Lavra de Rochas Ornamentais

LAVRA DE ROCHAS

ORNAMENTAIS Instrutora: Andreza Rafaela Morais Pereira

Disciplina: 40 horas

LIVRO UTILIZADO NA DISCIPLINA

Disponível no site do CETEM (Centro de Tecnologia Mineral)

PROVAS E TRABALHOS

Aulas dias 12/14/15/19/21/22/26/28/29 de Maio e dia 02 de Junho

Exercícios em sala

Trabalho para apresentar em power point (28/05 – Quinta)

Uma prova (29/05 – sexta)

Reposição e final (02/06 – Terça)

O QUE SÃO ROCHAS? Rocha: É um agregado sólido que ocorrem naturalmente pela natureza e é

constituído por um ou mais minerais.

Rochas Ígneas: São rochas magmáticas formadas pela solidificação da crosta.

Rochas Ígneas Intrusivas: Magma solidifica dentro da crosta, é um processo plutônico. Ex: Granito

Rochas Ígneas Extrusivas: Magma solidifica fora da crosta, é um processo vulcânico. Ex: Basalto

Rochas Sedimentares: Formada por sedimentos, aparecendo em camadas. A desagregação dos minerais pela ação do intemperismo (químico, físico ou biológico) formam as rochas sedimentares.

Três tipos de rochas sedimentares

Detrítica – Sofre o intemperismo físico (Vento e Temperatura). Ex: arenito

Químico – Sofre o intemperismo químico (Água). Ex: estalactites e estalagmites

Orgânico – Sofre o intemperismo biológico (Resto de animais e vegetais). Ex: petróleo, carvão mineral, calcário.

Rochas Metamórficas: Formadas em alta temperatura e pressão.

Temperatura + Pressão

TIPOS DE ROCHAS

CICLO DAS ROCHAS

metamorfismo

ROCHAS ORNAMENTAIS NA HISTÓRIA As rochas ornamentais são materiais rochosos extraídos e beneficiados, em maior

ou menor grau, para serem utilizados como função de revestimento, decorativas ou estruturais.

Segundo definição da ABNT, Rocha Ornamental é um material rochoso natural, que submetido a diferentes graus ou tipos de beneficiamento, pode ser utilizado para exercer uma função estética, com aplicações em monumentos, esculturas, arte funerária, bancadas, colunas edificações e etc.

Segundo definição da ABNT, Rocha de Revestimento corresponde a um produto de desmonte de blocos de dimensões variadas. Deste desmonte resultam chapas, que mais tarde podem ser polidas e cortadas, podem ser utilizadas no acabamento de superfícies tais como pisos e fachadas, em obras de construção civil.

ROCHAS ORNAMENTAIS NA HISTÓRIA

Sua utilidade tem acompanhado a evolução da humanidade e graças a sua durabilidade, serve de registro dessa evolução. Para a escala de tempo humano, as rochas são eternas formadas há mais de 4,5 bilhões de anos, enquanto o nosso primeiro ancestral bípede apareceu 3 milhões de anos atrás e o homem moderno há apenas 100.000 anos.

Homem de Atapuerca (Homo Heidelbergeienses) cobria seus mortos com “pedras”, 300.000 anos atrás.

Nosso primo Neanderthal construía cúpulas funerárias e e as cobria com lápides de calcário.

Neanderthal

Homem de Atapuerca

ROCHAS ORNAMENTAIS NA HISTÓRIA A pré – história é dividida em 5 idades:

Paleolítico ou Período da Pedra Lascada: se estendeu da origem do homem até aproximadamente 10.000 a.C. o homem procurava tudo o que era necessário para sustentar a vida por meio da caça, da pesca, da coleta de frutos, sementes e raízes, e da confecção e utilização de objetos de pedra lascada, ossos e dentes de animais.

Neolítico ou Período da Pedra Polida: teve início em mais ou menos 10.000 a.C. e se prolongou até mais ou menos 5.000 a.C. Nesse período, eles passaram a dominar a técnica de polir a pedra para a fabricação de instrumentos.

