As rochas ornamentais são um dos materiais mais sustentáveis usados na construção, revestimento, pavimentação e outras aplicações. Remontando às estátuas de Moai na Ilha de Páscoa, sua popularidade agora está novamente aumentando e, com o equipamento certo, as pedreiras estão mais acessíveis do que nunca.
Nos últimos 20 anos, a produção global de rochas ornamentais cresceu rapidamente, especialmente no caso de projetos de construção em que os arquitetos fazem uso cada vez maior da ampla variedade de cores, texturas e acabamentos que a pedra natural pode oferecer. E, embora o uso de pedras esteja crescendo, nossa capacidade de cortar e processar rochas duras de forma mais eficiente levou a um grande aumento nos tipos e cores de materiais fornecidos ao mercado.
Além de seu uso na construção, as rochas ornamentais também são necessárias para a alvenaria de monumentos, como a matéria-prima para esculturas, monumentos e túmulos. Hoje, sete países - China, Índia, Turquia, Irã, Itália, Brasil e Espanha – respondem por cerca de dois terços da produção mundial de rochas ornamentais. Em geral, há uma tendência ao uso da pedra sempre que for economicamente possível, marcando o retorno às práticas tradicionais.
Como consequência desse aumento na demanda, definitivamente há uma oportunidade de desenvolver e expandir a indústria de rochas ornamentais (DSI) em todo o mundo. Embora a situação em relação aos potenciais clientes esteja favorável, o desenvolvimento da DSI dependerá frequentemente de fatores locais, como localização, qualidade e adequação dos depósitos de pedra, e da disponibilidade de financiamento para desenvolver ou expandir pedreiras de tamanho adequado, bem como questões logísticas, como o fornecimento da infraestrutura de transporte adequada para ligar os produtores de pedra aos clientes.
Rochas ornamentais é o nome dado às rochas natural que foram extraídas e moldadas em determinadas dimensões ou especificações para uso em edificações e construções, e na produção de esculturas, monumentos e estátuas. Em essência, o termo se refere a qualquer pedra que seja capaz de ser extraída em grandes blocos e subsequentemente processada em placas, blocos, ladrilhos ou lajes. Na prática, há uma espécie de área de intersecção entre a rocha ornamental clássica, que é amplamente ornamental em uso, e os materiais de construção de tamanho natural, onde as características físicas das rochas são usadas para produzir pedras de construção de formato regular.
Do ponto de vista histórico, a produção e o uso das pedras ornamentais vem de longa data com, por exemplo, os monumentos mesolíticos e neolíticos na Europa, no Oriente Médio e em outros lugares, claramente tendo sido construídos usando pedras moldadas. A arquitetura clássica grega e romana apresenta altos níveis de habilidade no uso de rochas ornamentais. Por exemplo, os romanos descobriram e exploraram a única fonte conhecida do mundo de pórfiro roxo para uso em colunas decorativas para seu Templo de Jupiter. Essa tarefa envolveu a extração de pedras em peças de tamanho de colunas nas montanhas do Mar Vermelho do Egito Oriental e, em seguida, o seu transporte por terra e mar até Roma. Elementos da Grande Pirâmide também foram obtidos de grandes distâncias antes de serem talhados a dimensões precisas, enquanto outros exemplos de alvenaria de alta qualidade envolvendo pedras podem ser encontrados em todos os continentes.
As pedras comerciais mais utilizadas atualmente incluem mármore, granito, ardósia e arenito, as quais podem ser encontradas em uma ampla variedade de propriedades visuais e físicas. Isso não é de modo algum uma lista exaustiva; no entanto, rochas como calcário, basalto, gabbro, travertino e tufa também são amplamente usadas sempre que suas propriedades forem consideradas adequadas. Uma rocha originalmente vulcânica, a tufa é essencialmente uma rocha muito macia, mas fácil de se trabalhar. Exemplos de seu uso vão desde o uso como material de revestimento e construção em muitos prédios na Armênia até as gigantes estátuas Moai da Ilha de Páscoa. As principais qualidades das rochas ornamentais que determinam sua popularidade e uso são a cor, os padrões e a textura, sua durabilidade e consistência de fornecimento. Mercados diferentes exigem características de qualidade diferentes.
