Polimento de Rochas Frágeis

O processo de telagem (reforço) é realizado nas chapas dos materiais denominados comercialmente “exóticos”, como os pegmatitos, em função de sua fragilidade mecânica principalmente quanto aos esforços fletores. Esse procedimento é necessário para evitar quebras ou trincas durante o processo de acabamento ou no transporte.

Apesar de mecanicamente frágeis, os materiais exóticos possuem grande apelo estético, de forma que o reforço viabiliza sua comercialização, inserindo-os no mercado com alto valor agregado.

A telagem consiste basicamente da aplicação do sistema epóxi e uma tela de fibra de vidro no tardoz da chapa (superfície contrária à que receberá o acabamento). Nesse caso, além de preencher as microfissuras, o sistema epóxi também atua como agente colante da tela, dentro do conjunto de reforço.

O processo ocorre de forma semelhante à resinagem, com a desumidificação das chapas em fornos, previamente ao tratamento. O sistema epóxi (resina/catalisador) é então dosado e misturado de acordo com as características do material a ser telado. Em seguida, a mistura é espalhada no tardoz da chapa e é aplicada a tela de fibra de vidro, conforme ilustra a Figura 7.14. O processo de cura do sistema epóxi leva 24 horas, quando a chapa poderá seguir para o polimento.

Figura 7.14 – Processo de telagem de chapas de rochas em uma grande indústria de Cachoeiro de Itapemirim – ES.

Fonte: https://i.ytimg.com/vi/lY7MkAdYr6A/maxresdefault.jpg

A análise do processo de telagem de chapas de materiais exóticos é tratada na pesquisa de doutorado da tecnológa Abiliane de Andrade Pazeto que se encontra em conclusão na Área de Pós-Graduação em Geotecnia da EESC-USP. O estudo tem como escopo quantificar o aumento de resistência efetivo proporcionado por essa técnica, bem como propor outras técnicas de reforço.

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Pazeto & Paraguassú (2012, 2014) relataram que corpos de prova reforçados com tela de fibra de vidro apresentaram um aumento de resistência de apenas 15%, já os reforçados com sistema de canaletas preenchidas com compósito de sisal apresentaram um ganho de mais de 25% quando comparados à rocha sem reforço. Outra vantagem da técnica proposta é a substituição da fibra de vidro pela vegetal, que além de apresentar excelente interação com a resina epóxi, é inofensiva à saúde dos operadores da indústria.

Ressalta-se que os reforços dessa natureza servem não só para possibilitar a comercialização de materiais exóticos, mas também para outros tipos de rocha que necessitam de maior resistência à flexão, como no caso dos trabalhos de Moreiras e Paraguassú (2012) e Moreiras et al. (2012; 2013a,b; 2015) e que estudam a viabilidade do emprego de placas de rocha que ao mesmo tempo tem as funções estrutural e para revestimento.

Após o acabamento superficial as placas são cortadas com discos diamantados nas dimensões comerciais, para usos em diversas aplicações tais como pisos, revestimentos de paredes, tampos de mesas, balcões, entre outros.

A título de informação complementar sobre corte de placas de rochas, encontra-se em conclusão pesquisa de doutorado “Corte de jato com jato d’água abrasivo – uma abordagem baseada em energia” desenvolvida pela geóloga Paula Bruno Arab no Programa de Pós-Graduação em Geotecnia da EESC/USP.

O jato d’água abrasivo consiste em uma técnica de corte versátil que tem sido efetivamente aplicada ao corte de rochas desde meados da década de 1980. A capacidade de corte de materiais resistentes decorre da velocidade adquirida pelo jato, velocidade esta que em sistemas industriais convencionais pode alcançar 1000 m/s. Para isso, a água é mantida altamente pressurizada no interior da máquina, percorrendo uma tubulação até atravessar um orifício de pequeno diâmetro (<0,5 mm) responsável por transformar a energia potencial da água pressurizada em energia cinética, produzindo um jato d’água de alta velocidade. A Figura 7.15 apresenta um fluxograma básico do funcionamento do jato d’água abrasivo.

Figura 7.15 – Composição esquemática de operação da máquina de corte com jato d’água abrasivo (modificado de KULEKCI, 2002).

