Congresso Internacional da
Pedra Natural.p.32-36.
COMPANHIA BAIANA DE PESQUISA MINERAL – CBPM (2002). Rochas Ornamentais da
Bahia – Brasil. Salvador: CBPM. CD-ROM.
DELGADO, I.M. & PEDREIRA, A.J. (1994). Síntese da Evolução Geológica e Metalogenética
do Brasil. Salvador: Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais. 1v.
EMC EDITORES ASSOCIADOS (2004). Brazilian Exporters Catalogue of Ornamental Stones.
São Paulo: EMC Editores Associados. 153p.
EUROPEAN COMITEE FOR STANDARDIZATION – CEN (2000) EN 12407. Natural Stone
Test Methods – Petrograhic Examination.
FACHADA, M.C.B.S. (1999). Influência dos Parâmetros Geotécnicos e Operacionais na
Serragem Industrial de Granitos. Lisboa. Dissertação de Mestrado. Instituto Superior Técnico.
Universidade Técnica de Lisboa. 84p.
FEBOLI, W.L. (1993). Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil. Domingos
Martins. Folha SF-24-V-A-III. Estado do Espírito Santo. Escala 1:100.000. Brasília.
DNPM/CPRM. 192p.
111
FERRARINI, C.F. (1998). Análise da Resistência ao Desgaste Abrasivo de um Revestimento
Duro obtido pela Deposição, por Soldagem, de uma Liga a Base de Ferro. São Carlos.
Dissertação de Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos.155p.
FERREIRA, G.E. (2003). O Setor de Rochas Ornamentais Brasileiro. In: VILLAS BÔAS, R.C.;
CALVO, B.; PEITER, C.C. (eds.). Ibiroeka de Málmoles y Granitos. Mini-foro realizado em
Salvador, BA. Rio de Janeiro: CETEM/CYTED/CNPq. p.3-14.
FERREIRA, J.P. (1996). Otimização de Teares a Partir do Controle da Composição da Lama
Abrasiva. Cachoeiro de Itapemirim. Monografia. Universidade Federal do Espírito Santo. 96p.
FINNIE, I. (1960). Erosion of Surfaces by Solid Particles. Wear, N° 3, p.87-103.
FORNASERO, D.; FRISA MORANDINI, A.; MANCINI, R. (1988). Petrografia e Durezza di
Graniti come Termini di una Scala di Segabilità al Telaio. Marmomacchine. Nº 83. p.97-107.
FRASCÁ, M.H.B.O.; MELLO, I.S.C.; QUITETE, E.B.(2000). Rochas Ornamentais e de
Revestimento do Estado de São Paulo. São Paulo: IPT. (IPT – Publicação 2651). CD-ROM.
FRASCÁ, M.H..B.O. & QUITETE, E.B.(2000). Rochas Ornamentais do Estado de São Paulo –
Características Tecnológicas. Rochas de Qualidade. Nº154. p.154-171.
FRASCÁ, M.H.B.O. (2003). Estudos Experimentais de Alteração Acelerada de Rochas
Graníticas para Revestimento. Tese de Doutorado. São Paulo. Instituto de Geociências.
Universidade de São Paulo. 281p.
FRAZÃO, E.B. & PARAGUASSU, A.B. (1998). Materiais Rochosos para Construção. In:
OLIVEIRA, A.M.S.O. & BRITO, S.N.A. (eds.). Geologia de Engenharia. São Paulo.
Associação Brasileira de Geologia de Engenharia – ABGE, CNPq/FAPESP. P. 331-342.
FRAZÃO, E.B. (1993). Catálogo das Rochas Ornamentais do Estado do Espírito Santo. São
Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT – Publicação 2048). 77p.
FRISA MORANDINI, A. & GILLI, M. (1987). Um Piano di Ricerca per l’ottimmizzazione della
Segagione dei Graniti al Telaio com Torbide Abrasive. Atti Conegno Nazionale sul Granito.
p. VI-XI.
