INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA FLUMINENSE

PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTAL

MESTRADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL MODALIDADE PROFISSIONAL

TECNOLOGIA E INOVAÇÃO NO SETOR DE ROCHAS

ORNAMENTAIS: DESIGN E REAPROVEITAMENTO DE

RESÍDUOS COMO ALTERNATIVA DE MAIOR

COMPETITIVIDADE PARA AS EMPRESAS DO NOROESTE

FLUMINENSE

THAÍS FERREIRA TORRES

Campos dos Goytacazes/RJ

2015

ii

THAÍS FERREIRA TORRES

TECNOLOGIA E INOVAÇÃO NO SETOR DE ROCHAS

ORNAMENTAIS: DESIGN E REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS

COMO ALTERNATIVA DE MAIOR COMPETITIVIDADE PARA AS

EMPRESAS DO NOROESTE FLUMINENSE

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação

em Engenharia Ambiental do Instituto Federal de

Educação, Ciência e Tecnologia, como requisito para

obtenção do título de Mestre em Engenharia Ambiental,

na área de concentração Sustentabilidade Regional, linha

de pesquisa Desenvolvimento e Sustentabilidade.

Orientador: Prof. D.Sc. Romeu e Silva Neto

Campos dos Goytacazes/RJ

2015

iii

Dissertação intitulada “Tecnologia e Inovação no Setor de Rochas Ornamentais: Design e

Reaproveitamento de Resíduos como Alternativa de Maior Competitividade para as Empresas

do Noroeste Fluminense”, elaborada por Thaís Ferreira Torres e apresentada publicamente

perante a Banca Examinadora, como requisito para obtenção do título de Mestre em

Engenharia Ambiental pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, na área

de concentração Sustentabilidade Regional, linha de pesquisa Desenvolvimento e

Sustentabilidade do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Fluminense.

Aprovada em 31 de agosto de 2015.

Banca Examinadora:

.......................................................................................................................................................

Romeu e Silva Neto - Orientador

Doutor em Engenharia de Produção - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense

.....................................................................................................................................................

Regina Coeli Martins Paes Aquino

Doutora em Engenharia e Ciência dos Materiais - Universidade Estadual do Norte Fluminense

Darcy Ribeiro

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense

.......................................................................................................................................................

Gustavo de Castro Xavier

Doutor em Engenharia Civil - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

iv

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus, por tudo que tem me proporcionado e por ter me dado forças

para superar todas as dificuldades.

À minha família por todo o apoio, em especial aos meus pais e irmão. Obrigada por

incentivarem minha formação profissional e pelo exemplo que são para mim. A Jean pelo

companheirismo, apoio e compreensão ao longo desse processo.

Aos meus amigos, que estiveram presentes em momentos alegres e tristes. Às amizades que

se iniciaram na turma do mestrado. Descobrimos que as diferenças contribuem para o

aprendizado e para melhores resultados. Obrigado pelo apoio de vocês e por nunca me

deixarem desistir.

Ao Instituto Federal Fluminense pela oportunidade de realização de mais uma etapa de minha

formação acadêmica.

Agradeço ao professor e orientador Romeu e Silva Neto pela orientação, apoio e

disponibilidade ao longo da realização deste trabalho. Aos professores Gustavo Xavier e

Regina Coeli, obrigado por contribuírem no desenvolvimento deste projeto e participarem da

banca examinadora. Ao professor André Destefani, pela ajuda no laboratório de materiais e

participação na banca de qualificação.

A todos que me incentivaram e contribuíram para que eu chegasse até aqui. Muito Obrigada!

v

RESUMO

A globalização e a concorrência mundial têm exigido que as empresas recriem suas

estratégias, de forma a conseguir competitividade e aumentar a lucratividade. Neste contexto,

a indústria de rochas ornamentais constitui um Arranjo Produtivo Local (APL) importante na

Região Noroeste Fluminense. No entanto, as empresas da região utilizam técnicas

rudimentares em seus processos produtivos e possuem resistência às mudanças, resultando em

consequências negativas para o meio ambiente e para a manutenção do setor. As empresas

dessa região trabalham, principalmente, com a extração e o beneficiamento da rocha paduana

e da rocha madeira. Ambas são classificadas geologicamente como gnaisses e, nessas

atividades, o índice de perda delas fica em torno de 30% na extração e 50% no

beneficiamento, gerando grande volume de resíduos poluentes. Os produtos comercializados

por essas empresas carecem de inovações para ganharem destaque no mercado, ampliar a

carteira de clientes e aumentar a lucratividade do setor. A inovação é um ponto sistemático e

importante para o desenvolvimento e crescimento das organizações. No entanto, apenas a

inovação de processo não é suficiente para se obter um desenvolvimento satisfatório do setor,

sendo necessária a implementação conjunta de inovações de produtos. O presente trabalho

visa analisar o reaproveitamento dos resíduos de rocha ornamental gerados pelo setor como

matéria-prima para produção de concreto estrutural, a partir do britamento dos resíduos de

gnaisses e utilização destes como agregados graúdos para o concreto. Para tanto, foi realizado

um estudo de caso, utilizando-se amostras dos resíduos britados para realização de

experimentos em laboratório, visando analisar a resistência do concreto produzido com o

resíduo britado e comparar esses resultados com a resistência do concreto fabricado com a

brita convencional, mantendo-se o mesmo traço para ambas as amostras. Os resultados

indicaram que a resistência à compressão do concreto produzido com a brita proveniente dos

resíduos apresentou uma variação menor que 20% da resistência do concreto produzido com a

brita tradicional. Além disso, foi realizado um estudo em prol da implantação de inovações de

produto no setor. A arquitetura, aliada ao design, contribui favoravelmente para a criação de

belos produtos e aplicação dessas inovações. A implantação da reciclagem dos resíduos de

gnaisses e da comercialização de novos produtos poderá gerar bons resultados para o setor de

rochas ornamentais da região como: minimizar os impactos ambientais causados pela

atividade e pela disposição irregular dos resíduos; gerar renda complementar para os

produtores ao transformar os resíduos em produto comercializável; melhorar a

competitividade das empresas; e aumentar a lucratividade do setor, agregando valor à

mercadoria e possibilitando geração de novos investimentos e empregos.

Palavras-chave: Rochas ornamentais. Resíduo de rocha. Impactos ambientais. Concreto.

Inovação tecnológica.

vi

ABSTRACT

Globalization and global competition have required companies to recreate their strategies in

order to achieve competitiveness and increase profitability. The ornamental stone industry is a

Local Productive Arrangement (LPA) very important in the Northeastern Region of Rio de

Janeiro state. However, companies in the region use rudimentary techniques in their

production processes and have resistance to change, resulting in negative consequences for

the environment and for industry maintenance. Companies in this region work mainly with

the extraction and processing of Pedra Paduana and Pedra Madeira. Both are classified

geologically as gneisses and in these activities, the loss ratio of them is around 30% in the

extraction and 50% in processing, generating large volumes of waste pollutants. The products

marketed by these companies lack innovation to gain prominence in the market, expand

customer base and increase the sector's profitability. Innovation is a systematic and important

point for the development and growth of organizations. However, it is only the process of

innovation is not sufficient to obtain a satisfactory development of the sector, requiring the

joint implementation of product innovations. The present work analyzes the reuse of

ornamental rock waste generated by the industry as raw material for structural concrete

production, from the stamping of gneisses of waste and use these as coarse aggregate for

concrete. A case study was conducted using samples of crushed waste carry out laboratory

experiments in order to analyze the strength of concrete produced with crushed waste and

compare the results with the strength of concrete manufactured with conventional gravel,

keeping the same mapping for both samples. The results indicated that resistance to

compression of concrete produced with crushed rock from the waste showed a variation of

less than 20% of the strength of concrete produced with traditional gravel. In addition, a study

was conducted in support of the implementation of product innovations in the sector. The

architecture, combined with the design, contributes favorably to creating beautiful products

and application of these innovations. The implementation of the reuse of waste gneisses and

marketing of new products may generate good results for the sector of ornamental rocks of the

region as minimize environmental impacts caused by the activity and irregular disposal of

waste; generate additional income for producers to turn waste into marketable product; better

competitiveness; and increase the sector's profitability, enabling generation of new

investments and jobs.

Keywords: Ornamental rock; Rock waste; Environmental impacts; Concrete; Technologic

innovation.

vii

LISTA DE FIGURAS

ARTIGO CIENTÍFICO 01

FIGURA 01

Desperdício de matéria-prima e poluição ambiental na extração em Santo Antônio de

Pádua ....................................................................................................................................... 24

FIGURA 02

Desperdício de matéria-prima e poluição ambiental no beneficiamento em Santo Antônio de

Pádua ....................................................................................................................................... 24

FIGURA 03

Retirada de blocos através de ponteamento manual ............................................................... 25

FIGURA 04

Fatiamento artesanal do bloco de rocha ...................................................................................... 25

FIGURA 05

Corte das placas de rocha .......................................................................................................... 26

FIGURA 06

Fatiamento final das placas ..................................................................................................... 26 FIGURA 07

Curva granulométrica da areia ................................................................................................ 30

FIGURA 08

Curva granulométrica do agregado graúdo referência ............................................................ 31

FIGURA 09

Curva granulométrica do agregado graúdo experimental ....................................................... 32

FIGURA 10

Corpos de prova do Concreto Experimental após serem rompidos aos 7 dias ....................... 34

FIGURA 11

Corpo de prova do concreto experimental na prensa .............................................................. 34

FIGURA 12

Evolução da resistência à compressão do Concreto Referência ............................................. 35

FIGURA 13

Evolução da resistência à compressão do Concreto Experimental ......................................... 35

FIGURA 14

Comparativo da evolução da resistência à compressão dos concretos ensaiados ................... 36

viii

ARTIGO CIENTÍFICO 02

FIGURA 01

Desperdício de matéria-prima e poluição ambiental na extração ........................................... 47

FIGURA 02

Elementos decorativos com cacos de rochas em fachada de edificação ................................. 54

FIGURA 03

Modelo de aplicação decorativa com gnaisses ....................................................................... 55

FIGURA 04

Modelo de aplicação decorativa com gnaisses em tamanhos retangulares ............................. 56

FIGURA 05

Exemplo de proposta de Design para a Linha Xadrez ............................................................ 57 FIGURA 06

Exemplo de proposta de Design para a Linha Pássaro ........................................................... 58

FIGURA 07

Exemplo de proposta de Design para a Linha Diamond ......................................................... 58

FIGURA 08

Exemplo de proposta de Design para a Linha Diamond mesclando cores ............................. 59

FIGURA 09

Pia de banheiro e banheira ...................................................................................................... 60

FIGURA 10

Banco de praça ........................................................................................................................ 60

FIGURA 11

Bancada de cozinha ................................................................................................................. 61

ix

LISTA DE TABELAS

ARTIGO CIENTÍFICO 01

TABELA 01

Distribuição granulométrica do agregado miúdo utilizado no ensaio ..................................... 30

TABELA 02

Resultados da análise granulométrica do agregado graúdo referência ................................... 31

TABELA 03

Resultados da análise granulométrica do agregado graúdo experimental .............................. 32

TABELA 04

Resultados da resistência à compressão do Concreto Referência ........................................... 34

TABELA 05

Resultados da resistência à compressão do Concreto Experimental ....................................... 35

x

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

ABIROCHAS – Associação Brasileira da Indústria de Rochas Ornamentais

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

AEPD – Associação de Empresas de Pedras Decorativas

APL – Arranjo Produtivo Local

BNDES – Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social

CE – Concreto Experimental

CETEM – Centro de Tecnologia Mineral

CR – Concreto Referência

DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem

DRM – Departamento de Recursos Minerais

EPI – Equipamento de Proteção Individual

FIRJAN – Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro

IBRAM – Instituto Brasileiro de Mineração

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

IFF – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia

INT – Instituto Nacional de Tecnologia

MME – Ministério de Minas e Energia

ONU – Organização das Nações Unidas

PNRS – Política Nacional de Resíduos Sólidos

RETECMIN – Rede de Tecnologia Mineral

RJ – Rio de Janeiro

SEBRAE – Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas

SENAI – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

UENF – Universidade Estadual do Norte Fluminense

UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro

xi

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................. vii

LISTA DE TABELAS.............................................................................................................. ix

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ............................................................................... x

APRESENTAÇÃO ................................................................................................................. 13

ARTIGO CIENTÍFICO 01 - ESTUDO EXPERIMENTAL SOBRE A INFLUÊNCIA DA

SUBSTITUIÇÃO DO AGREGADO GRAÚDO NATURAL POR GNAISSES BRITADA,

NAS PROPRIEDADES DO CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND.............................. 16

RESUMO ................................................................................................................................ 16

ABSTRACT ............................................................................................................................ 17

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 18

1.1 Objetivos ........................................................................................................................... 18

1.2 Justificativa ....................................................................................................................... 19

1.3 Metodologia ...................................................................................................................... 19

2 REVISÃO DA LITERATURA ........................................................................................... 20

2.1 Gestão Ambiental e Reaproveitamento de Resíduos ........................................................ 20

2.2 Rochas Ornamentais e seu Setor Produtivo ...................................................................... 22

2.3 Concreto Estrutural de Cimento Portland ......................................................................... 26

3 PROGRAMA EXPERIMENTAL ....................................................................................... 29

3.1 Considerações Iniciais ....................................................................................................... 29

3.2 Materiais ............................................................................................................................ 29

3.3 Caracterização Física dos Agregados ............................................................................... 30

3.4 Propriedade do Concreto no Estado Endurecido Avaliada na Pesquisa .......................... 32

3.5 Dosagem e Preparo do Concreto Experimental ................................................................ 33

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................................... 33

5 CONCLUSÕES E INDICAÇÕES DE TRABALHOS FUTUROS .................................... 36

REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 37

ARTIGO CIENTÍFICO 02 - INOVAÇÃO TECNOLÓGICA: DESIGN E ARQUITETURA

COMO INSTRUMENTOS PARA A INOVAÇÃO DE PRODUTOS NO SETOR DE

ROCHAS ORNAMENTAIS DO NOROESTE FLUMINENSE ........................................... 41

RESUMO ................................................................................................................................ 41

ABSTRACT ............................................................................................................................ 42

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 43

1.1 Objetivos ........................................................................................................................... 44

1.2 Justificativa ....................................................................................................................... 44

1.3 Metodologia ...................................................................................................................... 45

2. REVISÃO DA LITERATURA .......................................................................................... 46

xii

2.1 O setor produtivo de exploração e produção de Rochas Ornamentais ............................. 46

2.2 Inovações tecnológicas ..................................................................................................... 48

3 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS DO

NOROESTE FLUMINENSE ................................................................................................. 51

4 INOVAÇÃO DE PRODUTO .............................................................................................. 53

4.1 Baixa complexidade: reutilização de cacos e novos cortes da rocha como elementos

decorativos .............................................................................................................................. 53

4.2 Média complexidade: modulação e paginação para novas linhas de produtos ................. 56

4.3 Alta complexidade: bancadas, pias e outros itens de fino acabamento ............................ 59

5 CONCLUSÕES ................................................................................................................... 61

REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 62

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................... 66

13

APRESENTAÇÃO

A indústria mineral brasileira tem registrado um crescimento significativo nos últimos

anos, graças a fatores como as mudanças socioeconômicas e de infraestrutura que o país tem

passado. No setor mineral, as rochas ornamentais tem se destacado como um dos negócios

mais promissores da área. As atividades do setor podem ser divididas em extração,

beneficiamento primário e beneficiamento secundário (IBRAM, 2012).

