Lia Lorena Pimentel Professor Doutor, Fac. Engenharia Civil Puc- Campinas CEATEC

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1 VIABILIDADE DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUO GRAÚDO (CACOS) DE EMPRESA BENEFICIADORA DE ROCHAS ORNAMENTAIS Agatha dos Santos Engenharia Ambiental CEATEC Lia Lorena Pimentel Professor Doutor, Fac. Engenharia Civil Puc- Campinas CEATEC Resumo: O Brasil é um dos grandes produtores de rochas ornamentais do mercado mundial. Estas rochas são amplamente empregadas na construção civil, e seu emprego vem crescendo a cada ano. Os rejeitos de granito são provenientes do processo de mineração dessas rochas ornamentais para uso na indústria da construção civil. Novas fórmulas de utilização dos resíduos contribuem para a diminuição do consumo de matérias-primas não-renováveis, para a redução de áreas degradadas pela extração dessas matérias-primas e, até, para a redução de áreas de disposição final dos resíduos. As marmorarias, empresas responsáveis pelo beneficiamento de rochas ornamentais, não fogem a essa regra e geram resíduos que causam grandes transtornos ao meio ambiente, devido aos consideráveis volumes a serem gerados pelo mesmo. A geração indiscriminada de resíduos nos dias atuais torna-se cada vez mais problemática, causando grande preocupação aos órgãos ambientais, em relação ao armazenamento adequado desses resíduos, os quais, se dispostos de forma não controlada, podem contaminar solos, cursos d água e até mesmo o lençol freático. O aproveitamento dos resíduos garantirá maior vida útil dos recursos naturais não-renováveis. Pretende-se com este trabalho buscar formas de aplicação dos resíduos graúdos gerados por empresas de beneficiamento de rochas ornamentais na construção civil. Foram coletados resíduos graúdos em duas empresas benificiadoras da cidade de Campinas, o material foi medido e posteriormente determinou-se o tipo de rocha e a resistência puntiforme. Posteriormente o resíduo foi triturado e utilizado na produção de argamassa. Os resultados mostram que a maior parte dos resíduos graúdos gerados tem dimensão inferior a 2 cm 2 o que inviabiliza o manuseio para corte em serra e reaproveitamento. Observou-se também que os resíduos tanto de mármore como de granito não atingiram a resistência compatível com as respectivas rochas sãs, porem após britagem o agregado gerado pode ser usado na produção de argamassa. Palavras-chave:, rochas ornamentais, concreto, resíduo. Área do Conhecimento: Engenharias Civil 1. INTRODUÇÃO A produção de rochas ornamentais se divide em quatro etapas distintas. A extração, realizada nas pedreiras, o desdobramento, onde os mesmos são serrados em chapas, o polimento responsável por dar o acabamento ao material, e por fim, a comercialização das chapas para as marmorarias que executam os mais diversos trabalhos, com aplicação direta na construção civil, confeccionando pisos, ladrilhos, bancadas, etc. A extração é feita nos maciços por máquinas que fazem o corte dos blocos de granito num processo mais conhecido como serradas. As serradas são realizadas com a granalha de aço, que juntamente com as laminas de aço, devidamente espaçadas e alinhadas, atritam com a superfície dos blocos provocando o desgaste da rocha, e o conseqüente corte do bloco, permitindo a obtenção de chapas da rocha em questão. A atividade de desdobramento consiste em serrar os blocos de rocha no equipamento denominado tear. Este utiliza lâminas de aço que por atrito vão serrando a rocha e produzindo as chapas brutas. Para aumentar o atrito no processo de serragem e lubrificar as lâminas, é utilizada uma mistura de água, granalha e cal. Esta mistura fica em um circuito fechado que periodicamente expurgada juntamente com pó da rocha serrada e do resíduo da lâmina de aço formado o resíduo conhecido como lama abrasiva. O processo de polimento também é realizado sob via úmida, onde são inseridos grandes volumes de água sobre a área que está sendo polida com abrasivos das mais diversas granulometrias, dependendo da fase do acabamento. O equipamento que realiza este trabalho é a politriz. As rochas ornamentais e de revestimento, também designadas pedras naturais, rochas lapídeas, rochas dimensionais e materiais de cantaria, compreendem os materiais geológicos naturais que podem ser extraídos em blocos ou placas, cortados em formas variadas e beneficiados por meio de esquadrejamen-

