argamassa expansvia

7/24/2019 argamassa expansvia

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CHIMICA EDILE do BRASILLtda

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O Emprego da Argamassa Expansiva Fract.Ag na

Extrao de Rochas Ornamentais

A crescente aplicao mercadolgica dos produtos lapdeos tem sido responsvel, nos ltimosanos, pelo rpido progresso da atividade de extrao das rochas ornamentais, atravs dautilizao de tcnicas modernas de produo, motivadas pela necessidade de melhoria daqualidade do produto (blocos), valorizao da proteo ambiental, melhoria das condies doambiente de trabalho, e, sobretudo, pelo aspecto econmico.

No que se refere as tecnologias de corte, verifica-se, por exemplo, o crescente emprego do fiodiamantado nas pedreiras de materiais calcrios (mrmores) e de materiais silicticos (granitos equartzitos), realizando progressos notveis, com substituio progressiva das tecnologias

dominantes no passado recente.

Todavia, ainda comum o emprego de tecnologias que muitas vezes comprometem aintegridade fsico-mecnica da rocha, provocando o aparecimento de fraturas secundrias, como o caso da utilizao de maarico (flame-jet) e de cordel detonante (acessrio de detonaousado, em algumas situaes, imerso em gua no interior dos furos). Cortes irregulares tambmso gerados, com grande freqncia, quando emprega-se a plvora negra (explosivodeflagrante) nos desmontes de volumes primrios de rocha.

Pedreira de mataco apresentando grande perda de material, em funo da irregularidade

dos cortes realizados com plvora negra.

Esses tipos de problemas resultam numa diminuio drstica da taxa de recuperao daspedreiras, ou seja, um menor volume de blocos produzidos para um mesmo volume de rochadesmontada.


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As foras dessa compresso induzem reaes de tenses trativas, no plano perpendicularquelas foras compressivas atuantes no plano dos furos, promovendo, desta maneira, a rupturada rocha por trao (veja ilustrao a seguir).

Uma grande parte dos granitos exibem resistncias trao na ordem de 150 kg/cm. A pressode expanso exercida pela argamassa expansiva Fract.Ag de 800 kg/cm, determinadaexperimentalmente para tempos de reao entre 1,5 e 3 horas, com temperaturas prximas a20C. Essa fabulosa presso obtida demonstra o poder de ruptura do agente expansivoFract.Ag.

A presso de expanso varia sensivelmente com o tempo de reao e com a temperatura que seencontra a rocha. Com tempos de reao mais longos, podendo alcanar vrios dias, a pressode expanso pode chegar a valores consideravelmente superiores a 800 kg/cm. Paratemperaturas elevadas alcana-se determinados resultados em tempos mais breves; comtemperaturas mais baixas, alcanam-se os mesmos resultados em tempos mais longos, ouresultados mais modestos para um mesmo tempo.

O tempo de reao, para gerao de um corte, varia em funo da temperatura ambiente, doespaamento dos furos, das caractersticas petrolgicas e mecnicas da rocha, alm do seu

aspecto textural, e da quantidade de argamassa expansiva Fract.Ag ser utilizada.

O tempo ideal para obteno dos cortes, para liberao de pranchas (bancadas altas) ou defiles (bancadas baixas), deve estar em conformidade com o ritmo de produo da empresa ecom o varivel espaamento dos furos e quantidade de argamassa usada, que devem estardevidamente equacionadas.

Como Calcular a Quantidade de Argamassa Expansiva a Ser Usada

Como exemplo, indicamos o clculo a seguir, que feito normalmente para os primeiros testescom argamassa expansiva Fract.Agem uma pedreira, servindo como um referencial para que a

empresa passe a otimizar, a cada corte, o emprego da tecnologia, equacionando o tempo deruptura do material com as variveis citadas no item anterior.

Linha de Furos

FuroFuro

Presso deexpanso

Tenso decompresso

Tenso detrao

Corte

Mecanismo de Ruptura


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Superfcie a ser cortada (S)

S = Hf (altura mdia dos furos, em metros) x Cp (comprimento da parede, em metros)

S = 7,2 x 9,0 = 64,8 m

Resistncia trao da rocha (Rt)

Rt = 150 kg/cm (aproximadamente para um determinado tipo de granito)

Resistncia inicial da parede (Fi)

Fi = S (m) x Rt (kg/cm) x 10.000

Fi = 64,8 x 150 x 10.000 = 97.200.000 kg

Diminuio da resistncia devido furao (Ff)

Ff = Nf (nmero de furos) x Hf (m) x D (dimetro mdio dos furos, em cm) x Rt (kg/cm) x 100

Ff = 89 x 7,20 x 3,6 x 150 x 100 = 34.603.200 kg

Obs.: O nmero de furos realizados funo do atual afastamento adotado na empresa.