O município de Santo Antônio de Pádua está localizado na região Noroeste do Estado

do Rio de Janeiro, à cerca de 260 km da capital do Estado. Conhecido como o principal polo

mineral do Estado, existem registradas, aproximadamente, 100 pedreiras e 40 serrarias, com

atividades de exploração e beneficiamento de rochas, existindo ainda diversas indústrias

irregulares (SILVESTRE; SILVA, 2012).

As principais características das empresas da região são: micro porte, baixo nível

tecnológico e baixo nível de qualificação técnica e gerencial. Além disso, existe uma

competição negativa entre as empresas, que tem prejudicado o mercado e diminuído os preços

das rochas (SILVA NETO, 2010).

Apesar da importância, o setor de rochas ornamentais de Santo Antônio de Pádua tem

apresentado dificuldades, tanto no que diz respeito à capacitação tecnológica dos produtores

quanto com relação ao meio ambiente e à sustentabilidade. A exploração de rochas

ornamentais tem crescido bastante nos últimos anos, porém as técnicas de extração

rudimentares aumentam o desgaste ambiental na região, comprometem a produtividade local

e a competitividade do segmento. O alto índice de perdas, com a consequente geração de

resíduos, causa sérios danos ao meio ambiente e prejudica a lucratividade das empresas. A

falta de inovação e de oferta de produtos dificultam a venda e a possibilidade de se obter

novos clientes.

Segundo Seiffert (2011), a partir da Revolução Industrial, a produção intensificada foi

tornando os recursos naturais a cada dia mais escassos, comprometendo também a qualidade

ambiental. Grande parte dos processos relativos às atividades econômicas é geradora de

resíduos, em suas diversas formas, resultando em graves problemas ambientais. A reciclagem

pode resultar na redução de custos e do volume de extração da matéria-prima, preservando os

recursos naturais limitados e minimizando os problemas referentes ao gerenciamento dos

resíduos sólidos urbanos nos municípios. A área da construção civil é um setor bastante

14

indicado para utilizar materiais alternativos oriundos de subprodutos, reduzindo os custos com

compra de materiais e podendo melhorar as propriedades de seu produto final.

A utilização de resíduos, como os provenientes da indústria de rochas ornamentais,

além de benefícios para o meio ambiente e para a empresa que utiliza, resulta numa maior

lucratividade para as empresas produtoras do resíduo, uma vez que o material retirado das

jazidas passa a ser reaproveitado e comercializado, reduzindo as perdas do processo e

fornecendo uma alternativa para o mercado.

Analisando o setor de rochas ornamentais por outra perspectiva, podem-se observar

problemas decorrentes da falta de inovação tecnológica, como problemas ambientais que

poderiam ser minimizados por equipamentos mais avançados, restrição na competitividade

das empresas e mercado limitado.

Para Monteiro (2008), a inovação é um ponto bastante relevante para as organizações,

seja no âmbito tecnológico ou na criação de produtos e processos para prestação de serviço.

As organizações precisam destas inovações tecnológicas para crescerem, aumentarem sua

carteira de clientes e tornarem-se mais competitivas. Essa é uma das características do

empreendedorismo.

A rapidez com que as mudanças ocorrem, associada à evolução tecnológica, tem

exigido que as empresas inovem cada dia mais, de forma a garantirem sua sobrevivência e seu

desenvolvimento. E além da questão da inovação, o setor pouco desenvolvido

tecnologicamente tende a gerar mais problemas ambientais (SILOCCHI, 2002; FRASCÁ;

QUEIROZ, 2008).

Deste modo, o objetivo geral deste trabalho é realizar um estudo sobre o setor

produtivo de rochas ornamentais, realizando estudos de caso no Arranjo Produtivo Local da

região Noroeste Fluminense e propondo alternativas para redução dos impactos ambientais

gerados pelo setor e melhoria da competitividade e lucratividade das empresas.

Com isso, este trabalho está dividido em dois artigos científicos, em que o primeiro,

chamado “Estudo experimental sobre a influência da substituição do agregado graúdo natural

por gnaisses britada, nas propriedades do concreto de Cimento Portland”, propõe a reciclagem

dos resíduos britados de rocha ornamental para a fabricação de concreto. Neste, são

comparadas as resistências à compressão de um concreto feito com materiais tradicionais e de

outro, experimental, que utiliza como agregado graúdo britas provenientes de resíduos de

gnaisses de pedreiras de Santo Antônio de Pádua.

15

O segundo artigo, chamado “Inovação tecnológica: design e arquitetura como

instrumentos para a inovação de produtos no setor de rochas ornamentais do Noroeste

Fluminense”, trata dos avanços tecnológicos e de como novas mercadorias podem revitalizar

o setor, diminuindo os impactos ambientas com produtos tecnologicamente desenvolvidos e

aumentando a lucratividade das empresas com o crescimento da comercialização. Este artigo

faz um levantamento das inovações já desenvolvidas e em uso pelo setor, mas também

apresenta inovações aliadas à arquitetura e ao design, que estão sendo desenvolvidas por um

conjunto de instituições e que ainda não foram aplicadas no Arranjo Produtivo Local. Além

de novos produtos que poderiam ser fabricados e comercializados pelas indústrias de rochas

ornamentais do Noroeste Fluminense.

16

ARTIGO CIENTÍFICO 01 (Artigo a ser submetido à Revista Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, ISSN 2176-1523,

seguindo formatação exigida pela revista)

ESTUDO EXPERIMENTAL SOBRE A INFLUÊNCIA DA SUBSTITUIÇÃO DO

AGREGADO GRAÚDO NATURAL POR GNAISSES BRITADA, NAS PROPRIEDADES DO CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND

Romeu e Silva Neto

1, Thaís Ferreira Torres

2

RESUMO A indústria de rochas ornamentais constitui um Arranjo Produtivo Local (APL) bastante importante na Região Noroeste Fluminense. No entanto, as empresas da região utilizam técnicas rudimentares em seus processos produtivos, possuem dificuldades de articulação institucional e resistência a mudanças, o que resulta em consequências negativas para o meio ambiente e para a competitividade. As empresas dessa região trabalham, principalmente, com a extração e o beneficiamento de dois tipos de rochas: a pedra paduana e a pedra madeira. Ambas são classificadas geologicamente como gnaisses e, nessas atividades, o índice de perda delas fica em torno de 30% na extração e 50% no beneficiamento, o que gera um grande volume de resíduos poluentes. O presente trabalho visa analisar o reaproveitamento desses resíduos como matéria-prima para produção de concreto estrutural, a partir do britamento dos resíduos de gnaisses utilizando-os como agregado graúdo para o concreto estrutural. Para tanto, foi realizado um estudo de caso com material obtido na empresa Comércio de Pedras Paraíso de Pádua Ltda., utilizando-se amostras de seus resíduos de gnaisses britados para realização de experimentos em laboratório, visando analisar a resistência do concreto produzido com o resíduo britado e comparar esses resultados com a resistência do concreto fabricado com a brita convencional, mantendo-se o mesmo traço para ambas as amostras. A pesquisa se deu por meio de experimentos laboratoriais, como com a confecção e rompimento de corpos de prova de concreto, assim como com a análise de suas características e propriedades físicas. De modo complementar, foi necessária uma ampla pesquisa bibliográfica sobre a reciclagem de resíduos para a produção de concreto, além da realização de visitas técnicas à empresa objeto do estudo de caso. Essa reciclagem dos resíduos poderá gerar bons resultados para o setor de rochas ornamentais da região como: minimizar os impactos ambientais causados pela atividade e pela disposição irregular dos resíduos; gerar renda complementar para os produtores ao transformar os resíduos em produto comercializável; e aumentar a disponibilidade de matéria-prima para a fabricação de concreto estrutural na região. Palavras-chave: Impactos ambientais; Resíduos de rochas ornamentais; Concreto estrutural.

1 Instituto Federal Fluminense, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Campos dos

Goytacazes/RJ, Brasil, romeuesilvaneto@gmail.com 2 Instituto Federal Fluminense, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Campos dos

Goytacazes/RJ, Brasil, thais.torres@iff.edu.br

17

EXPERIMENTAL STUDY ON REUSING ORNAMENTAL ROCK WASTE FOR THE PRODUCTION OF STRUCTURAL CONCRETE

ABSTRACT The gneiss rock industry is an important Local Productive Arrangement (LPA) in the Northeastern Region of state of Rio de Janeiro. However, the companies in this LPA use rudimentary techniques in their productive processes, have difficulties in institutional coordination and resistance to change, resulting in negative consequences for the environment and low competitiveness. Companies in this region work mainly with the extraction and processing of two types of rocks: the Pedra Paduana and Pedra Madeira. Both are classified geologically as gneisses and in these activities, the loss ratio of them is around 30% in the extraction and 50% in processing, which generates a significant amount of polluting waste. The objective of this research study is to evaluate the technical viability of recycling this waste as raw material in the production of structural concrete, from the stamping of gneisses waste using them as coarse aggregate for structural concrete. In order to attain this objective, this research study developed an experimental case study to evaluate a rock sample from a company of the Local Productive Arrangement. The goal was to compare the resistance of concrete produced with the gneiss aggregate with the resistance of concrete produced with conventional aggregate. The search will be through laboratory experiments, as with the making and breaking of concrete specimens, as well as the analysis of their characteristics and physical properties. In a complementary manner, a large literature on the reuse of waste for the production of concrete will be needed, in addition to technical visits to the case study of the subject company. The reuse of this material may generate the following benefits: minimize environmental impacts caused by the inappropriate disposal of waste and generate complementary income for producers by transforming residues into a commercially viable product. Keywords: Environmental impacts; Ornamental rock residues; Structural concrete.

18

1 INTRODUÇÃO

Uma das grandes preocupações da atualidade é qual destinação dar aos resíduos gerados nos diversos processos produtivos. Como não se cogita interromper a produção, uma significativa parcela da sociedade, já sensibilizada com relação aos problemas ambientais, tem buscado alternativas de destinação para esses resíduos, como, por exemplo, sua reciclagem. Grande parte dos processos relativos às atividades econômicas é geradora de resíduos, em suas diversas formas, resultando em graves problemas ambientais. A construção civil, por exemplo, afeta o meio ambiente por meio da retirada de materiais da natureza que não são retornáveis e por meio da geração de entulho, que é o resultado das sobras, desperdícios e dos resíduos de materiais de construção em uma obra, como demolição, pavimentação ou construção de prédio, por exemplo, ou mesmo resultado do processo produtivo dos componentes e materiais utilizados na construção. Reciclar, de alguma forma, esses resíduos ou subprodutos industriais da construção civil é uma boa alternativa para a diminuição do impacto causado ao meio ambiente (GONÇALVES, 2000).

As atividades extrativas e industriais no setor de rochas ornamentais geram, com regularidade, resíduos de variados volumes e graus de aproveitamento. As chamadas marmorarias também geram resíduos, dos quais a maior parte são fragmentos de diversos tipos de rochas, de formas irregulares e espessuras variadas, sendo estes geralmente descartados de forma irregular (FRASCÁ; QUEIROZ, 2008).

A indústria de rochas ornamentais da região Noroeste Fluminense é grande geradora de resíduo, resultante do processo de extração e beneficiamento das rochas. Este resíduo, quando descartado de forma indevida, provoca impacto negativo no meio ambiente (MOREIRA; MANHÃES; HOLANDA, 2005). Em face deste problema, este trabalho visa estudar experimentalmente a viabilidade técnica de se utilizar tal resíduo, após seu britamento, em substituição ao agregado graúdo tradicional empregado na fabricação do concreto estrutural de cimento Portland. Essa reciclagem fará um melhor reaproveitamento dos recursos naturais, minimizando os impactos ambientais gerados pelo setor de rochas ornamentais. 1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo geral

Este trabalho visa avaliar e comparar, por meio de experimentos em

laboratório, a propriedade tecnológica de resistência à compressão dos concretos estruturais de cimento Portland confeccionados com agregado graúdo natural e dos confeccionados com agregado graúdo obtido da britagem do resíduo de rochas ornamentais (gnaisses) da região Noroeste Fluminense, em substituição ao agregado natural.