FRISA MORANDINI, A. & OGGERI, C. (1992). Determinazione della Rugosità delle Superfici
Lavorate e della Porosità in Pietre Ornamentali. Saint Vicent. Eurocave’92. Atti 1
a
Conferenza Europea sulle Cave. p.301-304.
112
FRISA MORANDINI, A. & TABOADA, J. (1993). Misura del Grado di Lucidità di Elementi
Lapidei. São Paulo. II congresso Ítalo-Brasiliano di Ingegneria Mineraria. p.649-664.
GLEYZES et al. (1998). Roughness Measurement in the Picometric Range Using a
Polarization Interferometer and a Multichannel Lockin Detection Technique. International
Journal Machine tolls and Manufacture. V.38. N5/56.p.715-717.
GONZÁLEZ-MESONES, F.L. (2005). La Utilización de la Piedra Natural en la Arquitectura
en el Marco de la Nueva Normativa Europea. Guarapari. 1º Congresso Internacional de
rochas Ornamentais. (CD-ROM).
GRASSELI, G. (2001). Shear Strenght of Rock Joints on Quantified Surface Description. Tese
de Doutorado. Lausanne. Ecole Polytechnique Federal de Lausanne. 124p.
HENNIES, W.T. & STELLIN JUNIOR, A. (2000). Contribution to the Study of Cutting
Mechanism of Capão Bonito Granite, São Paulo State, Brazil. Rotterdam. Mine Planning and
Equioment Selection. p.573-576
HILLMANN, W.; BRAND, U.; KRYSTEK, M. (1996). Capabilites and Limitations of
Interference Microscopy for Two and Three-dimensional Surface Measuring Technology.
Measurement. V.19. N.2.p.95-102.
HOLANDA, C.J.N.; CUNHA, A.C. da; SILVA, F.A.F. (1987). Catálogo dos Granitos de
Pernambuco. Recife: Secretaria de Indústria, Comércio e Minas do Estado de Pernambuco.
115p.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION – ISO (1995). Règles et
Procedures Pour le Mesurage de la Rugosité de Surface avec des Instruments à Palpeur.
KAINER, G.B.; EGOROV, A.M.; FREIDGEIM, N.I. (1996). New Method for Checking the
Quality of Stone Surfaces. Measurement techniques. V.39. N.10. p.1014-1017.
KASCHNER, D. (1996). Tecnologias para Beneficiamento. In: ARAÚJO, E.S.; LACERDA
FILHO, J.V., FERREIRA, M.C.B.; ARAÚJO, V.A. (orgs.). Anais do II Encontro do Centro-
Oeste sobre Granitos, Mármores e Pedras Ornamentais.
KIRAN, M.B.; RAMAMOORTHY, B.; RADHAKRISHNAN, V. (1998). Evaluation of Surface
Roughness by Vision System. Intenational Journal Tools Manufacture. V.38. N.5-6.p.685-690.
KULATIKE, P.H.S.W. et al. (1995). New Peak Shear Strength Criteria for Anisotropic Rock
Joints. Intenational Journal Rock Mechanics. V.32. p.673-697.
113
LANARO, F.; JING, L.; STEPHANSSON, Q. (1998). 3D Laser Measurement and
Representation of Roughness of Rock Fractures. Mechanics of Jointed and Faulted Rock.
p.185-189.
LAUAND, C.T. et al. (2000). Rock Technological Parameters Useful to Water Jet Cutting
systems. In: 9
th
International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection, Athens,
Greece. Rotterdam. Balkema. p. 625-630.
LAUAND, C.T. et al. (2001). Performance of Water Jet Cutting System in Dimension Stone.
In: 9
th
International conference in waterjetting. Saint Louis. EUA. p. 243-265.
LEE, D.H. & JUANG, C.H. (1991). A new technique for measuring the roughness profile of
rock joints. Geotechnical Testing Journal. V.14. N.3. p.320-322.