Idade dos Metais: iniciada em mais ou menos 5.000 a.C. e encerrada por volta de 4.000 a.C., com a descoberta da técnica para a fabricação de diversos utensílios com metais. O cobre foi o primeiro metal usado pelo ser humano que, mais tarde, aprendeu a misturá-lo ao estanho para, assim, obter o bronze, que era mais resistente. Mais tarde, aprendeu-se a lidar com ferro.



A primeira construção de rochas encontradas até hoje é o Templo de Gobleki Tepe, a 15 km da cidade de Sanliurfa, sudoeste da Turquia. A construção é de aproximadamente 12.000 anos de antiguidade, consiste em um série de edificações circulares ou ovais, com grandes pilares de calcários ( de 3 a 6 metros de altura), terminados em T, talhados e ornamentais com símbolos.

Globeki Tepe Antes Globeki Tepe

Hoje


As rochas também foram utilizadas para construção da cidade de Jericó (Cidade Bíblica), no Oriente Médio, no Vale do Jordão na Palestina.

Os egípcios que utilizaram utilizaram todos os tipos de rochas ( Ígneas, sedimentares e metamórficas) para construções e esculturas, foram localizadas 200 antigas pedreiras e devem existir muitas outras. No antigo Egito, os principais matérias utilizados foram calcários e arenitos, nas pirâmides, em templos e em tumbas.

Pirâmides - EgitoFeita de Rochas Calcárias Templo de Ramsés II em

Abu Simbel - Feita em rocha lisa de Arenito

Esfinge de Gizé – Feita em Cálcario


Na Grécia

Onde desenvolveram estilos arquitetônicos refinados. Os gregos começaram a utilizar o Mármore Pentelikon, produzido até hoje, também utilizaram o arenito.

Parthenon – século V a.C – Feita de Mármore Branco

ROCHAS ORNAMENTAIS NA HISTÓRIA Romanos

Os Romanos aperfeiçoaram as técnicas construtivas dos egípcios e dos gregos, com o uso de argamassa, cimento e concreto e, pela longa duração e extensão geográfica de seu império, deixaram muitos registros em “pedras”.

Deixaram registros escritos sobre o uso de “pedras” na arquitetura, como Os dez livros da arquitetura, de Vitrúvio.

Pedras macias – Tufos vulcânicos

Pedras vermelhas – Tufos lionato (Rochas duráveis mais leves, fáceis de serem cortadas e talhadas)

Rochas temperadas – Travertinos (Rocha calcária, composta de calcita) e calcários (Rochas sedimentares)

Rochas duras – lavas solidificadas

Teatro Romano de Mérida, Feita de Cálcário


No Brasil

As primeiras construções com o uso de “pedra” foi introduzida pelos colonizadores portugueses, inicialmente em fortificações defensivas ao longo da costa e em edificações religiosas.

No Nordeste foram muito

utilizados calcários e

arenitos

No Rio de Janeiro e em Sergipe foram utilizados gnaisses para construção de igrejas e edifícíos

No Sul e no Sudeste basaltos e arenitos utilizados para construções

Igreja de Nossa Senhora do Rosário em Ouro Preto - MG

Em Minas Gerais, foram os quartzitos, a pedra-sabão,

os xistos, os sepertinitos, os mais utilizados e em menor medida, granito e gnaisses.


De 1730 a 1770, no auge da produção do Ouro, as cidades mineiras experimentaram uma explosão de construções: pontes, chafarizes.

Em 1740, foram implantadas as cantaria na Minas Gerais, com os pedreiros e cantareiros portugueses, que aqui adquiriu originalidade com o uso de rochas locais, como quartzito e a pedra- sabão. A extração na pedreira, de blocos regulares de pedra, era feito com métodos rudimentares, com perfuração na pedra e instalação de cunhas.

Até o século xx, as rochas ornamentais continuaram as serem extraídas em pequenas pedreiras, de forma rudimentar de Norte a Sul do país.