O mecanismo envolvido no corte jato d’água abrasivo compreende dois circuitos principais: o circuito d’água e o circuito de óleo. Após a etapa de filtração d’água, uma bomba de reforço mantém a água sob baixa pressão para que seja garantido um fluxo contínuo através do intensificador, um tipo de bomba hidráulica responsável pela amplificação da pressão d’água (geralmente até 500 MPa). O óleo também é mantido sob baixa pressão para garantir a alimentação constante do sistema e é responsável pela movimentação do pistão do intensificador. Após a amplificação da pressão, a água atravessa o atenuador, que é uma válvula cuja finalidade é a redução das flutuações de pressão no interior da máquina, garantindo, assim, um fluxo consistente e estável através da tubulação da máquina. A água pressurizada então chega à cabeça de corte, cuja função é gerar o jato d’água através de um orifício de pequeno diâmetro, além de inserir o abrasivo no sistema. Logo que o jato d’água é formado, sua alta velocidade provoca a sucção do material abrasivo, que se encontra em um reservatório conectado ao sistema. Em seguida, há a homogeneização do jato d’água e do abrasivo no interior do bocal, gerando o jato d’água abrasivo que, após cortar a rocha, é absorvido por um tanque d’água a fim de se evitar o dano de outras superfícies abaixo do alvo. A Figura 7.16 apresenta detalhadamente os principais componentes do cabeçote de corte.

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Figura Y – Cabeçote de corte e seus principais componentes (FLOW, 2012).

O impacto do jato d’água abrasivo na superfície da rocha leva à geração e propagação localizada de fissuras, mecanismo principal responsável pelo corte. Um processo erosivo também contribui para a desagregação da rocha em locais onde o jato perde energia, ou seja, com o aumento da profundidade de corte e nos limites laterais do corte.

Como principais vantagens da técnica, pode-se citar: o ótimo acabamento das peças devido à não-propagação (ou propagação mínima) de fissuras além dos limites cortados; a baixa temperatura de corte em comparação ao corte mecânico, evitando-se danos termais; a possibilidade de corte em diversos formatos, já que o bocal é guiado por software CAD/CAM; a espessura do corte é muito pequena (ao redor de 2 mm), portanto somente um pequeno volume de material é perdido. Em contrapartida, a principal desvantagem encontra-se no fato de que o corte de peças muito espessas deixa de ser preciso, pois o jato dissipa boa parte de sua energia com a profundidade, gerando uma superfície ondulada que possui acabamento de qualidade inferior (MOMBER & KOVACEVIC, 1998).

8 SISTEMAS ADERENTES DE COLOCAÇÃO DAS PEDRAS

O processo mais tradicional de assentamento de pedras emprega argamassa no dorso das placas, sendo conhecido também como sistemas aderentes.

Apesar das excelentes características estéticas e de durabilidade, as rochas quando aplicadas em pisos e em revestimentos de paredes internas e externas requerem cuidados especiais quanto aos procedimentos de execução e ao tipo de argamassa utilizada. Pode ocorrer o descolamento de placas por má aderência às argamassas ou por manifestações patológicas rocha/argamassa.

Na maioria das vezes, o assentamento (fixação) é processado de maneira empírica e sem o conhecimento do tipo de rocha, pois inexistem especificações metodológicas para as argamassas utilizadas na fixação.

Até pouco tempo o uso das rochas era restrito às construções luxuosas, ultimamente está mais difundido e registra um acréscimo no consumo residencial de rochas para pisos e revestimentos não só pelas suas qualidades e efeito estético, mas também pelo preço acessível. Isto resultou no aumento do uso de argamassa para a fixação e implica, portanto, na necessidade de estudos mais detalhados sobre as composições das argamassas para atender a grande variedade de tipos de rochas existentes nos mercados interno e externo (hoje mais de 1.200 tipos comercializados).

Estas constatações motivaram o desenvolvimento de pesquisas sobre a fixação de placas de rochas com argamassas colantes em pisos e paredes pelo Grupo de Tecnologia de Rochas (GTR) da Área de Pós-Graduação em Geotecnia da EESC/USP, que resultaram em dois programas de mestrado, um da engenheira Lizandra Nogami (2007) e outro da arquiteta Karen Grillo (2010), além de um doutorado (2013) da referida engenheira, servindo de base para outros estudos que se encontram em trabalhos publicados e apresentados em congressos.