LE MAITRE, R.W. (ed) (1989). A Classification of Igneous Rocks and Glossary of Terms:
Recomendations of the International Union of Geological Sciences, Subcomission on the
Systematics of Igneous Rocks. Oxford: Blackwell Scientific Publ. 193p.
LIMA, J. J.C, & PARAGUASSU, A.B.(2002). Dilatação Térmica Linear de Granitos Usados em
Revestimento de Edificações. Ouro Preto. 10º CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA
DE ENGENHARIA E AMBIENTAL. p. 1-9.
LUO, S.Y. (1997). Investigacion of the Worn Surfaces of Diamond Sawblades in Sawing
Granite. Journal of Materials Processing Technology. N° 70. p.1-8.
MANCA, P.P. (1992). Analisi della Torbida Circolante nel Processo di Segagione del Granito.
Quarry and Construction. p. 53-57.
MANCINI, R, & FRISA MORANDINI, A. (1982). Applications of Microhardness Tests to the
Technical Evaluation of Dimension Stones. New Delhi. 4
th
Congress International Association
of Engineering Geology. p.321-331.
MARTÍN CORTÉS, G.R.; HENNIES, W.T.; LAUAND. C.T. (2002). Dimensional Stone Cutting
with Water Jet: Surface Finishing. In: KEBO, V.; FARANA, R.; SMUTNY, L.; STRAKOS,
V. (eds). 11
th
Mine Planning and Equipment Selection. Bouzov. Czech Republic. p.43-48.
MARTÍN CORTÉS, G.R. (2003). Métodos de Corte de Rochas com Jato de Água Abrasivo.
Tese de Doutorado. São Paulo. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. 132p.
MELLO, I.S.C. (1999). Panorama do Setor de Rochas Ornamentais do Estado de Goiás.
Rochas de Qualidade. V.147. p.58-67.
MELLO, I.S.C. et al. (2003). Brazilian Natural Conglomerates for Dimension Stones:
Distribution – Origin – Characteristics and Uses. In: YÜZER, E.; ERGIN, H.; TUGRUL, A.
114
(Eds.) International Symposium of Industrial Minerals and Building Stones – IBMS 2003.
Proceedings. Istanbul: International Association for Engineering Geology and the
Environment.p.85-92.
MELLO, J.D.B. de & TRINDADE, E.T. (1997). Utilização da Análise Estatística da Topografia
de Superfície no Estudo do Processo Abrasivo em Ensaios de Tipo de Borracha. Goiânia.
Anais do VI Encontro de Iniciação científica. p.189.
MENDES, V.A. (2002). Os Jazimentos de Rochas Ornamentais e sua Relação com os Eventos
Tectônicos Atuantes no Território Brasileiro. In: VIDAL, F.W.H. (ed.). Anais do III
Simpósio de Rochas Ornamentais do nordeste. Recife. p.93-98.
MENDES, V.A.; PAIVA, I.P.; SILVA FILHO, A.F. da (2002). Condicionamento Geológico das
Ocorrências de Rochas Ornamentais das Folhas Garanhuns e Belém do São Francisco.
Esc.1:250.000. In: VIDAL, F.W.H. (ed.). Anais do III Simpósio de Rochas Ornamentais do
Nordeste. Recife. p.99-112.
MENDES, V.A. & SANTOS, C.A. dos (2003). Jazimentos de Rochas Ornamentais da Província
Borborema. In: VIDAL, F.W.H. (ed.). Anais do IV Simpósio de Rochas Ornamentais do
Nordeste. Fortaleza. p.33-39.
MENEGAZZO, A.P.M. (2001). Estudo da Correlação entre a Microestrutura e as
Propriedades Finais de Revestimentos Cerâmicos do Tipo Gres Porcelanato. Tese de
Doutorado. Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. Universidade de São Paulo. 250p.
MERRIAM, R.; RIEKE, H.H.; KIM, Y.C. (1970). Tensile Strength Related to Mineralogy and
Texture of some Granitic Rocks. Engineering Geology. V.4. p.155-160.