A produção experimentou um grande crescimento nos anos de 1990, o que foi facilitado pela introdução do corte de fio diamnatado.

O final do último século e início deste também representou para o Brasil a mudança de exportador de blocos (Material Bruto) a exportador de chapa polidas (Material Beneficiado de maior valor agregado).


Convento de Santo Antônio Serinhaém – PE Utilizada gnaisses, granito e arenito.

Pedra do Ingá – PB, Escrituras feitas em gnaisse.

Lajedo de Pai Mateus – PB, formadas por Grandioritos e dioritos.

No Nordeste

ROCHAS ORNAMENTAIS As rochas magmáticas são muito duras, formam grandes blocos e não contêm fósseis

(restos de animais e vegetais). Ex: granito (quartzo, mica e feldspato), basalto, pedra-pomes.

As sedimentares apresentam-se em formas de camadas ou estratos. Nessas rochas encontramos fósseis, ao contrário das magmáticas. Ex: o arenito, o calcário, os cascalhos e seixos.

As rochas metamórficas são rochas modificadas em sua estrutura por novos minerais que são formados no interior da Terra pelo movimento e transformação das rochas magmáticas e sedimentares. Exemplos de rochas metamórficas são: o gnaisse, a ardósia e o mármore, quartzito.

As rochas silicáticas são formadas basicamente de quartzo, feldspato, micas e anfibólios, são considerados minerais dominantes.

Rochas carbonatadas ou calcários são rochas constituídas por calcita (carbonato de cálcio) e/ou

dolomita (carbonato de cálcio e magnésio)

CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA

A determinação das propriedades das rochas é realizada por meio de execução de ensaios e análises normalizados, em laboratórios especializados, que objetivam a obtenção dos parâmetros petrográficos, físicos e mecânicos das rochas, cuja a análise permitirá o uso adequado.

NORMALIZAÇÃO

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

ASTM – American Socitey for Testing and Materials

CEN - European Committee for Standardization

Procedimentos de ensaios e especificações e requisitos que os matérias devem cumprir.

Geologia/Tipo de roha

Propriedades Intrísecas

Ensaios Tecnológicos

Projeto Arquitetônicos

CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA

Propiedades Físicas

Densidade = Peso da rocha

Absorção de Água = incorporação de água pela rocha

Porosidade aparente = Relação entre volume de vazios e volume total

Capilaridade = A máxima absorção de água em tempo estabelecido

Dilatação Térmica = 0º a 50º C

Dureza = Resistência do material

Desgaste Abrasivo = Por atrito ou por produtos químicos

CARACTERIZAÇÃO TENOLÓGICA

Propriedades Mecânicas

Compressão

Módulo de ruptura

Flexão

Agentes Antrópicos

Umidade ( Chuva, névoa, umidade relativa do ar)

Temperatura

Insolação e resfriamento

Poluentes atmosféricos ( Gasosos e aerossóis)

ETAPAS A SEREM SEGUIDAS EM UMA PESQUISA GEOLÓGICA

Consultas bibliográficas

Fotointerpretação geológica

Reconhecimento geológico

Levantamento topográfico

Mapeamento geológico de detalhe e semidetalhe

Levantamento geofísico

Sondagem

Amostragem

Análises petrográficas

Ensaios tecnológicos

Análises de mercado

Relatório final de pesquisa

LAVRA DE ROCHAS ORNAMENTAIS

A lavra de rochas ornamentais consiste em uma atividade cujo o objetivo é a remoção de materiais úteis ou economicamente aproveitáveis dos maciços rochosos.

As principais fases da prospecção

1) Localização e/ou identificação da ocorrência mineral de rocha ornamental

2) Pesquisa mineral para levantamento de dados para melhor planejamento

3) Lavra que é a extração do material



Rochas ornamentais de revestimento

São rochas submetidas a diferentes graus ou tipos de beneficiamento, são obtidas em blocos de grandes tamanhos, com volumes de 8 a 12 m³, os quais são desdobrados em chapas, que depois de polidas são vendidas.