Resistncia da Parede (Fp)

Fp = Fi - Ff

Fp = 97.200.000 kg - 34.603.200 kg = 62.596.800 kg

Fora exercida pela argamassa expansiva em cada furo

Fa = D (cm) x Hf (m) x 800 (kg/cm) x 100

Fa = 3,6 cm x 7,2 x 800 x 100 = 2.073.600 kg

Obs.: 800 kg/cm a presso exercida pela argamassa para que o corte ocorra entre 8 e 12horas.

Nmero de furos onde se coloca a argamassa expansiva (Nr)

Nr = Fp / Fa

Nr = 62.596.800 / 2.073.600 = 30 furos

Clculo da quantidade de argamassa necessria (Q)

Q = Nr x Hf x RLC

Q = 30 furos x 7,2 m.l. x 1,6 kg/m.l. = 345 kg

Obs.: RLC o consumo mdio aproximado de argamassa, por metro linear, para determinadosdimetros de furos (ver tabela a seguir):

em mm 30 32 34 38 40RLC (kg/m.l.) 1,1 1,3 1,5 1,8 2,0

Preparao e Aplicao da Argamassa Expansiva Fract.Ag

Para preparao da argamassa expansiva Fract.Ag necessrio apenas um recipiente, comcapacidade suficiente para misturar uma quantidade de 10 a 15 kg do produto com gua, naproporo de 30% em peso, ou seja, 1,5 litro de gua para cada saco de 5 kg dissolvidos. O

produto deve ser adicionado sempre sob agitao, alcanando-se uma pasta cremosa, fluida ehomognea, sem grumos. leo, graxa ou substncias orgnicas devem estar ausentes norecipiente e na gua de mistura.


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Aplicao da argamassa expansiva Fract.Ag na lavra de macio rochoso.

O carregamento deve ser realizado logo aps a preparao da mistura, com os furos limpos eassoprados, livre de gua e sujeiras. Se a rocha for muito porosa ou a temperatura estiver muitoalta, deve-se umedecer os furos para que a reao de expanso ocorra normalmente. Os furos

no devem ser tamponados e, somente em caso de chuva, devem ser cobertos com materialimpermevel.

Nos cortes de levante (furos horizontais) tm-se usado a argamassa expansiva Fract.Agencartuchada, com os cartuchos nas dimenses 250 mm x 220 mm (dimetro x comprimento,respectivamente) e peso mdio de 200 gramas. Para serem aplicados, os cartuchos devem sermergulhados em gua limpa, por aproximadamente 2 minutos, para que absorvam a guanecessria reao, o que acontece logo que a gua do recipiente parar de borbulhar. Emseguida devem ser introduzidos nos furos, um por vez, pressionando-os com basto, at quefiquem completamente compactados dentro dos furos.

Acompanhamentos Realizados

O nmero de empresas que esto adotando esta nova tecnologia de corte, como umaferramenta rotineira em seus trabalhos de lavra, bastante expressivo. Fazemos neste item aanlise custo / benefcio de quatro pedreiras, dentre vrias acompanhadas, onde procuramosmostrar que, em situaes distintas, no que se refere a mtodos de lavra e tipos de materiais, aviabilidade econmica da argamassa expansiva Fract.Ag evidente, bem como evidenciamosos benefcios gerados com a segurana dos trabalhadores, tornando mais fcil, inclusive, ardua tarefa de se extrair blocos.


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GRANASA Granitos Nacionais Ltda

Localizao da Pedreira: Nova VenciaES

Material Extrado:Amarelo Veneciano

Mtodo de Lavra: bancadas altas

Tecnologias de corte: fio diamantado consorciado com plvora negra no isolamento debancadas e argamassa expansiva para obteno de pranchas.

Direo de Corte com Argamassa Expansiva Fract.Ag :segundo

Resultados Obtidos com o Emprego da Argamassa Expansiva Fract.Ag :

Espaamento (E) (distncia entre furos sucessivos da mesma linha):

Produtividade

Em funo no novo afastamento obtido, a empresa aumentou em 21,3% a sua capacidadede isolar volumes brutos de pranchas, para serem tombadas e esquadrejadas em blocos.Vale ressaltar que o volume de material bruto desmontado na pedreira da ordem de 6 milm/ms a 8 mil m/ms.

Taxa de Recuperao (relao entre o volume lquido de blocos extrados e o volume derocha desmontada).

Manteve-se, pois no havia perdas de material na utilizao de cargas explosivas, em funodo eficiente plano de fogo executado pela empresa e da qualidade de perfuraodesenvolvida.