METAIS DE GOIÁS – METAGO (1999). Rochas Ornamentais de Goiás. Portfólio. Goiânia:
Laser Fotolitos.
MONTANI, C. (2002). Stone 2002: World Marketing Handbook. Faenza: Gruppo Editoriale
Faenza Editrice. 229p.
MONTANI, C. (2005). Stone 2004: World Marketing Handbook. Faenza: Gruppo Editoriale
Faenza Editrice. 245p.
MONTANI, C. (2005). International Stone Market. Brazil’s Role and How Italian Technology
has Contributed to Its Rapid Development. Guarapari. I International Congress on Dimension
Stones (CD-ROM). 4p.
MORAES, M.C. & RODRIGUES,E.P. (1978). Exemplo de Aplicação de Coloração Seletiva de
Feldspatos Potássicos e Cálcicos, como Técnica Auxiliar no Estudo de Rochas. Cerâmica,
24(97):32-35.
115
MORAIS, J.O. (2001). Catálogo de Rochas Ornamentais do Estado do Ceará – Brasil.
Fortaleza: Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico. CD-
ROM.
MOURA, C.L. (1998). Estudos Geológico, Petrográfico e Tecnológico das Rochas Ornamentais
da “Jazida Formoso”, Município de Formiga – MG. Rio Claro. Dissertação de Mestrado.
Instituto de Geociências e Ciências Exatas. Universidade Estadual Paulista. 142p.
MOTOKI, A.; ZUCCO, L.L.; VARGAS, T. (2003). O Basalto da Serra Gaúcha. Pedras do Brasil.
N° 10. p.44-45.
MUMMERY, L. (1992). Surface Texture Analysis. Muhlhausen: Hommelwerke, 1992. 105p.
NAVARRO, F.C. & ARTUR , A.C.(2002). Caracterização Petrográfica como Ferramenta para
a Previsão do Comportamento Físico e Mecânico de Granitos Ornamentais: uma
Discussão. Recife. III Simpósio de Rochas Ornamentais do Nordeste. p.2-9.
NEGRI, J.P.G. (1997). Correlação entre a Serrabilidade e Parâmetros Mecânicos de
Resistência dos Granitos. São Paulo. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Jornada
de Iniciação Científica. p.41-46.
NEVES, A.A.A.F. (1993). A Geomecânica do Corte de Rocha. Dissertação de mestrado. Lisboa.
Instituto Superior Técnico. Universidade Técnica de Lisboa. 78p.
NOVASKI, O. (1994). Introdução à Engenharia de Fabricação Mecânica. São Paulo. Editora
Edgard Blucher. 119p.
NÚCLEO REGIONAL DE INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA DO ESPÍRITO SANTO – NITES
(1989). Estudo de Lama Abrasiva. Vitória. Relatório Interno. 35p.
NÚCLEO REGIONAL DE INFORMAÇÃO TECNOLÓGICA DO ESPÍRITO SANTO – NITES
(1991). Estudo de Lama Abrasiva. Rochas de Qualidade. N° 107, p. 89-103.
ONODERA, T.F.; ASOKA KUMARA, H.M. (1980). Relation Between Texture and Mechanical
Properties of Cristaline Rocks. Bulletin International Association Engineering Geology. V.22.
p.173-177.
PARAGUASSÚ, A.B. et al. (2005). Ensaios Não Rotineiros para Caracterização Tecnológica
de Rochas Ornamentais. Florianópolis. XI Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e
Ambiental. 11p.
PEDRAS DO BRASIL (2003). ES Produzirá Tear a Seco. Pedras do Brasil. Nº21. p.55.
116
PEDROSA, S.C.(2003). Curso de Encarregado de Serraria. Cachoeiro de Itapemirim. Centro
Tecnológico do Mármore e Granito – CETEMAG. Apostila. 66p.