Em se constatando a viabilidade da substituição do agregado natural pelo material britado como brita do concreto estrutural, este trabalho pretende contribuir para diminuição dos impactos ambientais provocados pela geração de resíduos de rocha ornamental nas atividades de extração e beneficiamento de rochas da região Noroeste Fluminense.

19

1.1.2 Objetivos específicos Além do objetivo geral, espera-se também atingir os seguintes objetivos

específicos com este trabalho:

Caracterizar fisicamente, por meio dos ensaios de granulometria, densidade e massa específica, os agregados miúdo e graúdo utilizados nos experimentos, bem como o resíduo de rocha ornamental britado a ser utilizado em substituição à brita natural na produção do concreto;

Desenvolver um traço para o concreto estrutural que permita a comparação entre os concretos estruturais a serem avaliados;

Avaliar a resistência do concreto com agregado experimental através de comparação com o concreto tradicional pelo ensaio de compressão do concreto estrutural de cimento Portland.

1.2 Justificativa

Esse trabalho se justifica pela alta produção de resíduo na indústria de rocha ornamental na região Noroeste Fluminense, descartado de forma inadequada no meio ambiente. A possibilidade de incorporação deste resíduo na fabricação de concreto contribuiria para o equilíbrio ecológico, criando uma nova alternativa de agregados graúdos. A venda do resíduo como agregado pode contribuir de forma positiva para os lucros das empresas de rocha ornamental da região especificada. Algumas empresas de Santo Antônio de Pádua já britam e vendem esse resíduo, mas sem possuírem nenhuma comprovação científica de sua resistência. 1.3 Metodologia

A princípio, este trabalho teve um caráter mais exploratório. As pesquisas

exploratórias têm como finalidade principal desenvolver, esclarecer e modificar ideias e conceitos, tendo-se em vista a formulação de problemas de pesquisa mais precisos para estudos posteriores. Então, desenvolveu-se uma extensa pesquisa bibliográfica, em livros, artigos científicos de congressos e de periódicos, bem como teses e dissertações dos principais programas de pós-graduação relacionados com o tema, sobre a utilização de resíduos em substituição à agregados de concreto estrutural de cimento Portland. Essa pesquisa visou esclarecer e delimitar o tema, que ficou focado no estudo da viabilidade técnica da substituição da brita natural pelo resíduo britado do gnaisse da região Noroeste Fluminense na produção do concreto estrutural, em função de sua abundância nesta região.

Em seguida, os procedimentos adotados visaram fornecer a orientação necessária à realização da pesquisa, sobretudo no que se refere à obtenção de dados e informações pertinentes ao problema de pesquisa em observação. Optou-se por uma abordagem experimental e comparativa.

O método experimental consiste em submeter o objeto de estudo à influência de certas variáveis, em condições controladas e conhecidas pelo investigador, para observar os resultados que a variável produz no objeto de estudo. A abordagem experimental do trabalho visa realizar experimentos com os concretos de cimento Portland, feitos com brita natural e com os resíduos britados do gnaisse da região Noroeste Fluminense, buscando-se identificar suas características, a partir da manutenção das mesmas condições de mistura dos componentes, como o traço utilizado.

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O método comparativo procede pela investigação de fenômenos com vistas a ressaltar as diferenças e similaridades entre eles. A abordagem comparativa do trabalho visa comparar os resultados dos dois tipos de concreto, acima descritos. 2 REVISÃO DA LITERATURA 2.1 Gestão Ambiental e Reaproveitamento de Resíduos

A partir da Revolução Industrial, a produção intensificada foi tornando os recursos naturais a cada dia mais escassos, comprometendo também a qualidade ambiental. Ao final do século XX, o homem passou a perceber mais essa degradação e a compreender que as relações ser humano e meio ambiente podem ser melhores direcionadas se houver um processo de gestão ambiental. Muitas empresas adotaram a gestão ambiental não apenas para obedecer a uma legislação, que tem se tornado cada vez mais exigente, mas também por questões como aumento da qualidade dos produtos e de forma a passar melhor imagem para a sociedade (SEIFFERT, 2011).

Algumas empresas passaram a considerar a dimensão ambiental em suas ati-vidades. Entretanto, a introdução dessa variável no meio econômico não ocorre de forma homogênea, variando de empresa para empresa. Seja por conta da consideração da variável ecológica estar associada à natureza do negócio da empresa, seja porque depende do grau de conscientização da administração com relação ao meio ambiente (CORAZZA, 2003; ROSEN, 2001; SEIFFERT, 2011).

Em 1987, com o título de “Nosso Futuro Comum”, foi divulgado o relatório da Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, constituída pela Organização das Nações Unidas (ONU). Este relatório representou um marco no enfrentamento da questão ambiental ao propor a perspectiva da busca do chamado desenvolvimento sustentável, ou seja, um desenvolvimento que permita à humanidade usufruir dos recursos naturais sem comprometer a possibilidade das gerações futuras de também fazê-lo (OLIVEIRA et al, 2001).

Tradicionalmente, a visão de progresso confundia-se com um crescente domínio da natureza e com os recursos naturais tidos como ilimitados. Até a década de 70, o paradigma do processo de gestão ambiental era passivo, com uma política de dispersar os poluentes produzidos. A ideia era afastar os poluentes resultantes da produção o máximo possível da fonte geradora. Dessa forma, os stakeholders estariam satisfeitos. Entre as décadas de 70 e 80, o avanço tecnológico agravou a degradação ambiental, que aliado ao aumento populacional, diminuiu a qualidade de vida. Esse período pode ser caracterizado como reativo, onde o nível de controle ambiental passou a ser mais restritivo. É o chamado controle ambiental de fim de linha. As organizações passaram a investir em sistemas de tratamento e disposição de seus resíduos sólidos, efluentes líquidos e emissões atmosféricas (SEIFFERT, 2011).

Da década de 90 em diante, o paradigma do processo de gestão ambiental passou a ser proativo, destacando os sistemas de proteção. Ganhou ênfase os processos de prevenção da poluição, crescendo assim os investimentos em produção mais limpa, maximizando o uso de matérias-primas nos processos. A poluição passou a ser vista como um desperdício que as empresas não podem manter. Os desperdícios ou duplos desperdícios (quando estes ocorrem também durante o processo produtivo) têm como consequência a necessidade de se utilizar

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mais matéria-prima e insumos para uma produção de menos produtos. Isso contribui para a escassez das reservas naturais. Esses desperdícios poderiam ser facilmente reduzidos, com ações muitas vezes simples. No entanto, a maioria das empresas não se encontra ainda nesse estágio evolutivo e sim no reativo (SEIFFERT, 2011).

Os diversos impactos causados pela ineficácia do controle ambiental demonstram que para a preservação do meio ambiente se faz necessário uma reformulação mais ampla dos processos produtivos e de consumo, desde a exploração da matéria prima, dos processos industriais, transporte e destino dos resíduos gerados, assim como do produto após sua utilização (JOHN, 2001).

A Lei nº 12.305/10 institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) e contém importantes instrumentos para o avanço do Brasil com relação ao enfrentamento dos principais problemas ambientais, sociais e econômicos decorrentes do manejo inadequado dos resíduos sólidos. A PNRS contempla a prevenção e a redução da geração de resíduos, propondo hábitos de consumo sustentável e um conjunto de instrumentos para propiciar o aumento da reciclagem e da reciclagem dos resíduos sólidos, além da destinação ambientalmente adequada dos rejeitos. Além disso, os instrumentos da PNRS buscam ajudar o Brasil a atingir uma das metas do Plano Nacional sobre Mudança do Clima, que é de alcançar o índice de reciclagem de resíduos de 20% em 2015.

Assim, grande parte dos processos produtivos é fonte geradora de resíduos, resultando em considerável degradação ambiental e prejudicando o desenvolvimento sustentável das comunidades. Existe, portanto, a necessidade de se buscarem alternativas que reduzam esse acúmulo e que proporcionem um aproveitamento racional dos resíduos provenientes dos processos industriais. Dentro desse contexto, a construção civil surge como um setor tecnológico bastante indicado para absorver os resíduos sólidos, devido ao grande volume de recursos consumidos (BARBOSA et al, 2008; VIEIRA; DAL MOLIN, 2004) 2.1.1 Reciclagem de resíduos na construção civil

Na construção civil, além do problema de local para deposição do entulho gerado, há também o impacto causado pela retirada desnecessária de matéria-prima, cujo agravante reside no fato de que esse setor consome uma grande parcela dos recursos naturais de uma sociedade. No Brasil o consumo de agregados naturais somente para a produção de concreto e argamassas é de 220 milhões de toneladas (JOHN, 2000). Além de matéria para a britagem, como na produção de britas e areias de britagem, a extração de rochas ganhou força e vem em ritmo acelerado de crescimento graças ao mercado de rochas ornamentais (AFONSO, 2005).

A reciclagem pode resultar na redução de custos e do volume de extração da matéria-prima, preservando os recursos naturais limitados e minimizando os problemas referentes ao gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos nos municípios. O setor produtivo da construção civil pode utilizar materiais alternativos oriundos de subprodutos, tendo assim uma redução dos custos com compra de materiais e podendo melhorar as propriedades de seu produto final, além de contribuir para a redução da extração de materiais naturais mediante o emprego de resíduos recicláveis. A utilização desses resíduos, como os provenientes da indústria de rochas ornamentais, além de benefícios para o meio ambiente e para a empresa utilizadora, resulta numa maior lucratividade para as empresas produtoras

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do resíduo, uma vez que o material retirado das jazidas passa a ser reaproveitado, reduzindo as perdas do processo e fornecendo uma alternativa para o mercado.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) publicou, em 2004, a NBR 10004, que contém a classificação de resíduos sólidos. Estes são definidos como resíduos no estado sólido ou semissólido, resultantes de atividades da comunidade, podendo ser de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviço e varrição. Ainda segundo a ABNT (2004a), os resíduos são separados em três classes: I – perigosos; II – não inertes; e III – inertes. As rochas são citadas como exemplo de resíduo inerte.

O concreto, um dos materiais mais utilizados na construção civil, pode incorporar subprodutos e resíduos, em substituição ao material aglomerante ou aos agregados, contribuindo assim para a conservação de recursos naturais e melhoria de seu desempenho, com relação à resistência e durabilidade. Por isso, a utilização de adições no concreto de cimento Portland aumentou bastante nos últimos tempos, garantindo além da melhoria do desempenho mecânico e das características de durabilidade, redução nos custos de produção de concreto (MOURA et al., 2013).

2.2 Rochas Ornamentais e seu Setor Produtivo

A indústria mineral brasileira tem registrado um crescimento significativo nos últimos anos, graças a fatores como as mudanças socioeconômicas e de infraestrutura que o país tem passado. A partir do ano 2000, o aumento da demanda por minerais impulsionou a Produção Mineral Brasileira, que possui um saldo da balança comercial bastante vantajoso (IBRAM, 2012).

O termo “rocha ornamental” é utilizado para caracterizar materiais rochosos utilizados para fins de ornamentação e revestimento. Os passiveis de polimento ganham maior importância econômica. No setor mineral, as rochas ornamentais tem se destacado como um dos negócios mais promissores da área. Segundo dados disponibilizados pela Associação Brasileira da Indústria de Rochas Ornamentais (ABIROCHAS), em janeiro de 2014 as Exportações Totais de Rochas Ornamentais e de Revestimento atingiram a ordem de US$ 65.180.373,00; enquanto as importações do mesmo seguimento no mesmo período foram da ordem de US$ 7.441.558,00. Já no mês de fevereiro as exportações tiveram um valor de US$ 107.088.739,00 e as importações de US$ 5.495.000,00.

As atividades do setor podem ser divididas em lavra (extração de blocos nas pedreiras), beneficiamento primário e beneficiamento secundário, que constituem os elos principais da cadeia produtiva de rochas ornamentais, complementada por uma indústria de bens de capital e fornecedores de insumos e serviços (FERNANDES; ENRIQUEZ; ALAMINO, 2011). 2.2.1 O setor de rochas ornamentais em Santo Antônio de Pádua/RJ

O município de Santo Antônio de Pádua está localizado na região noroeste do Rio de Janeiro, à cerca de 260 km da capital do Estado. Tem população estimada para o ano de 2013 de 41.035 habitantes (IBGE - Diretoria de Pesquisas, Coordenação de População e Indicadores Sociais). Conhecido como o principal pólo mineral do estado, nesse setor, no município, atuam mais de 300 microempresas, que empregam diretamente, formais e informais, em torno de seis mil pessoas (Revista Rochas, 2008). Existem registradas, aproximadamente, 100 pedreiras e 40

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serrarias, com atividades de exploração e beneficiamento de rochas, existindo ainda diversas indústrias irregulares (SILVESTRE; SILVA, 2012).

As empresas do setor na região têm como características principais micro porte, baixo nível tecnológico e baixo nível de qualificação técnica e gerencial. Além disso, existe uma competição entre as empresas que, ao invés de favorecer o mercado, tem levado os preços das rochas a níveis tão baixos que chegam a ameaçar a sobrevivência de algumas empresas (SILVA NETO, 2010).