As rochas ornamentais são grandes blocos de pedra obtidas da massa de rocha natural, e são extraídas por corte ou separação por outros meios. O tamanho do bloco individual produzido depende de uma série de fatores, incluindo a homogeneidade da própria rocha, a capacidade do operador da pedreira de manipular a pedra bruta e o uso final para a pedra, uma vez que tenha ganhado seu formato. Um tamanho de bloco típico pode ser na ordem de 6 m3 (200 pés3), que se relaciona a um bloco que pesa de10–18 t, dependendo da densidade. A maneira como uma pedreira individual é operada pode variar enormemente.
As características físicas da massa da rocha (o seu grau de homogeneidade e se há linhas de fragilidade definidas, como fratura ou laminação regular), bem como o tamanho do recurso e do mercado para seus produtos e os recursos financeiros do operador, desempenham um papel na decisão do design e da capacidade da pedreira. Em uma operação em larga escala, o primeiro estágio da produção é soltar blocos individuais que podem conter milhares de metros cúbicos de material, a partir de bancos de pedreira de 10 m ou mais de altura.
Por outro lado, uma pedreira pequena pode ter uma produção muito limitada, produzir blocos brutos pesando de 5 a 10 t e ter uma altura de banco menor, adequada para a tecnologia de produção disponível. No entanto, o conceito geral é o mesmo: produzir blocos brutos que podem então ser processados em um produto de valor mais alto. Olhado dessa forma, o bloco bruto é um ativo valioso por si só e tem de ser manuseado cuidadosamente - pequenos blocos fragmentados e irregulares têm menos valor comercial do que os grandes. Como resultado, blocos de alto valor são tratados com cuidado.
Por exemplo, alguns operadores usam um "travesseiro" de solo ou areia para apoiar blocos de pedras brutas recém soltas enquanto estão sendo manuseados na pedreira. Para materiais mais duros, como granito ou outras rochas intrusivas, os blocos geralmente são separados da face da pedreira por meio da perfuração de uma linha de furos estreitamente espaçados e precisamente alinhados e, em seguida, com a inserção de cunhas e calços (às vezes, chamados de "bujões" e "cunhas"). Introduzir as cunhas nos furos faz com que a rocha rache sequencialmente ao longo da fileira de furos, permitindo assim que o bloco seja solto. Uma rocha mais macia, como o mármore, pode ser cortada com serras de arame impregnadas com diamante, enquanto blocos de calcário macio (mas não cristalino) são frequentemente cortados com o uso de serras mecânicas. Materiais em grandes volumes, como a ardósia, podem ser soltos pelo uso cuidadoso de explosivos de baixa energia, como pólvora, colocados em furos pré-perfurados ao longo de uma banco de pedreira.
O objetivo aqui, naturalmente, é soltar a pedra bruta o suficiente sem fragmentá-la, o que a tornaria inútil para uso em telhados de ardósia ou fabricação de monumentos. Pequenas quantidades de explosivos também podem ser usadas para soltar blocos de material mais duro do fundo do banco da pedreira. Os blocos de pedras são movidos da pedreira para a unidade de processamento através de grandes carregadores dianteiros e caminhões basculantes. Os blocos brutos podem, então, ser armazenados na pedreira como inventário ou levados imediatamente para processamento em alguma fábrica; eles são frequentemente integrados com a operação de extração de pedras, ou ficam localizados nas proximidades para reduzir os custos de transporte.
Os blocos brutos são submetidos a uma série de etapas de processamento, dependendo do produto final necessário. Isso geralmente envolve o uso do corte úmido com fios impregnados com diamante ou serras circulares para produzir blocos dimensionados com precisão ou placas finas – após o qual, se necessário, é realizado o polimento ou brunimento.
A espessura das placas individuais depende novamente do uso final, sendo que o revestimento arquitetônico ou a pavimentação comercial exigem uma seção mais espessa do que, por exemplo, o material destinado ao uso como revestimento de interiores ou de paredes. As pedreiras individuais geralmente são operações bastante pequenas que suprem a demanda local. Além disso, as empresas de rochas ornamentais às vezes têm várias pedreiras para diferentes tipos de pedras ou cores, as quais operam intermitentemente, dependendo da demanda por uma pedra em particular. Os escombros de pedra que não podem ser usados são britados e vendidos como agregado de construção.