2 to, polimento, lustro, etc. Seus principais campos de aplicação incluem tanto peças isoladas, como esculturas, tampos e pés de mesa, balcões, lápides e arte funerária em geral, quanto edificações, destacandose neste caso os revestimentos internos e externos de paredes, pisos, pilares, colunas, soleiras, dentre outros [1]. Na Construção Civil, as rochas ornamentais (granito e mármore) são bastante empregadas nas edificações em revestimento, pavimentação, etc.[2] Estima-se que o setor de rochas movimente transações comerciais de US$ 8-1 bilhões/ano. A produção mundial noticiada evoluiu de 1,8 milhão t/ano, na década de 2, para um patamar atual de 1 milhões t/ano. Cerca de 46 milhões de toneladas de rochas brutas e beneficiadas foram comercializadas no mercado internacional em 27.[1] A produção mundial de rochas para ornamentação e revestimento atingiu 116 milhões t em 211, com variação positiva de 4,% frente a 21. Desta produção total, 68,5 milhões t (59%) foram referentes a rochas carbonáticas (mármores, travertinos e calcários diversos), 41,7 milhões t (36%) a rochas silicáticas e silicosas (granitos, quartzitos e similares) e 5,8 milhões t (5%) a outras rochas, sobretudo ardósias. A produção de 116 milhões t corresponderia a 42,95 milhões m 3 ou milhões m 2 equivalentes em chapas com 2 cm de espessura [1]. Esse trabalho teve como objetivo buscar formas de aplicação dos resíduos graúdos gerados por empresas de beneficiamento de rochas ornamentais na construção civil. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Este estudo iniciou-se com uma visita técnica a duas empresas beneficiadora de rochas ornamentais localizadas em Campinas-SP, para conhecer o processo de produção e fazer um levantamento dos resíduos gerados e suas características. A Figura 1 apresenta uma vista parcial da produção e a Figura 2 apresenta o resíduo objeto de estudo. Observou-se que nas marmorarias, também há emprego de água durante o corte da chapa de rocha, com isso, também se verifica a geração da lama abrasiva, porém em menor quantidade, observa-se nessa etapa uma maior geração de resíduos de grande dimensão, os cacos Figura 1 Processo de corte de mármore Figura 2: Resíduos gerado após o corte do mármore (caco). Para o desenvolvimento desse trabalho foi realizada uma revisão bibliográfica para dar suporte ao trabalho, sobre rochas ornamentais e a possibilidade de utilização dos resíduos gerados e sua aplicação em compósito cimentício, observou-se que todos os estudos buscam a aplicação do resíduo fino enquanto que para o resíduo graúdo caco, não se encontra estudos para sua aplicação. Após a coleta do material, este foi caracterizado, foram feitas análises quanto a caracterização mecânica (resistência puntiforme) e física (capacidade de absorção de água e analise de dimensão). Na seqüência o material foi britado para que atingisse dimensões granulométricas que permitissem sua aplicação em concreto ou argamassa, foram determinados os traços e moldados os corpos de prova. A analise do compósito cimenticio foi pela determinação da resistência a compressão axial segundo a NBR 5739:27 e a determinação da capacidade de absorção de água por imersão.

3 3. RESULTADOS Na sequencia são apresentados os resultados de caracterização do resíduo, o estudo de dosagem para aproveitamento do resíduo e o resultado de desempenho da argamassa. 3.1 Caracterização do resíduo graúdo caco A tabela 1 apresenta os resultados do ensaio de compressão puntiforme para as amostras coletada na primeira marmoraria. Tabela 1. Resistência a Compressão Puntiforme empresa 1 Amostra tipo Resis Comp (MPa) 1 M 15, 2 G G 16, 4 G M G G M G G M M G M G=, M=Mármore Observa-se que os valores obtidos de resistência a compressão tanto para as amostras de mármore (M), como para as de granito (G), são muito inferiores as encontradas na literatura. Segundo [3], a resistência a compressão de granitos é da ordem de 15 MPa e de mármores entorno de 9 MPa. A tabela 2 apresenta os resultados de resistencia a compressão em amostras coletadas na segunda empresa visitada. Os valores obtidos de resistencia a compressão, neste caso também foram muito inferiores à aqueles especificados na literatura. Tabela 2.Resistência a Compressão Puntiforme empresa 2 Amostra Tipo MPa 1 G G G M M M 4. G=, M=Mármore Supõe-se que os valores são baixos devido ao fato de que as amostras são partes de placas obtidas por serragem, o que pode gerar micro fissuras reduzindo sua resistência quando comparada a resistência de rochas sãs. Foram analisada também as dimensões do resíduo gerado, para isso foi colocado cada pedaço de rocha (caco) sobre um papel quadriculado e determinada a sua área superficial, a figura 3 mostra o procedimento. Foi analisada também as dimensões do resíduo gerado, para isso foi colocado cada pedaço de rocha (caco) sobre um papel quadriculado e determinada a sua área superficial, a figura 3. mostra o procedimento. Figura 3. Imagem do caco, com a folha de papel milimetrado ao fundo/ Com os resultados das áreas de cada caco, elaborou-se um gráfico de freqüência de ocorrência por faixas dimensionais, 2 a 1 cm 2 de 11 a 2 cm 2, etc. como pode-se observar na figura 4. Observa-se que a maior parte do resíduo é muito pequena e não tem utilidade em outra aplicação, sendo necessário portanto sua britagem para uso em compósitos cimenticios argamassa e/ou concreto Frequencia de áreas do resíduo coletado cm 2 Figura 4 Gráfico de dimensões dos resíduos 3.2 Determinação das proporções de mistura Para a utilização desse resíduo como agregado de argamassa e concreto foi necessário seu processamento que consistiu em britar separadamente, marmore de granito, em um britador de martelo e posteriormente separar em fração granulométrica adequada para agregados miúdos e graúdos de concreto por meio de peneiramento. Obteve-se maior quantidade de agregado miúdo, por isso foram propostos ensaios de argamassa. Foi elaborado um traço referencia 1 : 3, em massa e traços com substituição da areia por resíduo de rocha, nas tabe-