Em Santo Antônio de Pádua/RJ, o APL de Rochas Ornamentais é um bom exemplo da importância que os arranjos assumem no contexto do Desenvolvimento Local (PEDRO, 2011). Segundo Vargas (2008), nesta região ocorre a extração e o beneficiamento de milonito gnaisse, popularmente chamadas por outros nomes, tendo como característica básica o fácil desplacamento em um de seus planos (SILVA NETO, 2010). As atividades associadas a este arranjo produtivo são fundamentais para a geração de emprego e movimentação da economia local, com geração de renda.

Na década de 70, esse tipo de rocha era explorada, principalmente, para utilização como placa de revestimento de piso de currais. A partir de 1980, a rocha começou a ter um uso mais nobre, passando a ser serrada e utilizada nas construções, substituindo os granitos e ardósias ao apresentar melhores preços (ALMEIDA; CHAVES, 2002).

Existem no município, além das empresas diretamente atuantes na extração e beneficiamento das rochas, as que fabricam e prestam serviços de manutenção em equipamentos, como serras de pequeno porte. Assim como existem as empresas que utilizam o pó de pedra e brita, aproveitados das empresas de rochas ornamentais, para a fabricação de artefatos de cimento (SILVA NETO, 2010).

Apesar de importante, o setor de rochas ornamentais em Santo Antônio de Pádua apresenta dificuldades, tanto no que diz respeito à capacitação tecnológica dos produtores quanto com relação ao meio ambiente e à sustentabilidade. A exploração de rochas ornamentais tem crescido bastante nos últimos anos, porém as técnicas de extração rudimentares comprometem a produtividade local e a competitividade do segmento, além de aumentar o desgaste ambiental na região.

A cadeia de rochas ornamentais local compõe-se de dois segmentos produtivos: as pedreiras, que fazem a extração mineral, e as serrarias, que fazem o beneficiamento do minério extraído. Inicia-se na extração das rochas realizada pelas pedreiras, passa pelo beneficiamento feito nas serrarias e se encerra na comercialização de produtos e subprodutos acabados (MEDINA; PEITER; DEUS, 2003).

O índice de perda das rochas nesse processo de extração e beneficiamento de rochas ornamentais fica em torno de 30% na extração e 50% no beneficiamento, resultando em um grande volume de resíduos. Essas perdas elevadas configuram uma exploração predatória do meio ambiente, que em pouco tempo pode comprometer as reservas dessa riqueza municipal (SILVA NETO, 2010; ALMEIDA; CHAVES, 2002).

A perda neste ponto do processo, além do prejuízo econômico, resulta em um problema ambiental bastante grave. Uma vez extraídas as rochas, a área fica sem qualquer alternativa de reciclagem, visto que as perdas ficam espalhadas por toda área explorada (Figuras 01 e 02).

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Figura 01: Desperdício de matéria-prima e poluição ambiental na extração em

Santo Antônio de Pádua Fonte: SILVA NETO, 2010

Figura 02: Desperdício de matéria-prima e poluição ambiental no beneficiamento

em Santo Antônio de Pádua Fonte: SILVA NETO, 2010

Algumas empresas de Santo Antônio de Pádua já buscaram uma maneira de

minimizar esse impacto através da reciclagem dos resíduos do gnaisses. Elas britam o resíduo transformando-o em tamanhos comerciais de brita. Porém menos de 10% das empresas locais fazem isso (apenas as de maior porte) e o fazem sem nenhuma comprovação de que o resíduo britado possui resistência equivalente à brita tradicional, podendo ser usada estruturalmente. Os resultados dos ensaios desenvolvidos nesse trabalho buscaram indicar se esse resíduo possui resistência e, em caso afirmativo, incentivar e amplificar seu uso.

Esse grande volume de perdas na indústria extrativista de rochas ornamentais, não só no município de Santo Antônio de Pádua, mas em todo o Brasil, é resultado de um crescimento do setor nos últimos anos, principalmente a partir da década de 80. O desenvolvimento tecnológico não acompanhou esse crescimento da demanda de exportação, não criando tecnologias adequadas ao processo, como para as etapas de extração e beneficiamento, assim como com relação ao controle ambiental (CAMPOS et al, 2009).

Silva e Margueron (2002) desenvolveram um diagnóstico ambiental em uma pedreira do município, onde foram identificados alguns problemas ambientais causados pela exploração de rochas ornamentais, como alteração da paisagem,

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poluição atmosférica (dispersão de poeira no ar), processos geológicos e geomorfológicos, degradação da fauna e flora, alteração dos recursos hídricos. Isso tudo causado pelos resíduos e rejeitos de pedreiras e serrarias, com a deposição desordenada dos rejeitos de pedreiras e sobras de serraria em locais inadequados e assoreamento dos cursos d’água gerado pelo pó de serraria.

Considerando a importância social e econômica que a indústria de rochas ornamentais tem para o município e os impactos que esta atividade tem causado ao meio ambiente, se executado de forma inadequada e sem planejamento, se fazem necessários estudos para a identificação de tais problemas e adoção de medidas mitigadoras.

2.2.2 O processo de extração e beneficiamento das rochas ornamentais

Em Santo Antônio de Pádua, assim como na maioria das empresas da região, o processo de extração e beneficiamento de rochas para a produção de pedras decorativas pode ser considerado arcaico, funcionando de maneira bastante artesanal e pouco mecanizada (SILVA NETO, 2010).

Silva Neto (2010) descreve este processo, que se inicia com a explosão nos maciços para a extração dos blocos de rocha. Esta etapa, por ser realizada, muitas vezes, de maneira rudimentar, resulta em cortes não uniformes e com trincas, diminuindo o valor econômico do produto e impactando negativamente o meio ambiente. Em seguida, com equipamentos como ponteira e marreta, os operários retiram blocos de 50cm x 50cm x 40cm (Figura 03). E após a extração, os blocos são seccionados artesanalmente em placas (Figura 04).

Posteriormente, as placas são transportadas para as empresas que realizam

o beneficiamento, onde são cortadas através de maquinas nas dimensões das pedras decorativas (Figura 05). E para finalizar, estas placas são novamente seccionadas pelos operários (Figura 06), também de maneira rudimentar, obtendo-se as pedras decorativas como produto final.

Figura 03: Retirada de blocos através de ponteamento manual Fonte: Silva Neto, 2010

Figura 04: Fatiamento artesanal do bloco de rocha

Fonte: Silva Neto, 2010

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Através das figuras se pode concluir que muito do processo ainda ocorre de

forma rudimentar e artesanal, sem equipamentos tecnológicos. Além da falta de preocupação com saúde e ergonomia, pode-se observar ainda a ausência de Equipamentos de Proteção Individual (E.P.I.), caracterizando condições de insegurança para os operários. Além dos impactos ambientais e do pouco aproveitamento da matéria-prima, do ponto de vista econômico.

2.3 Concreto Estrutural de Cimento Portland

Atualmente, o concreto de Cimento Portland é um dos mais importantes materiais de construção civil utilizado no mundo. Estima-se que o consumo mundial de concreto seja da ordem de 5,5 bilhões de toneladas por ano, sendo a cadeia da indústria do concreto a maior consumidora de reservas naturais não renováveis (PETRUCCI, 1987).

O concreto é um material constituído pela mistura do aglomerante com um ou mais materiais inertes e água. Deve oferecer condições de plasticidade que facilitem as operações de manuseio indispensáveis ao seu lançamento e adquirir, com o tempo, coesão e resistência, através das reações que se processam entre seus componentes, que são: cimento, agregado graúdo, agregado miúdo e água. Pode-se ainda utilizar algum outro material, os chamados aditivos, buscando adicionar alguma propriedade especial ao concreto, como aumento da durabilidade ou maior resistência quando endurecido. À união do cimento com a água se dá o nome de pasta. Adicionando-se o agregado miúdo obtém-se a argamassa (PETRUCCI, 1987).

“Na mistura do concreto, o Cimento Portland, juntamente com a água, forma uma pasta mais ou menos fluida, dependendo do percentual de água adicionado. Essa pasta envolve as partículas de agregados com diversas dimensões para produzir um material, que, nas primeiras horas, apresenta-se em um estado capaz de ser moldado em fôrmas das mais variadas formas geométricas. Com o tempo, a mistura endurece pela reação irreversível da água com o cimento, adquirindo resistência mecânica capaz de torná-lo um material de excelente desempenho estrutural, sob os mais

Figura 05: Corte das placas de rocha Fonte: Silva Neto, 2010

Figura 06: Fatiamento final das placas Fonte: Silva Neto, 2010

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diversos ambientes de exposição. [...] A proporção entre os diversos constituintes é buscada pela tecnologia do concreto, para atender simultaneamente as propriedades mecânicas, físicas e de durabilidade requeridas para o concreto, além das características de trabalhabilidade necessárias para o transporte, lançamento e adensamento, condições estas que variam caso a caso” (HELENE, 2010).

A qualidade do concreto dependerá da qualidade dos materiais utilizados e de

sua preparação. Assim, além de se utilizar materiais de qualidade, é necessário misturá-los na proporção adequada – traço do concreto. O fator água/cimento deve ser trabalhado com bastante atenção. Após a mistura, deve-se ainda ter atenção nas fases de transporte, lançamento, adensamento e cura (PETRUCCI, 1987).

O concreto possui duas fases distintas, sendo que a primeira pode ser chamada de concreto fresco, e compreende um período de tempo muito curto, sendo este o intervalo de tempo necessário para que o concreto possa ser misturado, transportado, lançado e adensado. A segunda fase, denominada de concreto endurecido, inicia-se com a hidratação do cimento e o consequente endurecimento do concreto, estendendo-se por toda a vida da estrutura (HELENE, 2010).

O emprego do concreto na área da construção civil é muito grande, por ter boa trabalhabilidade e ser relativamente barato, além de possuir boa resistência à compressão e boa durabilidade se corretamente dosado e protegido de agentes agressivos. O cimento, no campo da construção civil, consiste em um material pulverulento, formado por silicatos e aluminatos de cálcio, que, ao serem misturados com água, hidratam-se e produzem o endurecimento da massa e sua resistência mecânica, sendo denominados de cimentos hidráulicos. O cimento Portland resulta da mistura em proporções adequadas de materiais calcários e argilosos, ou outros materiais que contenham sílica, alumina e óxido de ferro, aquecida até a temperatura de clinquerização, moendo-se o clínquer resultante (PETRUCCI, 1987; NEVILLE, 1997).

A água usada na mistura do concreto não deve conter excesso de impurezas que venham a prejudicar as reações entre ela e os compostos do cimento. Estas podem afetar o tempo de pega, a resistência mecânica, eflorescência na superfície do concreto e corrosão da armadura. No entanto, o maior problema relacionado à agua na mistura costuma ser a determinação da proporção ideal, ou seja, do fator água/cimento (PETRUCCI, 1987). Entende-se por agregado o material granular utilizado na construção civil, sem forma e volume definido, geralmente inerte e de dimensões e propriedades adequadas ao uso a que se destina. Desempenham importante papel econômico e técnico na fabricação do concreto, influenciando características como a retração e o aumento de resistência (PETRUCCI, 1987).

Segundo Bauer (2000), os agregados são componentes importantes na fabricação do concreto, sendo responsável por cerca de 80% do peso e 20% dos custos de fabricação dos concretos estruturais sem a incorporação de aditivos, podendo variar suas características de acordo com as regiões de exploração. As características mais importantes para os agregados no processo de fabricação do concreto são: porosidade, composição granulométrica, absorção de água, forma e textura superficial das partículas e resistência à compressão. Deve-se excluir os agregados oriundos de rochas macias, ou de baixa resistência à compressão, bem como as que contenham pirita, gesso e componentes ferrosos. Entre suas diversas

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classificações, se destaca a que divide os agregados segundo seus tamanhos: agregados miúdos e agregados graúdos.

A norma NBR 7211:2005 (Agregados para concreto – Especificação) da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) estipula as características exigidas para agregados, que podem ser de origem natural ou resultante de processo de britagem de rochas estáveis. Dessa forma, define agregado miúdo, como areia de origem natural ou resultante da britagem de rochas, como sendo grãos que passam pela peneira ABNT de malha com abertura de 4,8 mm. Já o agregado graúdo é definido como cascalho ou rocha britada, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam pela peneira com abertura de 75 mm e ficam retidos na peneira ABNT de 4,8 mm. Já a norma rodoviária do DNER (EM 037/97 – Especificação de agregado graúdo para concreto de cimento) diz que, além de ficarem retidos na peneira 4,8 mm, os grãos devem passar na peneira de malha quadrada de com abertura nominal de 152 mm.

Este trabalho tem a proposta de utilizar todos os componentes tradicionais para a fabricação do concreto, com exceção do agregado graúdo, onde o objetivo é verificar a possibilidade de utilização de resíduo de rocha ornamental obtido nas indústrias deste setor no município de Santo Antônio de Pádua/RJ. 2.3.1 Caracterização da brita como agregado graúdo

A brita ou pedra britada para o setor de construção civil é um produto resultante do processo de cominuição de vários tipos de rochas, extraídos de maciços rochosos (granito, gnaisse, basalto, calcário), resultando em fragmentos de rochas duras. Trata-se de um material de uso amplo e diversificado na indústria da construção civil, com aplicações na fabricação de concreto, pavimentação, edificações, obras civis e de infraestrutura (MME, 2009).

As rochas comumente usadas na produção de brita são granito, gnaisse, basalto, diabásio, calcário e dolomito. No Brasil, cerca de 85% da brita produzida vem de granito/gnaisse, 10% de calcário/dolomito e 5% de basalto/diabásio (MME, 2009).