Flexibilidade e precisão da perfuração são fatores-chave na seleção do equipamento adequado para a produção de matérias-primas para a DSI. A necessidade de flexibilidade resulta da prática típica de pedreiras da DSI, com blocos individuais sendo selecionados com base em sua adequação para o uso final pretendido, e a probabilidade de que o bloco permaneça intacto enquanto é obtido da face da pedreira. Como resultado, o equipamento de perfuração deve ser muito móvel e manobrável, ao mesmo tempo em que deve fornecer o nível de precisão de perfuração necessário em termos de linearidade, alinhamento e paralelismo dos furos, para produzir fileiras de quebra precisas para a produção de blocos de alta qualidade.
Os diâmetros dos furos usados para perfuração na DSI são tipicamente menores que 45 mm, dado que o objetivo dos furos é fornecer uma linha de fragilidade dentro da massa da rocha para divisão, em vez de conter explosivos, como observado nas pedreiras convencionais. No entanto, os furos também precisam ser estreitamente espaçados, para que a propagação de trincas entre eles seja melhorada assim que o processo de cunha começar. Além disso, o desvio do furo deve ser minimizado para alcançar uma quebra mais perfeita possível. Isso, por sua vez, impõe restrições sobre a profundidade do furo que pode ser alcançada com perfuração de passagem única em diâmetros pequenos, pois o uso de uma perfuratriz de extensão feita de aço tem mais probabilidade de resultar em aumento do desvio com a profundidade, a menos que haja sistemas de controle rígidos instalados.
Dependendo do uso final pretendido para o bloco bruto, é perfeitamente viável usar plataformas de perfuração convencionais, como a perfuratriz hidráulica FlexiROC T15 R da Epiroc, que tem uma única lança e fornece um alto nível de manobrabilidade tanto para a própria máquina quanto para o posicionamento da lança. Sua aplicação é um pouco limitada, obviamente, uma vez que pode perfurar apenas um furo por vez, e a inclinação da lança e da coluna de avanço deve ser redefinida precisamente para cada furo em sequência. A próxima etapa para fornecer uma resposta a esse tipo de problema é progredir para os sistemas de perfuração especializados e personalizados para a DSI que compõem a linha da Epiroc, como a SpeedROC 1F. Também equipada com uma lança única e também completamente autônoma, ela difere da FlexiROC T15 R de uso mais geral, pois sua lança carrega uma estrutura de guia que permite o movimento lateral da coluna de avanço da perfuratriz com martelo de superfície.
Por causa disso, a máquina pode perfurar uma série de furos de 3,5 m de comprimento a partir de uma configuração no banco, reduzindo o tempo de inatividade e garantindo a precisão da perfuração em furos com profundidade de até 2,4 m em uma passagem, ou 9 m usando hastes de extensão. Ser capaz de perfurar por mais tempo durante um turno significa maior produtividade, é claro, com a SpeedROC 1F, é possível perfurar até 400 metros lineares por dia.
Alcançar uma produtividade maior ainda exige o uso de mais de uma coluna de avanço da perfuratriz em uma plataforma, conforme é observado na SpeedROC 2F e SpeedROC 3F da Epiroc. Por ser uma máquina maior do que a SpeedROC 1F, ela carrega duas e três colunas de avanço para perfuração hidráulica das rochas em sua estrutura-guia de 4 m de largura, oferecendo o potencial para perfurar até 1.000 metros lineares por dia. É possível perfurar um furo de passagem única de até 4 m, enquanto seu alcance máximo de profundidade do furo é de 9 m. A lança extensível permite a perfuração de fileiras paralelas de furos ao longo de uma banco a partir de uma única configuração, sendo que a perfuratriz tem uma cobertura de superfície máxima de aproximadamente 260 m2 sem ser movida. A profundidade do furo necessária em qualquer aplicação específica depende do tamanho do bloco que está sendo obtido, além de haver circunstâncias em que a perfuração e a divisão simplesmente não são possíveis, seja porque o bloco seria muito grande ou a rocha não é competente o suficiente para suportar as forças impostas durante a divisão. Neste caso, e presumindo que a rocha não seja muito dura ou abrasiva, a serragem usando fio impregnado com diamante pode ser uma solução.
A SpeedROC 1F, SpeedROC 2F, SpeedROC 2FA e a SpeedROC 3F também podem ser usadas para trabalhos secundários em blocos que foram extraídos de um banco, seja através da perfuração de fileiras de furos no bloco ou através da realização de um novo corte. Em cada caso, o objetivo é maximizar o rendimento de um bloco enquanto se minimiza a quantidade de resíduos gerados, e para isso, furos de pequeno diâmetro e fios finos são excelentes.