4 las 3 e 4 são apresentados o traço referencia e os traços com substituição. As porcentagens de substituição foram de 2, 5 e 1% para o resíduo de mármore e de 3, 5, 7 e 1% para o resíduo de granito. Tabela 3 Quantidades de material por traço resíduo de mármore. Referência Mármore 2% Mármore 5% Mármore 1% Cimento 1.5 Kg Areia 4.5 Kg Natural Mármore Kg Água.75 Kg % 7.5 Kg 7.5 g 7.5 g 7.5 g aditivo Tabela 4 Quantidades de material por traço resíduo de granito Referência 3% 5% 7% 1% Cimento 1.5 Kg Areia 4.5 Kg Kg Água.75 Kg Aditivo 7.5 Kg 7.5 g 7.5 g 7.5 g 7.5 g Em ambos os casos manteve-se a relação a/c =,5 e a trabalhabilidade foi ajustada com a utilização de aditivo plastificante (,5% da massa de cimento). Para a caracterização da Argamassa foram determinadas a resistência a compressão axial aos 7 e 28 dias. Foram moldados 4 corpos de prova para idade de 7 dias e 4 para serem ensaiados a 28 dias. 3.3 Resultados de Compressao Axial Os gráficos das figuras 5 e 6 apresentam os resultados de resistência a compressão a 7 e 28 dias para as argamassas com substituição da areia por resíduo de mármore e de granito respectivamente. Observa-se que a substituição da areia por resíduo de mármore na proporção de 5 e 1% aumenta a resistência da argamassa. Para a substituição da areia por resíduo de granito o efeito foi inverso quanto maior a quantidade de resíduo de granito menor a resistência Figura 5 Resistência de argamassa com substituição de areia por resíduo de mármore Gráfico de Compressão Axial - Marmore ref M2 M5 M1 7 dias Mpa 28 dias Mpa Gráfico de Compressão Axial - G3 G5 G7 G1 7 dias Mpa 28 dias Mpa Figura 6 Resistência de argamassa com substituição de areia por resíduo de granito 4. CONCLUSÃO Com o desenvolvimento deste trabalho pode-se observar que a maior parte dos resíduos graúdos gerados tem dimensão inferior a 2 cm 2 o que inviabiliza o manuseio para corte em serra e, portanto para reaproveitamento é necessário processá-lo por britagem. Observou-se também que os resíduos tanto de mármore como de granito não atingiram a resistência compatível com as respectivas rochas sãs, porem após britagem o agregado gerado pode ser utilizado na produção de argamassa, sendo que o resíduo de marmore apresentou melhores resultados que o resíduo de granito. AGRADECIMENTOS À CNPQ pela bolsa concedida.

5 REFERÊNCIAS [1] ABIROCHAS, Associação Brasileira da Industria de Rochas Ornamentais < acesso em: 12/11/212. [2] GONÇALVES, Jardel Pereira. UTILIZACAO DO RESIDUO DE CORTE DE GRANITO (RCG) COMO ADICAO PARA PRODUCAO DE CONCRETOS. Dissertação apresentada ao curso de Pós- Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2. [3] BAUER, L. A. F. Materias de Construção. Editora LTC, Vol 1, 25, 471p.