Rochas para britagem são facilmente encontradas na natureza e são consideradas recursos minerais abundantes. Entretanto, essa relativa abundância deve ser encarada com o devido cuidado. O custo de transporte da pedreira aos centros de distribuição ou ao consumidor final encarece o preço final. Praticamente todo o transporte é feito por via rodoviária. Portanto, idealmente, a brita deve ser produzida o mais próximo possível dos centros de consumo, o que torna antieconômico boa parte dos recursos minerais disponíveis na natureza. O mercado de brita no Brasil não está consolidado. Então, em qualquer micro mercado, pode haver de aquisições e fusões para proporcionar maior poder de competitividade (MME, 2009).

O relatório técnico 30 do MME (2009, p.6) define as seguintes nomenclaturas e granulometrias para as rochas utilizadas na construção civil:

Areia de brita: pó de pedra sem partículas abaixo da malha 200 (0,074 mm), sendo a retirada dos finos é feita por lavagem do pó.

Pó de pedra: fração de finos de britagem, com dimensões variando de zero (0) a 5 mm, com alto teor de finos (máximo de 20%) passantes na malha 200 (0,074 mm).

Brita 0 ou pedrisco: granulometria variando de 4,8 mm a 9,5 mm.

Brita 1: granulometria variando de 9,5 mm a 19 mm.

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Brita 2: granulometria variando de 19 mm a 25 mm.

Brita 3: granulometria variando de 25 mm a 50 mm.

Brita 4: granulometria variando de 50 mm a 76 mm.

Brita 5: granulometria variando de 76 mm a 100 mm.

Bica corrida: mistura de tamanhos sem exigência de composição granulométrica com dimensões variando de zero (0) a 50 mm.

Gabião: ou “rachão de gabião”, com dimensões entre 100 mm e 150 mm.

Rachão: material obtido após desmonte da rocha por explosivo, às vezes denominado “rachão de praça”, ou após britagem primária.

A utilização da granulometria correta garante que o concreto tenha poucos espaços vazios. Existem tipos de britas indicados para alguns usos e não para outros. A brita de calcário, por exemplo, não é resistente à abrasão e, portanto, não é recomendada para pavimentos. A cor da brita pode variar mesmo quando decorrente de um mesmo tipo de rocha. Por isso, essa característica não é indicativa da qualidade, pois a rocha gnaisse, por exemplo, pode apresentar cor amarelada e acinzentada.

3 PROGRAMA EXPERIMENTAL 3.1 Considerações Iniciais

Atualmente, o desenvolvimento sustentável se tornou uma preocupação e uma meta a ser cumprida pela sociedade, com uma crescente busca de medidas para preservação e uso racional dos recursos naturais disponíveis, a fim de garantir o futuro do nosso planeta. A pesquisa de materiais alternativos produzidos a partir de resíduos que até o momento são descartados sem nenhum critério é, com certeza, uma das medidas necessárias e importantes para a tentativa da garantia de um futuro melhor.

No setor construção civil, tem crescido a busca por novos produtos, a partir de materiais alternativos. Estes devem ter, entre outras propriedades, resistência, durabilidade, massa específica adequada e, sobretudo, preços competitivos.

Para a verificação da viabilidade técnica do uso dos agregados graúdos britados dos resíduos de rocha ornamental do município de Santo Antônio de Pádua (RJ) foi realizada a caracterização física dos agregados e analisadas as propriedades físicas e mecânicas dos concretos com eles confeccionados. Para efeito de nomenclatura, o concreto elaborado com a brita proveniente do resíduo de rocha ornamental de pedreira de Santo Antônio de Pádua (RJ) será chamado de Concreto Experimental (CE) e o tradicional de Concreto de Referência (CR).

Por método comparativo concluiu-se, no final do estudo, sobre a possibilidade ou não, do uso do agregado em questão. 3.2 Materiais

Para realização do programa experimental deste trabalho, centrado no estudo da viabilidade técnica da substituição do agregado graúdo tradicional por gnaisses britada (resíduo de rocha ornamental) como constituinte de concreto estrutural, foram utilizados, além do próprio agregado graúdo em questão, os componentes típicos do concreto convencional: agregado miúdo, água e cimento, sendo este da marca Mauá tipo CP II E 32.

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3.3 Caracterização Física dos Agregados 3.3.1 Agregado miúdo

Para a confecção de ambos os concretos, Concreto de Referência e Concreto Experimental, foi utilizado o mesmo agregado miúdo, sendo este a areia quartzosa do rio Paraíba do Sul, por ser, na prática, a mais utilizada no preparo de concreto na região Norte Fluminense.

Para caracterização deste material foram realizados três ensaios: densidade real do grão (processo do picnômetro), massa unitária do agregado em estado solto e análise granulométrica. Desta forma, constatou-se que a areia utilizada possui massa unitária de 1,30 g/cm³ (NBR 7251/1982), massa específica de 2,63 g/cm³ (NBR 6508/1984) e módulo de finura de 2,19 (NBR 7211/1983), caracterizando a areia como fina. As características granulométricas são apresentadas na Tabela 01 e Figura 07.

Tabela 01: Distribuição granulométrica do agregado miúdo utilizado no ensaio

Análise Granulométrica da Areia

Malha Abertura da

Peneira (mm)

Amostra retida (g)

% Retido % Retido

Acumulado

4 4,75 0,60 0,2 0,2

8 2,4 1,80 0,6 0,8

16 1,2 14,40 4,8 5,6

30 0,6 89,60 29,6 35,1

50 0,3 131,80 43,5 78,7

100 0,15 60,90 20,1 98,8

Fundo 3,70 1,2 100,0

Fonte: Autoria própria, 2015

Figura 07: Curva granulométrica da areia

Fonte: autoria própria, 2015

0,20% 0,79%5,55%

35,14%

78,67%

98,78%

100,00%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0,010,1110

Per

cen

tual

Ret

ido

Acu

mu

lad

o (

%)

Abertura das Peneiras (mm)

31

3.3.2 Agregado graúdo

A caracterização do agregado graúdo tradicionalmente utilizado na confecção de concretos na região (brita referência) e do agregado gerado a partir de resíduos de rocha ornamental (brita experimental) contemplou três ensaios: densidade (processo do picnômetro), massa unitária do agregado em estado compactado seco e análise granulométrica. Ensaios para a determinação de impurezas foram descartados, tendo em vista que o material em análise é composto de rochas praticamente inalteradas e livres de impurezas, como restos de madeira e gesso.

Desta forma, obtiveram-se os seguintes resultados.

Brita referência: massa unitária de 1,49 g/cm³ (NBR 7251/1982), massa específica de 2,72 g/cm³ (NBR 6508/1984) e Dimensão Máxima Característica (DMC) de 19mm. As características granulométricas são apresentadas na Tabela 02 e Figura 08.

Brita experimental: massa unitária de 1,43 g/cm³ (NBR 7251/1982), massa específica de 2,71 g/cm³ (NBR 6508/1984) e Dimensão Máxima Característica (DMC) de 19mm. As características granulométricas são apresentadas na Tabela 03 e Figura 09.

Tabela 02: Resultados da análise granulométrica do agregado graúdo referência

Análise Granulométrica - Brita Referência

Malha Abertura da

Peneira (mm)

Amostra retida (g)

% Retido % Retido

Acumulado

1” 25 0 0 0

3/4” 19 447,7 4,47 4,5

1/2” 12,5 6175,8 61,73 66,3

3/8” 9,5 2860,2 28,59 94,9

1/4” 6,3 465,3 4,65 99,6

4 4,75 47,7 0,48 100,0

Fonte: Autoria própria, 2015

Figura 08: Curva granulométrica do agregado graúdo referência

Fonte: autoria própria, 2015

0,00%4,50%

66,30%

94,90%

99,60%

100,00%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110100

Per

cen

tual

Ret

ido

Acu

mu

lad

o (

%)

Abertura das Peneiras (mm)

32

Tabela 03: Resultados da análise granulométrica do agregado graúdo experimental

Análise Granulométrica - Brita Experimental

Malha Abertura da

Peneira (mm)

Amostra retida (g)

% Retido % Retido

Acumulado

1” 25 0 0 0

3/4” 19 2414,8 24,55 24,55

1/2” 12,5 6379,2 64,86 89,41

3/8” 9,5 980,9 9,97 99,38

1/4” 6,3 58,6 0,60 99,98

4 4,75 2,1 0,02 100,0

Fonte: Autoria própria, 2015

Figura 09: Curva granulométrica do agregado graúdo experimental

Fonte: autoria própria, 2015

Pode-se observar que, apesar de ambas as britas apresentarem uma

caracterização física semelhante e o DMC de 19mm, o percentual de material retido acumulado do agregado graúdo experimental na peneira de 12,5mm foi maior do que o percentual do agregado graúdo referência. Isso porque a brita proveniente do resíduo gerado pelo setor de rochas ornamentais se difere, principalmente, pelo seu formato lamelar, ou seja, diversas britas experimentais possuem um formato achatado e alongado, com espessura pequena em relação às outras dimensões.

3.4 Propriedade do Concreto no Estado Endurecido Avaliada na Pesquisa 3.4.1 Resistência à compressão axial simples

Um dos mais comuns dos ensaios realizados no concreto endurecido é o de resistência a compressão, em parte por ser de fácil execução, mas também por a resistência a compressão ter importância indiscutível no concreto estrutural. Os resultados desse ensaio podem ser influenciados por variações como: o tipo e

0,00%

24,55%

89,41% 99,38%

99,98%100,00%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110100

Per

cen

tual

Ret

ido

Acu

mu

lad

o (

%)

Abertura das Peneiras (mm)

33

tamanho do corpo de prova; tipo de molde; cura; e máquina de ensaio. O concreto dos corpos de prova deve ser adensado e curado na condição mais semelhante possível de onde será a estrutura real (NEVILLE, 1997).

Os corpos de prova, das misturas estudadas, foram moldados e curados seguindo as prescrições estabelecidas na NBR 5738 (ABNT, 2003). A resistência à compressão axial simples dos corpos de prova será determinada aos 7, 14 e 28 dias, seguindo as prescrições da NBR 5739 (ABNT, 2007).

3.5 Dosagem e Preparo do Concreto Experimental

Para a dosagem foi utilizado o método recomendado pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Os dados utilizados para a dosagem foram: desvio padrão da condição B (NBR 12655/2006), cimento CP II E 32, relação água/cimento de 0,47, brita 01 para ambos os agregados graúdos utilizados e consumo de cimento de 425,53 kg/m³. Como o objeto é verificar a substituição da brita comumente utilizada pela brita proveniente dos resíduos de rocha ornamental, para a dosagem do concreto foram utilizados os dados obtidos nos ensaios com a brita referência. O concreto foi dosado para se obter resistência de 25 MPa aos 28 dias.Desta forma, obteve-se o traço de 1 : 1,6 : 2,6 : 0,47. Este mesmo traço foi utilizado para a confecção do Concreto Referência e do Concreto Experimental, de forma a garantir a comparação.

Foram preparados 18 corpos de prova de dimensões 10 cm x 20 cm, sendo nove de cada tipo de concreto. Após 24 horas, os corpos de prova foram desmoldados e acondicionados em uma bacia com água em temperatura ambiente para o processo de cura.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO A resistência à compressão foi calculada através da expressão definida na NBR 5739/2007:

𝑓𝑐 =4 𝑥 𝐹

𝜋 𝑥 𝐷²

onde: fc é a resistência a compressão (Mpa) F é a força máxima obtida (N) D é o diâmetro do corpo de prova (mm)

Os ensaios de resistência à compressão, através do rompimento dos corpos de prova, foram realizados com 7, 14 e 28 dias de cura. As Figuras 10 e 11 ilustram esses ensaios.

34

Figura 10: Corpos de prova do Concreto Experimental após serem rompidos aos 7 dias

Fonte: Autoria própria, 2015

Figura 11: Corpo de prova do concreto experimental na prensa

Fonte: Autoria própria, 2015

Pode-se observar que os corpos de prova apresentaram uma linha de ruptura

cisalhada, conforme especificado pela NBR 5739:2007. Através dos ensaios, foram obtidos os resultados de resistência à

compressão axial descritos nas Tabelas 04 e 05 e Figuras 12 e 13.

Tabela 04: Resultados da resistência à compressão do Concreto Referência

Fonte: Autoria própria, 2015

35

Figura 12: Evolução da resistência à compressão do Concreto Referência

Fonte: Autoria própria, 2015

Tabela 05: Resultados da resistência à compressão do Concreto Experimental

Fonte: Autoria própria, 2015

Figura 13: Evolução da resistência à compressão do Concreto Experimental

Fonte: Autoria própria, 2015

0

21,65

26,50

35,53

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30

Res

istê

nci

a (M

Pa)

Tempo (dias)

Evolução Resistência à Compressão do Concreto

0

17,04

21,40

31,78

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30

Res

istê

nci

a (M

Pa)

Tempo (dias)

Evolução Resistência à Compressão do Concreto

36

A tensão referente a cada idade do concreto foi resultado da média aritmética dos resultados obtidos com o rompimento de cada corpo-de-prova da respectiva idade. Ambos os concretos apresentaram crescimento na resistência à compressão com o tempo (Figura 14).