PENHA, C.O .; MAMERI, E.A .; MACHADO, M.A . (1996). A Lama Abrasiva e seu Controle.
Cachoeiro de Itapemirim. Monografia. Universidade Federal do Espírito Santo. 76p.
PERFETTI, A. (1992). Perché? N° 3. Marmilame.59p.
PERFETTI, A. (1996). Perché? N° 5. Marmilame.52p.
PERFETTI, F.P.; MANNELLA, P.; GIANNINI, P. (1990). Perché? N° 1. Marmilame. 27p.
PERFETTI, F.P.; MANNELLA, P.; GIANNINI, P. (1991). Perché? N° 2. Marmilame. 52p.
PERFETTI, F.P.; MANNELLA, P.; GIANNINI, P. (1993a). La Técnica del Aserrado de Granito
con Granalla (I). Roc Maquina. p.57-69.
PERFETTI, F.P.; MANNELLA, P.; GIANNINI, P. (1993b). La Técnica del Aserrado de Granito
con Granalla (II). Roc Maquina. p.72-94. Febrero.
QUITETE, E. B. & RODRIGUES, E. P. (1998) - Dureza Knoop Aplicada a Rochas
Ornamentais. Publicação IPT 2561. 4p.
QUITETE, E.B. (2002). Dureza Knoop em Rochas para Revestimento: Metodologia e
Correlação com Desgaste Abrasivo. São Paulo. Dissertação de Mestrado.Escola Politécnica da
Universidade de são Paulo. 70p.
RAJAB, A. (1998). Catálogo de Rochas Ornamentais do Estado de Mato Grosso. Cuiabá:
Departamento Nacional de Produção mineral. 78p.
RENGERS, N. (1970). Influence of Surface Roughness on the Friction Properties of Rock
Planes. Congress of the International Society of Rock Mechanics. p.229-234.
RIBEIRO, R.P.; PARAGUASSÚ, A.B.; SILVEIRA, L.L. (2004a). Considerações sobre a
Serragem de Granitos em Teares Multilâminas. 1° Simposio Brasileiro de Jovens
Geotécnicos. São Carlos. EESC/USP. (CD-ROM). 6p.
117
RIBEIRO, R.P; PARAGUASSÚ, A.B.; SILVEIRA, L.L.(2004b). Granite Sawing in Multiblade
Gangsaws: a Tribological Approach. Florence. 32
nd
International Geological Congress.
RIBEIRO, R.P; PARAGUASSÚ, A.B.; RODRIGUES, J.E. (2004c). Medidas de Rugosidade em
Chapas de Granitos Ornamentais Serrados em Teares Multilâminas. Araxá. 32º Congresso
Brasileiro de Geologia.
RIBEIRO, R.P. et al. (2005a). Quantificação da Textura Superficial de Chapas de Granitos
Serrados em Teares Multilâminas. Guarapari. 1º Congresso Internacional de rochas
Ornamentais. (CD-ROM). 6p.
RIBEIRO, R.P. et al. (2005b).Aplicação de Bases Conceituais de Tribologia no Beneficiamento
de Granitos Ornamentais. Revista Minerva, v.1; p.45-50.
RIBEIRO, R.P.; PARAGUASSÚ, A.B.; RODRIGUES, J.E. (2005c). Sawing of Blocks of
Siliceous Dimension Stone: Influence of Texture and Mineralogy. Enviado para o Bulletin
of the Engineering Geology and the Environment.
ROC MAQUINA (1998). La Maquinaria para el Sector de la Piedra Natural. Roc Maquina. N°
49. p.107-125.
RODRIGUES, E.P.; COUTINHO, J.M.V.; FILHO, C.C. (1996). Petrografia Microscópica: uma
Visão do Passado, Presente e Futuro das Rochas. Rochas de Qualidade. N°127. p.80-84.
RODRIGUEZ-REY, A. et al. (1998). El Corte de Rocas Ornamentales con Discos
Diamantados: Influencia de las Características Petrográficas de la Roca. Materiales de
construcción. V.48. N° 251. p. 49-55.
