Tear convencional

É um engenho de múltiplas lâminas de aço que, auxiliadas por abrasivos, corta os blocos num movimento de vai-e-vem. Lâminas de aço com abrasivos (granalha) são utilizadas para cortar granitos, enquanto que para cortar mármores são mais utilizadas as lâminas diamantadas. A Figura 7.1 ilustra tear tipicamente utilizado no corte de blocos de granitos.

(A) (B)

Figura 7.1 - (A) Blocos de rocha submetidos à serragem em tear multilâminas e (B) Exemplo de chapas obtidas na serragem de dois blocos de granito.

O bloco é transportado para o tear com auxílio de carrinho movido por um guincho e após sua colocação, ele é cimentado na sua base para evitar a queda das chapas.

Em geral as chapas são serradas com espessuras de 2cm e 3cm. A produtividade (velocidade de corte) depende do tipo da rocha, do abrasivo e das condições operacionais. O avanço médio de corte de uma chapa de 1 cm está, em geral, em torno de 16 cm/24 h, sendo que para rochas duras o avanço é de 10 cm/24 h e as brandas de 20 cm/24 h. Se a espessura da chapa for de 3 cm, o avanço médio estará em torno de 20 cm/24 h.

73

O abrasivo mais comumente usado é granalha de aço, que é lançado de tempos em tempos sobre o bloco, numa mistura de água e cal virgem, que evitam a oxidação da granalha e também lubrificam as lâminas (Figura 7.2).

(A) (B)

(C) (D)

Figura 7.2 - Detalhes de um tear: (A) Quadro porta-lâminas; (B) Reservatório de cal; (C) Misturador de lama (água, cal e granalha) e (D) Granalha de aço.

Não devem ser colocados na mesma serrada, blocos com alturas diferentes e materiais de durezas distintas, pois podem provocar desgastes diferenciais das lâminas, vibração do equipamento, má planicidade das chapas e até fragmentação do material.

Os teares mais modernos e robustos possuem capacidade de obtenção de até 200 chapas por vez e substituíram gradativamente os com capacidade média de 60 chapas, gerando assim uma redução do consumo de energia, tempo e, conseqüentemente, custos para o desdobramento dos blocos.

Este tipo de operação é de grande complexidade, sendo processada em um tempo mínimo de cerca de três dias ininterruptos e envolve controles minuciosos da lama abrasiva e da velocidade de descida das lâminas. Trata-se de um processo que não tem padronização, podendo ser equacionado dentro de um sistema de desgaste a três corpos (rocha, granalha, lâmina) que se atritam no corte de blocos para a produção de chapas.

O tipo de rocha constitui, obviamente, um dos principais parâmetros que influenciam a serragem. Mesmo assim, são poucos os trabalhos que vinculam adequadamente suas propriedades intrínsecas com o processo de serragem. Isto motivou o desenvolvimento do mestrado do Geólogo Clébio Goulart Coimbra Filho e dos doutorado e pós-doutorado do Geólogo Rogério Pinto Ribeiro, concluídos entre 2005 e 2006 na Área de Geotecnia da EESC/USP e que serviram de base para outros estudos que serão a seguir resumidamente apresentados.

É conhecido que o corte de blocos induz uma rugosidade nas superfícies das placas, a qual varia em função das características da rocha, dos insumos utilizados e das condições operacionais. Essa rugosidade determina o volume de material a ser removido na face a ser polida e na outra face exerce papel importante na aderência quando fixadas com as argamassas de assentamento, sendo este assunto de grande importância no revestimento de edificações e que será abordado no Capítulo 8.

Sendo assim, a maneira eficaz de controlar a qualidade da serragem feita com teares convencionais é a medida direta da rugosidade nas superfícies das chapas, porque é este o parâmetro mais importante e vai determinar o tempo e os insumos gastos nas operações de polimento. No dia-a-dia das serrarias, esta qualidade é estimada empiricamente por meio de inspeção tátil e visual.

Neste contexto, para medir a rugosidade das chapas nas condições adversas da indústria (poeira, vibrações, umidade, etc.) e prever mais acuradamente o custo da etapa de polimento, desenvolvemos um equipamento portátil e de fácil manuseio, denominado “Avaliador de Rugosidade de Chapas – “ARC” (Figura 7.3).

75

Figura 7.3 – Principais componentes do “ARC” devidamente posicionado sobre uma chapa bruta de granito: (1) corpo de aço; (2) apoios (parafusos) ajustáveis; (3) carro de medição; (4) cilindro graduado; (5) cabo de conexão; (6) interface e (7) registro e armazenamento dos dados. Observar no detalhe, a medição das estrias (depressões e saliências) superficiais da chapa produzidas pelo processo de serragem (RIBEIRO et al., 2006).