Figura 14: Comparativo da evolução da resistência à compressão dos concretos ensaiados

Fonte: Autoria própria, 2015

A resistência à compressão do concreto produzido com as amostras dos

resíduos apresentou uma variação menor que 20%, da resistência do concreto produzido com a brita convencional. Apesar da diferença, os resultados encontrados indicam a viabilidade técnica da utilização da brita experimental como agregado graúdo de concreto estrutural, tendo em vista que esta apresentou um bom resultado de resistência à compressão e que, corrigindo o traço para os valores de caracterização física deste agregado, seria possível obter uma resistência ainda melhor. 5 CONCLUSÕES E INDICAÇÕES DE TRABALHOS FUTUROS

Os resultados obtidos durante a elaboração deste trabalho demonstram a potencialidade do setor de construção civil em colaborar com a sustentabilidade do meio ambiente que, no caso desse estudo, consiste na proposta de aproveitamento do resíduo de gnaisses britada para a fabricação de concreto estrutural. Assim, a brita oriunda dos resíduos de rocha ornamental demonstrou grande viabilidade quanto ao seu emprego como agregado graúdo do concreto.

Os ensaios realizados demonstraram que ambos os agregados graúdos utilizados obtiveram uma caracterização física semelhante. A resistência à compressão dos concretos confeccionados com o mesmo traço foi similar para ambos, tendo o concreto experimental apresentado uma resistência inferior ao concreto referencia, porém atendendo a expectativa de 25 MPa aos 28 dias. Considerando o desvio padrão, as curvas de evolução de resistência à compressão do concreto referência e do concreto experimental, chegariam a se encontrar.

A reciclagem dos resíduos de rochas ornamentais como brita para o concreto estrutural na construção civil poderá gerar bons resultados para as empresas do

0

17,04

21,40

31,78

0

21,65

26,50

35,53

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30

Res

istê

nci

a (M

Pa)

Tempo (dias)

Evolução Resistência à Compressão do Concreto

Concreto referência Concreto experimental

37

Arranjo Produtivo Local, como: minimizar os impactos ambientais causados pela disposição irregular dos resíduos e gerar renda complementar para os produtores ao transformar os resíduos em produto comercializável.

Como sugestão de trabalhos futuros, indica-se a realização de ensaios com novas amostras de resíduos de rocha ornamental, incluído o ensaio compressão diametral, para obter de forma indireta a resistência à tração do material.

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41

ARTIGO CIENTÍFICO 02

(Artigo a ser submetido à Revista de Administração e Inovação, ISSN 1809-2039, seguindo formatação exigida pela revista)

INOVAÇÃO TECNOLÓGICA: DESIGN E ARQUITETURA COMO

INSTRUMENTOS PARA A INOVAÇÃO DE PRODUTOS NO SETOR DE

ROCHAS ORNAMENTAIS DO NOROESTE FLUMINENSE

Thaís Ferreira Torres1, Romeu e Silva Neto

2

RESUMO

A grande concorrência mundial tem exigido que as empresas repensem suas estratégias, a fim

de conseguir competitividade e lucratividade. A inovação é um ponto sistemático e importante

para o desenvolvimento e crescimento das organizações. Na Região Noroeste Fluminense, a

indústria de rochas ornamentais constitui um Arranjo Produtivo Local (APL) de grande

importância econômica. No entanto, as empresas da região utilizam técnicas rudimentares em

seus processos produtivos, possuem dificuldades de articulação institucional e resistência a

mudanças, o que resulta em consequências negativas para o meio ambiente e para a

competitividade. Universidades, governo e organizações da sociedade civil têm tentado

desenvolver e difundir novas tecnologias nesse arranjo produtivo. No entanto, apenas a

inovação de processo não é suficiente para se obter um desenvolvimento satisfatório do setor.

É necessária a implementação conjunta de novos produtos. A arquitetura, aliada às técnicas de

design, podem contribuir favoravelmente para a criação de belos produtos e aplicação dessas

novidades. O presente trabalho visa fazer um levantamento das inovações tecnológicas no

processo produtivo já desenvolvidas para o setor de rochas ornamentais e analisar novos

produtos que possam alavancar o crescimento do setor produtivo na Região Noroeste

Fluminense. Os resultados apontam para dificuldades na difusão dessas inovações,

especialmente para as pequenas empresas, tais como baixa qualificação de empresários e

trabalhadores, e resistência a mudanças. A implementação de novos produtos trará

competitividade e maior lucratividade para as empresas.

Palavras-Chave – Inovação tecnológica; Impactos ambientais; Rochas ornamentais.

1 Arquiteta e Urbanista, Instituto Federal Fluminense, (22) 2726-2929, thais.torres@iff.edu.br

2 Eng. Civil, D. Sc., Instituto Federal Fluminense, (22) 2737-5600, romeuesilvaneto@gmail.com

42

TECHNOLOGICAL INNOVATION: DESIGN AND ARCHITECTURE

AS TOOLS FOR PRODUCT INNOVATION IN ORNAMENTAL ROCKS

SECTOR IN THE NORTHEASTERN REGION OF RIO DE JANEIRO

STATE

ABSTRACT

The great global competition has demanded that companies rethink their strategies in order to

achieve competitiveness and profitability. Innovation is a systematic and important point for

the development and growth of organizations. In the northeastern region of Rio de Janeiro

state, the dimensional stone industry is a Local Productive Arrangement (LPA) of great

economic importance. However, companies in the region use rudimentary techniques in their

production processes, have difficulties in institutional coordination and resistance to change,

which results in negative consequences for the environment and competitiveness.

Universities, government and civil society organizations have tried to develop and

disseminate new technologies in this productive arrangement. However, only the innovation

process is not enough to obtain a satisfactory development of the industry. It requires the joint

implementation of product innovations. The architecture, combined with design techniques,

can contribute positively to creating beautiful products and application of these innovations.

This paper aims to take stock of technological innovations in the production process already

developed for the ornamental stone sector and analyze and propose innovations in the product

that can leverage the growth of the productive sector in the northeastern region of Rio de

Janeiro state. The results indicate difficulties in spreading these innovations, especially for

small businesses, such as low-skilled workers and entrepreneurs, and resistance to change.

The implementation of new products will bring competitiveness and higher profitability for

companies.

Keywords: Technologic innovation; Environmental impacts; Ornamental rock.

43

1 INTRODUÇÃO

A inovação é um ponto muito relevante para as organizações em geral, seja em âmbito

tecnológico ou criação de produtos e processos para prestação de serviço. As organizações

precisam destas novidades tecnológicas para crescerem, aumentarem sua carteira de clientes e

tornarem-se mais competitivas. Essa é uma das características do empreendedorismo, que

busca a criação de produtos novos ou prestação de serviços, os quais são possuidores de um

ciclo até atingirem a estabilidade. O que indica a importância de as organizações estarem

sempre inovando (MONTEIRO, 2008).

Nesse artigo será discorrido sobre a importância da inovação no setor produtivo das

rochas ornamentais e de como essas novidades podem se tornar um diferencial competitivo.

Será dado enfoque para a região Noroeste Fluminense, indicando a importância de se inovar

para as micro e pequenas empresas dessa região, que demonstra carência quando se fala de

inovação, principalmente de produto.

A rapidez com que as mudanças ocorrem, associada à evolução tecnológica, tem exigido

que as empresas inovem cada dia mais, de forma a garantirem sua sobrevivência e seu

desenvolvimento (SILOCCHI, 2002; LAMBIN, 1995).

Além da questão da inovação, o setor pouco desenvolvido tecnologicamente tende a

gerar mais problemas ambientais. As atividades extrativas e industriais no setor de rochas

ornamentais geram, com regularidade, resíduos de variados volumes e graus de

aproveitamento. As chamadas pedreiras e serrarias também geram resíduos, dos quais a maior

parte são fragmentos de diversos tipos de rochas, de formas irregulares e espessuras variadas,

sendo estes geralmente descartados de forma irregular (FRASCÁ; QUEIROZ, 2008).

A pesquisa realizada nesse trabalho contribuirá para o arranjo produtivo de rochas

ornamentais do Noroeste Fluminense, fornecendo mais informações sobre a inovação de

produtos, constituindo-se, ao dar sua contribuição ao avanço do conhecimento, em mais um

instrumento para estimular a realização de outros estudos.

44

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo geral

Este trabalho visa analisar e apresentar inovações de produto, que estão sendo

desenvolvidas por diversas instituições, capazes de alavancar o crescimento do setor de rochas

ornamentais (gnaisses) na Região Noroeste Fluminense, mas especificamente em Santo

Antônio de Pádua/RJ.

Pretende-se contribuir para um melhor aproveitamento da matéria-prima e para a

diminuição dos impactos ambientais provocados pela geração de resíduos de rocha

ornamental nas atividades de extração e beneficiamento de rochas.

1.1.2 Objetivos específicos

Além do objetivo geral, espera-se também atingir os seguintes objetivos específicos

com este trabalho:

Caracterizar o processo de extração e beneficiamento de rochas ornamentais;

Discorrer sobre inovação tecnológica e suas classificações;

Identificar as práticas inovadoras já desenvolvidas para o setor, através de pesquisa

bibliográfica e documental;

Destacar a importância da inovação de produtos nas empresas de rocha ornamental da

região, analisando diferentes possibilidades de aplicação.

1.2 Justificativa

Esse trabalho se justifica pela estagnação do setor de rochas ornamentais na região

Noroeste Fluminense. A resistência às mudanças, aliada à falta de capacitação profissional,

inibem as práticas de inovação tecnológica. Além disso, a má utilização da matéria-prima

acarreta na alta produção de resíduos, que acabam descartados de forma inadequada no meio

ambiente. A implantação das inovações tecnológicas poderia tornar o setor mais competitivo e

aumentar a lucratividade.

45

1.3 Metodologia

O método de pesquisa e as técnicas de coleta de dados são uma das escolhas das

escolhas mais importantes do projeto, pois estes definirão os passos a serem executados na

busca do objetivo geral da pesquisa (MARTINS; MELLO; TURRIONI, 2014).

A princípio, este trabalho teve um caráter mais exploratório. As pesquisas

exploratórias têm como finalidade principal desenvolver, esclarecer e modificar ideias e

conceitos, tendo-se em vista a formulação de problemas de pesquisa mais precisos para

estudos posteriores. Segundo Gil (1999), a pesquisa exploratória visa proporcionar uma visão

geral acerca de determinado fato, especialmente em temas pouco explorados. No caso dessa

pesquisa, por conta da exploração pouco desenvolvida dos problemas da cadeia produtiva das

rochas ornamentais, tornou-se necessário a realização de visitas técnicas, reuniões com os

empresários e profissionais do setor, assim como com instituições de apoio, além da captação

de imagens das atividades e dos problemas enfrentados no setor produtivo de rochas

ornamentais do Noroeste Fluminense.

A pesquisa também teve um caráter mais descritivo. As pesquisas descritivas têm

como preocupação central descrever as características de determinado fenômeno ou

população ou, até mesmo estabelecer relações entre diversas variáveis, utilizando técnicas

padronizadas para coleta dos dados (GIL, 1999). Este trabalho desenvolveu esta característica

ao buscar descrever os processos produtivos existentes nas empresas e seus problemas, assim

como as inovações tecnológicas desenvolvidas para o setor. O presente trabalho teve também

um caráter explicativo, ao buscar explicar as dificuldades de difusão das tecnologias na região

Noroeste Fluminense. Segundo Gil (1999), as pesquisas explicativas têm como objetivo

principal identificar os fatores que contribuem ou determinam a ocorrência de um fenômeno.

Esse tipo de pesquisa explica a razão dos acontecimentos.

O trabalho teve como delineamento a pesquisa bibliográfica em publicações

especializadas sobre o tema, como livros, artigos científicos de congressos e de periódicos,

bem como teses e dissertações dos principais programas de pós-graduação relacionados com o

tema.

46

2. REVISÃO DA LITERATURA

2.1 O setor produtivo de exploração e produção de Rochas Ornamentais

O termo “rocha ornamental” é utilizado para caracterizar materiais rochosos utilizados

para fins de ornamentação e revestimento. Os passiveis de polimento ganham maior

importância econômica. No setor mineral, as rochas ornamentais tem se destacado como um

dos negócios mais promissores da área. A indústria mineral brasileira tem registrado um

crescimento significativo nos últimos anos, graças a fatores como as mudanças

socioeconômicas e de infraestrutura que o país tem passado. A partir do ano 2000, o aumento

da demanda por minerais impulsionou a Produção Mineral Brasileira, que possui um saldo da

balança comercial bastante vantajoso (IBRAM, 2012).

As atividades do setor podem ser divididas em lavra (extração de blocos nas

pedreiras), beneficiamento primário e beneficiamento secundário, que constituem os elos

principais da cadeia produtiva de rochas ornamentais, complementada por uma indústria de

bens de capital e fornecedores de insumos e serviços (FERNANDES; ENRIQUEZ;

ALAMINO, 2011).

2.1.1 O setor de rochas ornamentais em Santo Antônio de Pádua/RJ

Santo Antônio de Pádua é um município localizado na região noroeste do Rio de

Janeiro, à cerca de 260 km da capital do Estado. Caracterizado como o principal polo mineral

do estado, atuam nesse setor mais de 300 microempresas, que empregam diretamente, formais

e informais, em torno de seis mil pessoas (Revista Rochas, 2008). Existem registradas,

aproximadamente, 100 pedreiras e 40 serrarias, com atividades de exploração e

beneficiamento de rochas, existindo ainda diversas indústrias irregulares (SILVESTRE;

SILVA, 2012).

As empresas do setor na região têm como características principais micro porte, baixo

nível tecnológico e baixo nível de qualificação técnica e gerencial. Apesar de importante, o

setor de rochas ornamentais em Santo Antônio de Pádua apresenta dificuldades, tanto no que

diz respeito à capacitação tecnológica dos produtores quanto com relação ao meio ambiente e

à sustentabilidade. A exploração de rochas ornamentais tem crescido bastante nos últimos

anos, porém as técnicas de extração rudimentares comprometem a produtividade local e a

47

competitividade do segmento, além de aumentar o desgaste ambiental na região (SILVA

NETO, 2010).