Lavra

Pedras foliadas como ardósias, quartzitos, gnaisses, calcários são materiais produzidos, normalmente por tecnologias semimecanizadas como serra de pisos para cortar bloquetes.


Lavra a céu aberto

Lavra por matacões

É realizado extraindo blocos comercializáveis a partir de corpos arredondados de rochas que foram deslocadas do maciço por erosão e irregularidades tanto de tamanho quanto de distribuição espacial


Lavra por matacões

Lavras por matacões geralmente apresentam baixo custo de produção, porém com baixa produtividade, qualidade inferior do produto, alto impacto paisagístico e maiores danos ao meio ambiente.

São as rochas silicáticas que formam matacões aproveitáveis.

Gandu - Bahia


Lavra por matacões

O esquadrejamento dos blocos é feito através de cunhas manuais ou cunhas pneumáticas, sendo que, no primeiro caso, o processo é mais lento e é recomendado para matacões de até 100,0 m3. No segundo caso, ocorre a utilização de explosivos em furos coplanares e paralelos.

As vantagens principais do método são: implantação rápida do empreendimento, investimento inicial baixo, necessidade de pouco conhecimento técnico, equipamentos simples e custo operacional baixo.

As desvantagens principais estão relacionadas ao volume grande de estéril produzido, recuperação baixa e dificuldades em um planejamento mais abrangente


Lavra de Maciço

Apresenta maior incidência e é realizada diretamente no maciço rochoso, sendo formado pela matriz rochosa e por todas as descontinuidades

A lavra de maciço rochoso pode ser realizada em pedreiras subterrâneas ou a céu aberto.

Pedreiras em cavas sobre terrenos planos(1)

Pedreiras em encostas de terrenos inclinados (2)

Pedreiras e Nivelamento (3)

1

2

3


Lavra de Maciço Rochoso

Lavra tipo fossa

Lavra tipo fosso

Lavra por bancadas baixas

lavras por bancadas altas

Lavra por desabamento

Lavra subterrânea


Lavra tipo fossa e poço

Nas pedreiras em fossa, as frentes de lavra situam-se imediatamente abaixo do nível do terreno, e os blocos são escoados por rampas. Já, nas pedreiras em poço, onde a cota de trabalho é ainda inferior em relação à cota de trabalho na extração em pedreiras pelo método da fossa, a movimentação de blocos e equipamentos dá-se através de guindastes. As lavras tipo poço e tipo fossa apresentam problemas quanto ao contato com lençol freático, estabilidade de taludes, detonações e manobras de equipamentos nos pequenos espaços


Lavra tipo Fossa ( Também chamadas de cavas)

É um método de lavra que apresenta um impacto visual pequeno, pois a área explotada só pode ser vista de níveis mais elevados. Uma das desvantagens é que atinge facilmente o lençol freático e o bombeamento de água do interior da cava às vezes deve ser constante. O acesso à frente de lavra é feito através de escadas (do tipo marinheiro) ou de guindastes. Seu uso depende, entre outros fatores, das condições geológicas da jazida.


Lavra do tipo Poço

Esse método é mais oneroso que o anterior, pois possui rampas laterais com forte inclinação, que são utilizadas para acesso à frente de lavra. Problemas com inundações e acidentes de trabalho são comuns às pedreiras que utilizam esse método. Nos casos em que a qualidade da rocha oferece condições de estabilidade, o avanço da lavra em profundidade nos tipos fossa e poço pode levar à necessidade de mudança para a lavra subterrânea.


Lavra em fossa (esquerda) e lavra em poço (direita)


No método do tombamento por fatias horizontais, são separados por detonação ou corte contínuo blocos sem altura suficiente para serem tombados. O método

pode ser executado por bancadas baixas ou bancadas altas. No método de bancadas baixas, o bloco é separado do maciço e esquadrejado. No método de

bancadas altas o bloco é separado do maciço, depois fracionado em blocos secundários, que, após tombamento, são novamente fracionados nos blocos

finais


Lavra por Bancadas Baixas

Um método com bancadas horizontais baixas

Dimensões do bloco final não deve ultrapassar 3,0 m, uma vez que o bloco final é retirado da cava com dimensões adequadas ao uso nos teares.