ROSSI, G.; TROIS, P.; ANDRISSI, G.S. (1997). La Segabilità dei Graniti e Lámbiente Físico-
Chimico. Marmomacchine. N° 133. 1º bim 97. p.180-192.
SÁNCHEZ DELGADO, N. et al. (2005). The influence of Rock Microhardness on the
Sawability of Pink Porrino Granite (Spain). International Journal of Rock Mechanics &
Mining Sciences, 42: 161-166.
SCHOBENHAUS, C. et al. (Coord.) (1984). Geologia do Brasil. Brasília: Departamento Nacional
de Produção Mineral. 501p.
118
SCHOUENBERG, B (2003). Testing and Assessment of Marble and Limestone Cladding. In:
YUZER, E.; ERGIN, H.; TUGRUL, A. Industrial Minerals and Building Stones. Turkey:
International Association for Engineering Geology and the Environment, p.187-194.
SEKER, D.Z. & TAVIL, A.U. (1996). Evaluation of Exterior Building Surface Roughness
Degrees by Photogrammetric Methods. Building and Environment. V.31. N.4. p. 393-398.
SELONEN, O.; LUODES, H.; EHLERS, C. (2000). Exploration for Dimensional Stone –
Implications and Examples from the Precambrian of Southern Finland. Engineering
Geology. N°56. p.275-291.
SIGNORELLI, N. (1993). Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil. Afonso
Cláudio. Folha SF-24-V-A-II. Estado do Espírito Santo. Escala 1:100.000. Brasília.
DNPM/CPRM. 182p.
SILVA, J.M. (1998). Contribuição à Determinação da Rugosidade da Superfície de
Descontinuidades Rochosas. Dissertação de Mestrado. São Paulo. Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo. 134p.
SILVA, J.N. (1993). Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil, Carta geológica,
Carta Metalogenética/Previsional, escala 1:100.000, Folha SF-24-V-A-V, Cachoeiro de
Itapemirim, Estado do Espírito Santo. Brasília, Departamento Nacional de Produção Mineral /
Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais.
SILVEIRA, L.L.L (no prelo). Estudo Comparativo de Granitos Ornamentais Brasileiros no
Processo de Polimento Industrial. Tese de Doutorado. São Carlos. Escola de Engenharia de
São Carlos da Universidade de São Paulo.
SILVEIRA, L.L.L. et al. (2005). Simulador de Polimento de Rochas – SPR. Guarapari. 1º
Congresso Internacional de rochas Ornamentais. (CD-ROM). 5p.
SINDICATO DA INDÚSTRIA DE ROCHAS ORNAMENTAIS, CAL E CALCÁRIOS DO
ESTADO DO ESPÍRITO SANTO - SINDIROCHAS (2005). Exportações – Dados Estatísticos
de Exportação. http:\\www.sindirochas.com.Br/exportação_index.htm.(21/11/2005).
SODHI, M.S. & TILIOUINE, K. (1996). Surface Roughness Monitoring Using Computer
Vision. International Journal Machine Tools Manufacture. V.36. N.7. p.817-828.
SPÍNOLA, S.V.P.A.C. (1998). Influência da Qualidade da Serragem de Granitos no Consumo
Energético do Desbaste. Dissertação de mestrado. Lisboa. Instituto Superior Técnico.
Universidade Técnica de Lisboa. 138p.
STACHOWIAK, G.W.; BATCHELOR, A.W. (1993). Engineering Tribology. Amsterdam,
Elsevier.
119
STELLIN JÚNIOR, A. (1998). Serragem de Granitos para Fins Ornamentais. Boletim Técnico
da Escola Politécnica da USP. Departamento de Engenharia e Minas. São Paulo. EPUSP. 37p.