A cadeia de rochas ornamentais local compõe-se de dois segmentos produtivos: as

pedreiras, que fazem a extração mineral, e as serrarias, que fazem o beneficiamento do

minério extraído. Inicia-se na extração das rochas realizada pelas pedreiras, passa pelo

beneficiamento feito nas serrarias e se encerra na comercialização de produtos e subprodutos

acabados (MEDINA; PEITER; DEUS, 2003).

O índice de perda das rochas nesse processo de extração e beneficiamento é bastante

alto, resultando em um grande volume de resíduos. Essas perdas elevadas configuram uma

exploração predatória do meio ambiente, que em pouco tempo pode comprometer as reservas

dessa riqueza municipal. As perdas neste processo (FIGURA 01), além do prejuízo

econômico, resultam em um problema ambiental bastante grave. Uma vez extraídas as rochas,

a área fica sem qualquer alternativa de reciclagem, visto que as perdas ficam espalhadas por

toda área explorada (SILVA NETO, 2010; ALMEIDA; CHAVES, 2002).

Figura 01: Desperdício de matéria-prima e poluição ambiental na extração

Fonte: SILVA NETO, 2010

Em Santo Antônio de Pádua, assim como na maioria das empresas da região, o

processo de extração e beneficiamento de rochas para a produção de pedras decorativas pode

ser considerado arcaico. Silva Neto e Silvestre (2013) descrevem este processo. A etapa da

extração se inicia com a explosão nos maciços dos blocos de rocha. Esta etapa, por ser

realizada, muitas vezes, de maneira rudimentar, resulta em cortes não uniformes e com

trincas, diminuindo o valor econômico do produto e impactando negativamente o meio

ambiente. Na etapa seguinte, com equipamentos como ponteira e marreta, os operários retiram

blocos de 50cm x 50cm x 40cm. E após a extração, os blocos são seccionados artesanalmente

em placas. Posteriormente, as placas são transportadas para as empresas que realizam o

48

beneficiamento, onde são cortadas através de maquinas nas dimensões das pedras decorativas.

E para finalizar, estas placas são novamente seccionadas pelos operários, também de maneira

rudimentar, obtendo-se as pedras decorativas como produto final.

Ao final do processo, os produtos normalmente comercializados são: placa ou lajota,

de tamanho 47x47x4 cm; bloquinho, de tamanho 23x11,5x4cm; e lajotinha ou lajinha, de

tamanho 23x11,5x1,5cm ou de 11,5x11,5x1,5cm.

Observa-se que grande parte do processo ainda ocorre de forma rudimentar e artesanal,

sem equipamentos tecnológicos e condições de segurança e ergonomia para os operários.

Além dos impactos ambientais e do pouco aproveitamento da matéria-prima, do ponto de

vista econômico. Os produtos são fabricados com pouca variedade, dificultando a

comercialização.

2.2 Inovações tecnológicas

Inovação é um ponto sistemático e importante para o desenvolvimento e crescimento

das organizações. As organizações estão vivendo uma realidade em que necessitam se adaptar

constantemente ao novo ambiente e manter-se permanentemente preparadas para enfrentar

novos desafios que o mercado consumidor venha a exigir. As empresas precisam das

inovações tecnológicas para crescerem, conquistarem clientela e se tornarem mais

competitivas (SILOCCHI, 2002).

Existem diferenças entre inventos e produtos industriais que incorporam inovações

tecnológicas. Enquanto as inovações envolvem processos coletivos de tomada de decisões, as

invenções são processos individuais nem sempre interessados no retorno financeiro (PORTO,

JUNIOR, 2010; MEDEIROS, 2004).

A inovação se caracteriza por algo novo que agrega valor social ou riqueza, estando

além de um produto novo. Algo de inovador pode estar por trás de tecnologias novas, novos

processos operacionais, novas práticas mercadológicas, pequenas mudanças, adaptações, ou

seja, novidades que gerem lucro para quem as executem. Tidd (2008) comenta que a inovação

pressupõe ainda um processo, quase uma cronologia que envolve conhecimento, informação e

criatividade.

Ao longo do tempo, um conjunto de inovações promove alterações radicais nos

produtos e processos utilizados socialmente. As inovações modificam radicalmente a cultura

organizacional, a cultura de uma nação e dos grupos humanos (QUINTELLA, 2000).

49

Na área produtiva, inovação significa estabelecer novidades materializadas através dos

produtos, processos e serviços, tanto os modificados quanto os novos. A inovação

tecnológica pode ser entendida também como um processo realizado por uma empresa para

introduzir produtos e processos que incorporem novas soluções funcionais, técnicas ou

estéticas. Além desta definição, adiciona-se o conceito ambiental, onde só se caracteriza como

uma verdadeira inovação tecnológica aqueles processos que levem em conta a introdução de

técnicas e conceitos que estejam de acordo com os preceitos do desenvolvimento sustentável,

quando existe a necessidade de se considerar esta variável (PORTO, JUNIOR, 2010;

PEREIRA,1998).

2.2.1 Tipos de Inovação

Existem definições distintas quanto à classificação das inovações. Barbieri (1997)

apud Porto e Junior (2010), classifica as inovações como: novo processo produtivo ou

alteração no processo existente, onde ocorrem alterações com o objetivo de reduzir custos,

melhorar a qualidade ou aumentar a capacidade de produção; modificações no produto

existente ou a substituição de um modelo por outro; introdução de novos produtos integrados

verticalmente aos existentes, ou seja, fabricados a partir de um processo produtivo comum;

introdução de novos produtos que exigem novas tecnologias para a empresa.

Já Tidd (2008) define a inovação em quatro tipos: inovação de produto; inovação de

processo; inovação de posição; inovação de paradigma. Na inovação de produto ocorrem

mudanças em produtos/serviços que uma empresa oferece. Na inovação de processo surgem

mudanças na forma em que os produtos/serviços são criados e entregues. Enquanto isso, na

inovação de posição há mudanças no contexto em que produtos/serviços são introduzidos. E

na inovação de paradigma as mudanças são nos modelos mentais subjacentes, que orientam o

que a empresa executa.

Nesta pesquisa se usou a classificação do Banco Nacional de Desenvolvimento

Econômico e Social (BNDES), que define a inovação como a introdução no mercado, com

êxito, de produtos, serviços, processos, métodos e sistemas que não existiam anteriormente,

ou contendo alguma característica nova e diferenciada da que estava em vigor até o momento.

Quanto à sua classificação, ela é dividida em quarto tipos.

Inovação de processo significa introduzir na organização empresarial um processo

produtivo novo ou significantemente aprimorado, ou seja, instalar novas tecnologias de

50

produção ou tecnologias significantemente aperfeiçoadas, assim como também métodos de

oferta de serviços e equipamentos de suporte à produção. Como resultado desse tipo de

inovação, deve-se obter um aumento substancial da qualidade do produto ou diminuição do

custo unitário da produção e entrega. Não são incluídas, dentre outras coisas, como inovação

de processo: paralisação de alguma linha de produção para melhorar o desempenho da

empresa; compra de máquinas e equipamentos, já instalados na empresa ou mais modernos;

mudanças pequenas ou rotineiras no processo existente; mudança organizacional que não

esteja diretamente ligada a alguma mudança tecnológica (BNDES, 2015).

A inovação de produto, como também foi definida por Tidd (2008), é a introdução no

mercado de um produto novo, sendo este um produto em que suas características

fundamentais, como especificidades técnicas e componentes, se diferenciam de todos os

produtos previamente produzidos. Também pode ser a introdução de um produto

significantemente aprimorado, onde um produto previamente existente tem seu desempenho

substancialmente aperfeiçoado, como, por exemplo, através da utilização de matérias-primas

de maior rendimento. Não são consideradas, dentre outras coisas, como inovações de produto:

mudanças apenas de caráter estético ou de estilo; mudanças rotineiras nas funções ou

características do produto, que não envolvam substancial grau de novidade ou tecnologia;

tendências da moda; pequenas alterações ou correção de erros de softwares existentes;

mudanças no tamanho ou volume da embalagem; mudança no nome do produto no mercado;

comercialização ou fabricação de produtos desenvolvidos por outras empresas; e

customização, sem diferenças significativas, para atender a especificidades de cada cliente

(BNDES, 2015).

Inovação organizacional consiste na implementação de nova gestão ou de

significativas mudanças na organização funcional do trabalho e nas relações externas. Esse

tipo de inovação deve resultar de decisões estratégicas tomadas pela direção da empresa e

buscar constituir uma novidade organizacional para esta. Dentre outras coisas, não são

incluídas como inovação organizacional: mudanças na organização do local de trabalho e nas

práticas de negócios; estratégias de gerenciamento; aquisições ou fusões com outras

empresas; mudança de cargo e contratação de funcionários; troca de um método

organizacional (BNDES, 2015).

Já a inovação de marketing é a utilização de novas estratégias ou conceitos, diferentes

dos já utilizados no mercado. Pode consistir em mudanças na forma de comercialização, nos

canais de venda e em suas divulgações. Não ocorrem mudanças nas características funcionais

51

ou de uso do produto. Esse tipo de inovação pode ser utilizada para melhor atender as

necessidades dos clientes, conquistar novos mercados ou relançar no mercado um produto.

Não se considera, dentre outras coisas, como inovação de processo: interrupção de um método

atual de marketing ou utilização de métodos já existentes; mudanças na fixação de preços;

mudanças rotineiras nos instrumentos de marketing; peça publicitária; mudança no design ou

embalagem do produto (BNDES, 2015).

3 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS NO SETOR DE ROCHAS ORNAMENTAIS DO

NOROESTE FLUMINENSE

No final da década de 80, por iniciativa do Departamento de Recurso Minerais do

Estado do Rio de Janeiro, iniciou-se o processo de reconhecimento e apoio ao produtor do

setor de rochas ornamentais. Porém, a implementação foi de pequena abrangência até meados

dos anos 1990, quando o Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas

(SEBRAE/RJ) e a Associação de Empresas de Pedras Decorativas (AEPD) firmaram um

contrato com o Centro de Tecnologia Mineral (CETEM). Nessa época passaram a ser

desenvolvidos trabalhos para a melhoria de produção nas pedreiras. Essas ações tiveram

continuidade com o projeto Rede de Tecnologia Mineral (RETECMIN), que consistia em uma

rede cooperativa de tecnologia para apoiar as organizações desse setor no Estado do Rio de

Janeiro e da qual participaram entidades como DRM, INT, UENF, UFRJ, CETEM, FIRJAN

E SENAI-RJ (SILVA NETO, SILVESTRE, 2013).

Através dessas articulações diversas pesquisas foram desenvolvidas visando criar

alternativas para a reciclagem dos resíduos e para o aumento da competitividade das

empresas. A seguir serão apresentadas algumas dessas inovações.

Uma das primeiras pesquisas gerou um resultado bastante significante, com a

separação de sólidos finos. Esses resíduos são provenientes dos sistemas de tratamento de

efluentes propostos e implantados em diversas empresas. Pesquisas desenvolvidas pelo

CETEM em conjunto com a UENF demonstraram que esses rejeitos finos de gnaisse

poderiam substituir a cal na produção de argamassa (CARVALHO et al, 2002 apud SILVA

NETO, SILVESTRE, 2013).

Outra pesquisa desenvolvida foi para a utilização de gnaisse fino em massa cerâmica,

onde surgiu a proposta de se utilizar o pó de pedra na produção de telhas, substituído a areia

52

por um gnaisse de granulometria fina, residual do processo de beneficiamento. (VIEIRA et

al, 2006 apud SILVA NETO, SILVESTRE, 2013). Outra atividade já implantada é a britagem

dos resíduos de gnaisse para utilização na produção de concreto asfáltico e na construção

civil.

Além das atividades inovadoras que reaproveitam dos resíduos da extração e do

beneficiamento, foram desenvolvidos equipamentos que inovaram no processo produtivo. No

final dos anos 1990, o atual Instituto Federal Fluminense (IFF), com apoio de entidades como

FINEP E SEBRAE, desenvolveu um conjunto de equipamento: pórtico rolante, com a

finalidade de retirar os blocos de pedra do caminhão e movimentar a carga nos sentidos

longitudinal, transversal e vertical; pinça hidráulica, desenvolvida para içar e girar blocos de

rocha com dimensões máximas de 2,00x1,00x0,40m e até 5 toneladas; serra ponte de médio

porte, também chamada de serra circular de alta precisão, que recebe e corta blocos de rocha

com menor desperdício e tamanhos mais uniformes; britador móvel, com capacidade de

processar os resíduos de rocha ornamental, tanto do processo de extração quanto de

beneficiamento da matéria-prima; máquina de abrir lajinhas, com acionamento hidráulico que

controla a pressão da mandíbula, fatiando o bloco de rocha em lajinhas de espessuras

constantes (SILVA NETO, SILVESTRE, 2013).

A implantação desses equipamentos revolucionou o processo de extração e

beneficiamento de rochas ornamentais na região Noroeste Fluminense, pois o

descarregamento dos blocos dos caminhões e a colocação na serra ponte, através da pinça

hidráulica, permitiram que as empresas obtivessem vantagens, como facilidade de descarga e

produtos com dimensões mais padronizadas, o que agrega valor comercial.

Apesar do esforço das diversas instituições em desenvolver tecnologias para o setor de

rochas ornamentais, estas não se encontram amplamente difundidas na região Noroeste

Fluminense. Os principais obstáculos são a falta de informação, falta de profissionais

qualificados e resistência a mudança por parte das empresas (SILVA NETO, SILVESTRE,

2013).