Esse método é recomendado para materiais homogêneos, sendo muito flexível para a identificação das partes sãs que serão utilizadas na forma de blocos.

A mecanização é facilitada devido à grande extensão horizontal apresentada.

Essa flexibilidade facilita a movimentação de equipamentos (perfuratrizes, carregadeiras) e de blocos.

É um método vantajoso em termos de segurança do trabalho, pois evita e reduz de forma considerável o risco de acidentes graves, além de possibilitar um controle minucioso da frente de lavra.


Lavra em Bancadas Altas

O método de bancadas altas é geralmente usado quando o maciço possui uma altura de 6,0 a 16,0 m.

Consiste na abertura de bancadas variando de 3,0 a 6,0 m de largura e 40,0 m de comprimento, podendo-se utilizar diferentes tecnologias de corte, em especial o fio diamantado.

É caracterizado pela grande incidência de perfuração para fazer a subdivisão em blocos com dimensões adequadas à serragem.

É mais oneroso que o método de lavra por bancadas baixas, uma vez que requer uma maior quantidade de mão-de-obra e equipamentos.



Lavra por bancadas altas – tombamento e desdobramento


Tombamento de Fatias Horizontais – Lavra por Degraus

Quando as fatias horizontais são desenvolvidas sem formação de bancadascaracterísticas com rampas de acesso e praças de trabalho definidas, com o material extraído caracterizando-se por blocos menores removidos em avanço horizontal, porém em níveis diferentes (em formação de escada), tem-se a chamada lavra por degraus. Dependendo da configuração do terreno, os degraus podem ser únicos, múltiplos ou sucessivos.


Tombamento de Fatias Verticais

O método do tombamento vertical dá-se pela separação de blocos com altura que permita o seu tombamento, normalmente executado sobre colchão de material granulado. Esse método apresenta a desvantagem de se trabalhar com grandes áreas de corte e movimentações de grandes volumes (durante o tombamento), o que demanda mais cuidados quanto à segurança e ao planejamento. A queda, muitas vezes, gera rupturas não pré-existentes no maciço, acarretando perdas. A vantagem em relação ao outro método que, da mesma maneira, pode ser aplicado no caso de bancadas altas (fatias horizontais com bancada alta) é a simplicidade e o menor números de etapas. O tombamento em fatias verticais pode ser integral ou fracionado


Lavra por Desabamento

Chiodi Filho (1998) relata que o desabamento pode ser feito por painéis horizontais ou verticais. O primeiro caso é recomendado quando o relevo tem inclinação baixa, enquanto que, para se fazer a lavra com painéis verticais, o relevo necessariamente deve ser íngreme.

É um método que exige pouco conhecimento técnico.

Vantagens são os baixos custos de operação e o investimento inicial baixo. Geralmente se utiliza um colchão de areia para amortecer a queda da prancha com o objetivo de diminuir o impacto no solo.

Esse método apresenta um custo semelhante ao custo da lavra de matacões, mas com o uso de equipamentos de maior porte para limpeza das praças.


Lavra por desabamento

Quando o terreno apresenta-se com declividade acima de 45º, e o material é fraturado ou não é de grande valor agregado, usa-se a lavra por desabamento. Nesse caso, procede-se à detonação na base do maciço. Esse método é considerado um tipo de lavrapredatório por gerar uma grande quantidade de rejeitos, e está sendo colocado em desuso para rochas como mármore e granitos.


Além de todos esses tipos de lavra a céu aberto aplicados a rochas ornamentais, existem no mundo, algumas empresas que extraem rochas ornamentais por lavra subterrânea. No Brasil, tem-se apenas um caso, na mina de Oliveira dos Brejinhos, na Bahia, de onde é extraído quartzito dumortierita, chamado de “Azul Imperial”. A lavra, nesse caso,evoluiu de lavra a céu aberto para lavra subterrânea

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