SUÁREZ DEL RIO, L.M. et al. (1998). El Corte de Rocas Ornamentales con Discos
Diamantados: Influencia de los Fatores Propios del Sistema de Corte. Materialles de
Construcción. V. 48. Nº 250. p.53-59.
TESTING AND ASSESSMENT OF MARBLE AND LIMESTONE – TEAM (2000). Natural
Building Stone: Field Method for Measurement of Bowing of Cladding Panels. Draft
Nordtest Method. 12p.
TESTING AND ASSESSMENT OF MARBLE AND LIMESTONE – TEAM (2004). How to
Choose, Produce and Use Marble and Limestone Cladding Panels Without the Risk of
Deterioration Due to Bowing or Expansion. 4p. http://www.sp.se/building/team (20/10/04).
THOMPSON, K.R. (1990). Cala Eletrônica Aumenta Produção. Rochas de Qualidade. N° 103.
p.86-87.
TORQUATO, J.R.; BESSA, M.F.; MUNIZ, H.F. (2002). Uso do Pundit na Determinação de
Anomalias Ultra-sônicas em Blocos Rochosos. Recife. III Simpósio de Rochas Ornamentais
do Nordeste. p.20-23.
TUGRUL, A. & ZARIF, I.H. (1999). Correlation of Mineralogical and Textural Characteristics
with Engineering Properties of Selected Granitic Rocks from Turkey. Engineering Geology.
N°51. p.303-317.
VIDAL, F.W.H.(2001). Estudo do Elemento Abrasivo do Fio Diamantado na Lavra de
Granitos do Estado do Ceará. Salvador. I Simpósio Brasileiro de Rochas Ornamentais.p.64-
71.
VIEIRA, V.S. (1997). Programa Levantamentos Geológicos Básicos do Brasil. Cachoeiro de
Itapemirim. Folha SF.24.Z-V-A. Estado do Espírito anto. Escala 1:250.000. Brasília.
Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais. 110p e mapas.
VILASCHI FILHO, A. & SABADINI, M.S. (2000). Arranjo Produtivo de Rochas Ornamentais
(Mármore e Granito) no Estado do Espírito Santo. Nota Técnica 15. Instituto de Economia
da Universidade Federal do Rio de Janeiro – IE/UFRJ. 132p.
ZUAZO TORRES, P. (1995). Elaboración de Marmoles y Granitos. In: LÓPEZ JIMENO, C.
(ed.). Manual de rocas Ornamentales: Prospección, Explotación, Elaboración e Colocación.
Madrid: Graficas Arias montano. Cap.16, p.353-397.
120
ZUM-GAHR, K. H. (1987) – Microstructure and Wear of Materials. Institute of Materials
Technology. University of Siegen, Siegen, Federal Republic of Germany, v.10.
WILARD, R.J. & McWILLIAMS, J.R. (1969). Microstructural Tecniques in the Study of
Physical Properties of Rocks. International Journal Rock Mechanics Mining Sciences. V.6.
p.1-12.
WINKLER, H.G. (1976). Petrogenesis of Metamorphic Rocks. 4ed. New York: Springer-Verlag.
334p.
WHRIGHT, D.N. & CASSAPI, V.B. (1985). Factors Influencing Stone Sawability. Industrial
Diamond Review. N°2. p. 84-87.
WRIGHT, D.N. & ROUSE, C. (1993). Stone polishing – Measurement of surface finish.
Industrial Diamond Review. N°53-54. p. 10-13.
XIE, H.; WANG, J.A.; KWASNIEWSKI, M.A. (1999). Multifractal Characterization of Rock
Fracture Surfaces. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and
Geomechanics Abstracts. V.36.p.19-27.
WANG, W. et al. (1998). A New Optical Technique for Roughness Measurement on Moving
Surface. Tribology International. V.31. N.5. p.281-287.
WYANT, J.C. & SCHMIT, J. (1998). Large Field of View, High Spatial Resolution, Surface
Measurements. International Journal Machine Tools Manufacture. V.38. N.5/6. p.691-698.
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