Dessa forma, percebe-se que a inovação de processo não foi suficiente para melhorar e

trazer competitividade ao setor, sendo necessário investir mais na inovação de produto, pois

apenas com ambas implantadas será possível expandir o setor de rochas ornamentais na região

de Santo Antônio de Pádua/RJ.

53

4 INOVAÇÃO DE PRODUTO

A sobrevivência de uma empresa depende da qualidade dos produtos que ela oferece.

É importante obter a preferência dos consumidores. E para isso, deve-se assegurar que os

conceitos de qualidade estejam presentes em todas suas etapas de fabricação. Ao inovar

produtos, as empresas devem considerar os riscos. Porém, é necessário arriscar e ter em vista

a lucratividade, pois as empresas dependem de seu faturamento para se modernizarem e

investirem em sua fabricação, logística e no lançamento de produtos.

O setor de rochas ornamentais do Noroeste Fluminense apresenta resistência à

implementação de mudanças. Porém, só será possível alavancar o setor com investimentos,

não apenas no quesito processo, com já vem sendo feito por algumas organizações, mas

também no que diz respeito aos produtos. As empresas da região oferecem pouca variedade

de mercadorias. Não investem em novidades e em marketing que possam atrair os

consumidores. O marketing é fundamental para atrair novos clientes e também para manter a

fidelidade dos que já compram.

Para colaborar no que diz respeito a isso, serão apresentadas a seguir propostas de

inovação de produtos possíveis de implementação na região. Os projetos arquitetônicos

podem, facilmente, incorporar essas inovações. As opções apresentadas estão sendo

desenvolvidas por diversas instituições e serão capazes de alavancar o crescimento do setor de

rochas ornamentais.

As propostas foram divididas em três classes: baixa complexidade, para propostas que

não exijam grandes mudanças, apenas um melhor aproveitamento da matéria-prima e dos

resíduos gerados; média complexidade, para propostas de novos produtos, com layouts

diferenciados e melhor aproveitamento da matéria-prima; e alta complexidade, para

lançamento de produtos mais sofisticados e com melhor acabamento. A complexidade

também é em função do grau de especialização que será exigido da mão-de-obra e dos

equipamentos a serem utilizados.

4.1 Baixa complexidade: reutilização de cacos e novos cortes da rocha como elementos

decorativos

Em média, um bloco é retirado das pedreiras com as dimensões brutas de 2,90m x

1,80m x 1,80m. Devido ao processo de extração, esse bloco é um elemento irregular, sem

esquadro nem prumo. No processo de serragem do bloco padrão, ele produz

54

aproximadamente 54 chapas com dimensões médias de 2,90m x 1,80m x 0,02m, e em função

de suas irregularidades, a área útil aproveitável de cada chapa é cerca de 2,80m x 1,75m,

Dessa forma, por conta das irregularidades, as chapas produzidas de um bloco convencional,

perdem nas laterais cerca de 0,10m (PALDÉS, 2009). Esses fragmentos de rocha que sobram

nas laterais do bloco após o corte são conhecidos como casqueiros. E os cacos são fragmentos

um pouco menores, provenientes de todas as etapas de corte da rocha.

O grande desafio inicial será ultrapassar os vícios do processo de corte, pois é

necessário mudar a mentalidade do empresário e de seus empregados, que precisam adotar

novos procedimentos. E, nesse ponto, o próprio retorno financeiro na venda destes antigos

rejeitos vem a ser um grande aliado para convencimento e aplicação de um modelo mais

consciente (PALDÉS, 2009).

Alguns fragmentos de rocha que sobram após o esquadrejamento (corte) do bloco

possuem o formato de tiras ou filetes (formato alongado). Os filetes de rocha são bastante

utilizados na arquitetura, já sendo comercializados em formatos regulares. Esses filetes

residuais pós-corte possuem um de seus lados irregular. Regularizá-lo seria inviável por conta

de seu tamanho. Dessa forma, a alternativa seria tirar proveito dessa irregularidade,

utilizando-a a favor da decoração.

Esses filetes podem ser utilizados, por exemplo, em painéis decorativos ou no

revestimento de pilares. A irregularidade e a forma dos filetes resultam em texturas e sombras

interessantes.

Da mesma forma, os cacos residuais do processo de extração e beneficiamento das

rochas ornamentais também podem ser usados como elementos decorativos, revestindo, por

exemplo, paredes em fachadas ou muros. A Figura 02 ilustra uma dessas aplicações.

Figura 02: Elementos decorativos com cacos de rochas em fachada de edificação

Fonte: arquivo pessoal, 2015

55

Na figura acima, os cacos de rocha foram utilizados como revestimento decorativo,

cobrindo paredes, pilares e vigas da fachada, porém aplicados de maneira rústica e sem

padronização. Essa aplicação decorativa, utilizando resíduos, também pode ser padronizada.

Aplicar as rochas ornamentais de maneira padronizada pode se tornar um elemento

decorativo de destaque na edificação. Essa utilização é interessante para o cliente, que obtém

um produto diferenciado e também para os empresários, que podem agregar mais valor ao

produto por conta dessa diferenciação e aumentar a lucratividade comercializando as rochas e

também os resíduos provenientes de sua exploração e beneficiamento.

As Figuras 03 e 04 abaixo ilustram algumas dessas possíveis aplicações.

Figura 03: Modelo de aplicação decorativa com gnaisses

Fonte: arquivo pessoal, 2015

56

Figura 04: Modelo de aplicação decorativa com gnaisses em tamanhos retangulares

Fonte: arquivo pessoal, 2015

O volume diferenciado das rochas ornamentais confere movimento ao elemento

decorativo e criam um efeito de luz e sombra.

Os cacos de rocha ornamental, resíduos de grande volume em todas as empresas do

setor, podem ser utilizados também na confecção pisos, como por exemplo, em pátios e

calçadas. Os cacos podem ser instalados de forma aleatória, apenas criando mosaicos no piso,

ou de forma paginada e ordenada, mesclando as cores e texturas para formar elementos. Essa

aplicação pode agregar valor comercial aos resíduos. Em sua aplicação convencional em

calçadas, as rochas ornamentais se constituem materiais duráveis, com baixo risco para os

pedestres por conta de seu bom nivelamento, baixo custo de manutenção, porém alto custo de

aplicação inicial. Mas, ao se utilizar os resíduos do processo industrial na confecção dos

passeios e calçadas, o empecilho do preço deixa de existir, já que este pode ser

comercializado por um valor menor.

4.2 Média complexidade: modulação e paginação para novas linhas de produtos

A coordenação modular consiste num sistema capaz de ordenar e racionalizar a

confecção de qualquer artefato, desde o projeto até o produto final (PENTEADO, 1980).

57

Consiste, principalmente, pela adoção de uma medida de referência, chamada módulo,

considerada como base de todos os elementos constituintes do objeto a ser confeccionado.

Os revestimentos de piso são elementos de destaque e de grande importância na

percepção e composição dos espaços internos das edificações. Paginação de piso é um projeto

que define a aplicação do revestimento, visando a otimização do uso do material e a estética.

A paginação pode ainda prever desenhos específicos, com a mistura de peças em diferentes

cores, texturas e tamanhos. Além de pisos, a paginação pode ser utilizada para dar destaque

aos revestimentos de paredes, como, por exemplo, o muro de uma edificação.

A empresa Hok Inovação, com a designer Claudia Kayat, trabalhou como parceira

para o desenvolvimento de projetos de Inserção do Design em pequenas empresas e da Rede

de Tecnologia & Inovação do Rio de Janeiro, em projetos de extensão tecnológica. Para tal,

ela desenvolveu novas linhas de produtos para a APL de Rochas Ornamentais do Noroeste

Fluminense, propondo novos cortes da rocha e paginações. A seguir ilustramos alguns desses

modelos propostos:

Design Linha Xadrez

Figura 05: Exemplo de proposta de Design para a Linha Xadrez

Fonte: KAYAT, 2015

Esta linha de design utiliza a rocha em cortes retangulares, com larguras diferenciadas.

As variadas cores apresentadas pelo gnaisses criam um efeito decorativo diferenciado.

58

Design Linha Pássaro

Figura 06: Exemplo de proposta de Design para a Linha Pássaro

Fonte: KAYAT, 2015

A linha de design Pássaro utiliza como base três formatos diferenciados, que podem

ser encaixados de diferentes formas, garantindo a personalização do elemento.

Design Linha Diamond

Figura 07: Exemplo de proposta de Design para a Linha Diamond

Fonte: KAYAT, 2015

59

A linha de design Diamond é composta por três formatos de elementos, um com a

forma de diamante e outros dois triangulares. Assim como na Linha Pássaro, as peças podem

ser encaixadas de diferentes formas, criando elementos únicos.

Figura 08: Exemplo de proposta de Design para a Linha Diamond mesclando cores

Fonte: KAYAT, 2015

Essas novas linhas de produtos otimizarão o corte e o aproveitamento das rochas,

valorizando a aplicação através dos projetos de paginação. Além disso, essas novas linhas de

produção aumentarão o valor de venda do produto. Ao se agregar valor à mercadoria, através

da diferenciação, as empresas tornam-se mais competitivas, aumentam suas margens de lucro

e conquistam novos clientes.

4.3 Alta complexidade: bancadas, pias e outros itens de fino acabamento

O design desempenha um papel central na revalorização dos materiais originais.

Desenvolver produtos com alto padrão de acabamento pode abrir uma nova carteira de

clientes para o setor de rochas do Noroeste Fluminense, que hoje se encontra estagnado. Com

a matéria-prima existente, e até com seus resíduos de extração e beneficiamento, pode-se

desenvolver projetos de pias, bancadas, tampões de mesa, jardineiras e bancos de praça. Ou

seja, a idéia é que se invista em novos produtos, com design diferenciado, de forma a agradar

o consumidor que valoriza a personalização e a boa qualidade.

Como referencial para esta produção, pode-se citar a empresa de rochas Moro,

localizada em Val d’Ossola, na região de Piemonte, Itália. Esta empresa trabalha com a

ambientação de interiores utilizando rochas ornamentais, e escolheu como marca registrada o

termo “Il Cuore della Pietra”, que pode ser traduzido como “O Coração da Rocha”. Nas

figuras 09, 10 e 11 podem ser observados produtos desenvolvidos pela empresa italiana Moro

e que poderiam ser comercializados no arranjo produtivo de Santo Antônio de Pádua.

60

Figura 09: Pia de banheiro e banheira

Fonte: CATÁLOGO MORO, 2015

Produtos com melhores acabamentos e design diferenciados agregam maior valor

comercial. Desta forma, podem gerar lucratividade para as empresas do Noroeste Fluminense

e conquistar novos clientes, aumentando o mercado.

Figura 10: Banco de praça

Fonte: CATÁLOGO MORO, 2015

61

A empresa Moro carrega um conceito de comercialização onde as peças só são

produzidas em edição limitada e comercializadas com certificado.

Figura 11: Bancada de cozinha

Fonte: CATÁLOGO MORO, 2015

As rochas ornamentais classificadas como gnaisses, existentes no Noroeste

Fluminense e estudadas nesse trabalho, podem ser utilizadas em meios externos, como nos

bancos de praça, e em meios internos, mesmo em locais que exijam boa qualidade para que

não ocorram danos com a utilização diária, como banheiros e cozinhas.

5 CONCLUSÕES

Muito do processo de extração e beneficiamento das rochas ornamentais ainda ocorre

de forma rudimentar e com mau aproveitamento da matéria-prima em grade parte das

indústrias do setor. Poucas empresas utilizam atualmente processos extrativos com

62

maquinários de alta tecnologia. A maioria é de pequenos empresários, que não possuem

capital e nem estão sensibilizados da importância de se investir em novas tecnologias.

Apenas a inovação de processo não é suficiente para se obter um desenvolvimento

satisfatório do setor, sendo necessária a implementação conjunta de inovações de produtos. O

setor só se desenvolverá com investimentos, não apenas no quesito processo, com já tem sido

feito por algumas organizações, mas também no que diz respeito aos produtos As soluções

apresentadas resultarão em vantagem econômica para as empresas, já que poderão ser

comercializados novos produtos, o que aumentará a carteira de clientes das empresas. Além

disso, produtos vistos até o momento apenas como sobras e lixos podem se tornar lucrativos.

Os novos produtos aperfeiçoarão o setor de rochas ornamentais. Os investimentos

feitos na produção, com aproveitamento dos resíduos e a criação de novas linhas de produtos

modulados ou mais sofisticados, agregarão valor à mercadoria. Com um produto diferenciado,

as empresas poderão se tornar mais competitivas e aumentar suas margens de lucro.

Como sugestão de trabalhos futuros, indica-se a pesquisa por novas soluções e em

maneiras de se aplicarem essas inovações nas empresas que possuem grande resistência à

mudança.

Este trabalho pretende ser um despertar para a implantação de soluções que buscam

um desenvolvimento sustentável do setor, com melhor aproveitamento da matéria-prima, e

também com o aumento da lucratividade das empresas, de forma a mantê-las competitivas no

mercado atual.

REFERÊNCIAS

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identificação, especificação e utilização. Kistemann e Chiodi Assessoria e Projetos Ltda

(consultoria). 2002. Disponível em: <http://www.abirochas.com.br/biblioteca.php>. Acesso

em: 11 jun. 2014.

ALMEIDA, S. L. M.; CHAVES, A. P. Aproveitamento de rejeitos de pedreiras de Santo

Antônio de Pádua – RJ. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2002.

BAPTISTA FILHO, J.; TANAKA, M. D. Caracterização econômica e mercadológica da

região produtora de rochas ornamentais de Santo Antônio de Pádua (RJ). Anuário do

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