Este equipamento foi utilizado em estudos com o objetivo de relacionar a serrabilidade e a qualidade superficial (rugosidade) das chapas. Como exemplo, foram escolhidas duas rochas (granitos) comercialmente conhecidas como “Champagne Realengo” e “Vermelho Capão Bonito” e que apresentam mesma composição mineralógica, mas com diferenças texturais. Para melhor visualização seletiva dos felsdpatos, foi utilizada a metodologia de Moraes & Rodrigues (1978).

Verificou-se que estas diferenças texturais, como ilustradas na Figura 7.4, foram responsáveis pela discrepância no tempo de serragem de blocos do granito “Vermelho Capão Bonito” em até 62% resultando em chapas com superfícies três vezes mais rugosas no plano de corte, decorrente da maior coesão da rocha e da influência do arranjo textural do quartzo.

O “ARC” além de medir a rugosidade pode ser usado para outras finalidades, como a verificação do empenamento de chapas, medidas do desgaste de pisos em edificações. Além disso, a quantificação da rugosidade possibilita às empresas

6

2

3

4

1

7

5

adquirentes de chapas brutas de um mesmo tipo de granito, escolher o produto que apresente o menor custo final para o polimento.

(A) (B)

Figura 7.4 - Detalhes texturais em ladrilhos das rochas estudadas: (A) Feldspatos e quartzo espalhados e sem entrelaçamento no monzogranito “Champagne Realengo” e (B) Envolvimento e entrelaçamento dos feldspatos com quartzo no sienogranito “Vermelho Capão Bonito”. Modificado de Ribeiro et al. (2007).

O “ARC” além de medir a rugosidade pode ser usado para outras finalidades, como a verificação do empenamento de chapas, medidas do desgaste de pisos em edificações. Além disso, a quantificação da rugosidade possibilita às empresas adquirentes de chapas brutas de um mesmo tipo de granito, escolher o produto que apresente o menor custo final para o polimento.

A outra forma de determinar a rugosidade das chapas é por meio do Coeficiente de Atrito Dinâmico Superficial (CAD). Ele pode ser definido como a relação entre a força tangencial e a força vertical que agem sobre o elemento derrapante (ladrilho), podendo ser medido com um equipamento denominado “scivolosímetro”.

Este equipamento dispõe de um deslizador motorizado tipo “Tortus” que se movimenta com velocidade constante sobre a superfície ensaiada. A Figura 7.5 apresenta os detalhes de um scivolosimetro disponibilizado pelo Parque de Alta Tecnologia de São Carlos (Parqtec) para a realização de estudos comparativos entre a rugosidade e o coeficiente de atrito dinâmico superficiais de chapas brutas de três tipos de rochas de revestimento.

77

Figura 7.5 – Comandos do “Scilovosímetro SM” disponibilizado pelo Parque de Alta Tecnologia de São Carlos (Parqtec): (1) interruptor de energia; (2) interruptor do motor; (3) entrada para cabo de registro de dados; (4) fusíveis; (5) sistema de medição do coeficiente de atrito dinâmico, (6) Tecla para seleção do tempo de integração dos dados (1, 2, 5, 10 ou 15 segundos); (7) Tecla “Início-Fim”; (8) Teclas de calibração do sistema e (9) visor (RIBEIRO et al., 2007).

De acordo com as diretrizes do Anexo N da norma NBR 13818 (ABNT, 1997c), desenvolvida para materiais cerâmicos, foram feitas determinações em uma pista de 200 cm de comprimento por 40 cm de largura montada com 5 ladrilhos, como mostrado na Figura 7.6.

Figura 7.6 – Disposição dos ladrilhos do migmatito “Preto Indiano” para determinação do coeficiente de atrito dinâmico com “scivolosímetro”. Modificado de Ribeiro et al. (2005).

As informações obtidas no acompanhamento da serragem dos granitos comercializados como “Preto Indiano”, “Vermelho Brasília” e “Verde Labrador”, bem como as determinações da rugosidade das chapas por meio de medições diretas com o ARC e indiretamente pelo coeficiente de atrito dinâmico mostraram uma tendência

do aumento deste coeficiente com aumento da rugosidade, sendo diretamente proporcionais.

O estudo comparativo destes resultados indicou que a rugosidade das chapas pode também ser determinada com um scilovosímetro. Sua maior vantagem é poder ser operado por pessoal não especializado em qualquer marmoraria, sendo útil na seleção de chapas oriundas de diferentes serradas para polimento e mesmo para medir o coeficiente de atrito dinâmico de placas polidas.