Custo de Produo

Como conseqncia da produtividade alcanada, h uma reduo de 17,5% dos custosoperacionais. Tambm significa dizer que a empresa pode optar em manter o atual nvel dedesmonte, reduzindo em 21,3% os custos operacionais com perfurao no isolamento daspranchas, o que implicaria na reduo do nmero de perfuratrizes atualmente em operao.

Uma posio intermediria, com remanejamento de marteleteiros para o esquadrejamento deblocos, tambm poderia ser adotada.


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Os percentuais acima devero ser subtrados da diferena das participaes: % custo/mcom argamassa expansiva - % custo/m com plvora negra e acessrios de detonao.

Razo de Carregamento - kg/m (consumo em kg de argamassa expansiva Fract.Agpor mde rocha extrada no corte).

No incio de utilizao da argamassa expansiva Fract.Agna empresa, em julho de 1998, arazo de carregamento era de 2,0 kg/m, atingindo atualmente 0,70 kg/m, com uma relaode 0,59 metros quadrados de rea cortada por metro cbico de prancha extrada.

Espaamento de Carregamento (Ec) (distncia entre furos sucessivos da mesma linha

carregados com argamassa expansiva Fract.Ag).De 40 cm, inicialmente, ou seja, a cada furo carregado deixava-se um furo vazio, passoupara 100 cm atualmente, com E = 25 cm.

Tempo de Ruptura da Rocha

24 horas, compatvel com a programao de avano das frentes de lavra.

Consumo de Carga Explosiva

Reduo de aproximadamente 70% do consumo de explosivo (plvora negra) e acessriosde detonao (nonel e cordel) nos cortes para obteno das pranchas, com grande

contribuio para um ambiente de trabalho mais seguro.A meta da empresa reduzir em100% o uso de carga explosiva nesses cortes.

Servios Auxiliares

Eliminao da operao de raiao dos furos destinados ao carregamento com plvoranegra, dispensando a mo-de-obra de funcionrios envolvidos com esta operao, que foramdeslocados para realizao de outras atividades.


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Cortes sucessivos, com carregamento seqencial das linhas de furos, na pedreira do Amarelo

Veneciano.

GRAMAZINI Granitos e Mrmores Thomazini Ltda

Localizao da Pedreira: Castelo - ES

Material Extrado: Cinza Corumb

Mtodo de Lavra: mataco

Tecnologias de Corte: plvora negra para cortes primrios nos mataces e argamassaexpansiva Fract.Agpara obteno de pranchas dos volumes desmontados.

Direo de Corte com Argamassa Expansiva Fract.Ag :verso e segundo


Espaamento (E)

No foi alterado, mantendo-se em 30 cm.

Produtividade

Como o espaamento foi mantido, a produtividade na perfurao de pranchas permaneceu.

Taxa de Recuperao

Aumento de 30%, como conseqncia da melhor regularidade da superfcie de corte daspranchas (o uso de cordel gerava um superfcie irregular, com perdas de material) e daeliminao de irregularidades nas quinas dos blocos, quando se usava cordel NP5 noesquadrejamento destes.

No esquadrejamento dos blocos, o cordel NP5 (cinco gramas de nitropenta por metro linear)foi substitudo pelo NP3 (trs gramas de nitropenta por metro linear) diminuindo o choqueprovocado na rocha. Esta substituio, associada eliminao do NP 5 nas pranchas,reduziu sensivelmente o estresse provocado na rocha pela onda de choque, gerada nas

detonaes, o que permitiu uma maior regularidade das faces dos blocos, aumentando ataxa de recuperao da pedreira.

Custo de Produo

O aumento de 30% da taxa de recuperao foi responsvel pela reduo de 23% do custode produo da empresa. A partir dos preos praticados com cordel detonante e argamassaexpansiva, o custo para realizao de um corte com argamassa expansiva Fract.Ag, para apedreira em questo, 300% maior em relao ao cordel detonante.

Com base no exposto, consideremos o seguinte exemplo: supondo um custo de R$ 100,00por metro cbico de bloco extrado (custo operacional), com utilizao de carga explosiva(cordel detonante imerso em gua) na obteno de pranchas, para uma taxa de recuperao

de 50%, tem-se que a participao do cordel de 4% do custo operacional.


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Substituindo-se o cordel detonante pela argamassa expansiva Fract.Ag, a taxa derecuperao sobe para 65% (aumento de 30%), com participao da argamassa expansivaFract.Agno custo de produo de blocos de 12,3%. Fazendo-se a diferena entre os custosenvolvendo as duas ferramentas de corte, o custo com argamassa expansiva Fract.Ag maior em R$ 8,30/m, ou 8,3%.

Entretanto, como o custo de produo foi reduzido de 23%, em funo da nova taxa derecuperao obtida, teremos um novo custo operacional de R$ 77,00/m, que somado com8,30/m igual a R$ 85,30/m. Ou seja, obteve-se uma reduo efetiva do custo operacionalde 14,7%, para um incremento de 30% da produo de blocos.

Razo de Carregamento - kg/m

Encontra-se hoje em 0,83 kg/m, para 0,42 metros quadrados de rea cortada por metrocbico de prancha extrada.

Espaamento de Carregamento (Ec)

O espaamento de carregamento est hoje em 70 cm. No perfil de carregamento deixa-seum vazio de aproximadamente 2,0 metros no meio dos furos, cuja altura mdia de 6,0metros.


20 horas, em sintonia com a programao de desmonte da pedreira.


Usava-se cordel detonante NP 5, imerso em gua em todos os furos, para o desdobramentodas pranchas. A argamassa expansiva Fract.Ageliminou 100% o emprego de cordel nessescortes.

Superfcie cortada com argamassa expansiva Fract.Ag na lavra de mataco do granito

Cinza Corumb.


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Granitos Laranjeira Ltda

Localizao da Pedreira: PancasES

Material Extrado:Verde Bahia

Mtodo de Lavra: bancadas altas

Tecnologias de corte:argamassa expansiva Fract.Agconsorciada com fio diamantado.

Direo de Corte com Argamassa Expansiva Fract.Ag :segundo e contra


Espaamento (E) :

De 10 cm, quando usava-se cunhas de presso, passou para 30 cm com o uso daargamassa expansiva Fract.Ag.

Produtividade

A produtividade de desdobramento de pranchas foi aumentada em 60,5%, pelo novo

afastamento obtido. Taxa de Recuperao

Foi mantida. Entretanto, a utilizao da argamassa expansiva Fract.Ag possibilitou oaumento da altura das bancadas, que era limitada em 4,5 metros, por utilizar cunhas depresso, para o desdobramento das pranchas. A nova altura de bancada proporcionou umaumento de produtividade com conseqente reduo dos custos operacionais.

Custo de Produo

Pela produtividade alcanada, houve uma reduo de 37,7% dos custos operacionais. Pode-se optar em manter o atual nvel de desmonte, com reduo de 60,5% dos custosoperacionais, com perfurao, na liberao das pranchas, implicando num ajuste do nmerode perfuratrizes empregadas. Uma posio intermediria, com remanejamento demarteleteiros para o esquadrejamento de blocos, tambm pode ser adotada.

Os percentuais acima ainda devero ser subtrados da diferena das participaes: %custo/m com argamassa expansiva - % custo/m com cunhas de presso.

Razo de Carregamento - kg/m

Trabalha-se hoje com uma razo de carregamento de 0,73 kg/m, com a meta de se abaixarem 20% este valor. A relao m/ m bruto extrado de 1,0.

Espaamento de Carregamento (Ec)

Ec = 100 cm, ou seja, a cada furo carregado deixa-se trs vazios.


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Corte efetuado em mataco com o uso de argamassa expansiva Fract.ag. Observar a

regularidade do corte, responsvel pelo aumento da taxa de recuperao da pedreira.


04 dias, em cumprimento com a programao de produo da empresa.


A empresa j no utilizava explosivos/acessrios no desmonte de rocha.

Argamassa expansiva Fract.Ag consorciada com fio diamantado na pedreira de granito Verde Bahia.

A foto tambm ilustra o espaamento de carregamento adotado (furos mais escuros).


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Concluses

A viabilidade tcnica da argamassa expansiva Fract.Ag notria e os resultados apresentadosneste estudo deixam claro, tambm, a sua viabilidade econmica.

Portanto, podemos afirmar que a argamassa expansiva Fract.Ag tem proporcionado a estas eoutras empresas que a utilizam, adotando um conceito de racionalidade, uma maiorcompetitividade, tornando-as mais eficientes atravs da melhor utilizao dos seus recursosprodutivos.Alm das vantagens econmicas demonstradas, como:

preservao da integridade fsico-mecnica da rocha;

maior regularidade das superfcies cortadas;

maior taxa de recuperao das pedreiras, com menor gerao de rejeitos;

maior flexibilidade do processo produtivo;

maior produtividade;

menores custos de produo.

Esta ferramenta tambm proporciona maior segurana para os trabalhadores, com reduo donmero de acidentes de trabalho provocados pela utilizao de explosivos, alm de no requerercuidados especiais para o seu transporte, armazenamento e manuseio, por se tratar de umproduto no explosivo.

E por ser uma tecnologia limpa, no poluidora, age como um benefcio ambiental, melhorando aimagem da empresa, que assume uma postura pr-ativa com relao a varivel ambiental,possibilitando novas oportunidades de negcio.

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