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O agregado miúdo para concreto, segundo a norma NBR 7211 é "areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis...". Segundo a norma americana ASTM C-33, 'fine agreggate shall consist of natural sand,manufactured sand...", e seguem-se em ambas, várias condições que devem ser atendidas para o correto uso das areias, natural ou industrial, nos concretos.
Necessidades:
A tecnologia da fabricação da areia industrial surgiu por três principais motivos: A necessidade de se aproveitar os finos da britagem, principalmente nas grandes obras, a distância de transporte entre regiões carentes de areia e os rios produtores e reservas naturais sendo restringidas, especialmente pelas normas da legislação ambiental.
Histórico:
O caminho trilhado pelo homem para fazer a areia industrial, foi o de desenvolver máquinas cujo produto se aproximasse o máximo possível daquele apresentado pela natureza. Assim, a primeira máquina foi projetada para arredondar o agregado. Parecida com os britadores de cone, que comprimem metal contra bloco de rocha, esta máquina comprime massa de partículas, com grande quantidade de grãos sempre em circulação, e assim vão sendo aplainados os cantos e se quebrando as partículas em forma de chapa ou agulha. Após estas máquinas, e com melhores resultados, surgiram as máquinas do tipo VSI (Vertical lmpact Shaft), cujo modo de atuar deixa as partículas mais cúbicas. O segundo passo para imitar a natureza foi desenvolver máquinas que fizessem o mesmo trabalho da corrente d'água de um rio, que mantém e transporta em suspensão as partículas prejudiciais aos concretos, sendo que vários projetos foram criados, resultando em diversos modelos de equipamentos, que atuam pelo mundo todo. Estes equipamentos têm a função de deixar o produto dentro das normas técnicas, no que se refere ao teor de pulverulentos, que são as partículas menores de que setenta e quatro milésimos de milímetro.
Vantagens:
Ao contrário das areias de rio, a areia industrial possui a principal vantagem de manter sempre a mesma granulometria. Uma constância nesta propriedade se traduzirá numa constância dos traços de concreto, com maiores probabilidades de se estudar reduções no consumo de cimento. Outra vantagem é a maior aderência da pasta de cimento na superfície rugosa do grão de areia industrial. Agregados de superfície lisa produzem concretos de menor resistência à tração. Por último, está o preço do produto, sendo esta a principal causa motivadora do surgimento da tecnologia da areia industrial.
A Planaterra, dentro dos modernos conceitos tecnológicos coloca este produto ao dispor de seus clientes com o objetivo de proporcionar condições mais econômicas para a execução de obras e serviços de engenharia.
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| DETALHES TÉCNICOS DA AREIA INDUSTRIAL: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| RESULTADOS: Granulometria por peneiramento à seco | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Distribuição por tamanho de grão: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Massa específica real = 2,89 g/cm³
Densidade aparente no estado úmido (4,0% de umidade) = 1440 Kg/m³
Densidade aparente no estado seco = 1640 Kg/m³
Índice de torrões de argila = isento
Índice de material pulverulento = 3,9%
Índice de matéria orgânica (NBR 7220) = Isento
** Certificado nº 01/920 - Ensaio de qualificação de agregado para concreto - fornecido por BIANCO TECNOLOGIA DE CONCRETO S/C
Custos x benefícios
Segundo Osni de Mello, consultor técnico do Sindipedras, tanto a areia industrial como a natural apresentam pontos positivos e negativos, o que determina a escolha do cliente em função de aspectos técnicos, custo e viabilidade de entrega. “A areia industrial, por exemplo, tem a vantagem de não possuir contaminantes como argila e materiais orgânicos”, diz ele. A areia natural, por sua vez, apresenta maior trabalhabilidade, já que possui formato mais arredondado. “Além disso, ela tem menor quantidade de ultrafinos e isso permite a utilização de menos água na produção do concreto”, completa Mello.
Para Leonardo Motta, engenheiro de minas da Pedreira Embu, a uniformidade da areia industrial é uma qualidade técnica que faz a diferença na produção do concreto. “Como se trata de um processo industrial, os grãos da areia de brita possuem os mesmos tamanhos, indicados pela constância nas curvas granulométricas. Por isso podemos dizer que oferecemos ao cliente exatamente o material que ele deseja do inicio ao fim da obra”, diz.
Quando o assunto envolve as vantagens da areia de brita, o custo do transporte volta ao centro das discussões como forte influenciador na decisão dos clientes do setor da construção civil. De acordo com Guimarães Silva, gerente comercial da Pedreira Embu, enquanto o custo de transporte representa entre 30% e 35% do preço final da areia de brita, no caso da areia natural o frete chega a representar 60% para os produtos vendidos na RMSP. “A tendência é que esse custo seja cada vez mais representativo, pois hoje o mercado adquire esse material na região do Vale do Paraíba, a mais de 100 km de distância da capital paulista.” Ele salienta que essa distância tende a aumentar com a exaustão das jazidas minerais mais próximas da Grande São Paulo.
Baixa manutenção
A crescente demanda por areia de brita vem impulsionando a racionalização do processo de britagem e classificação nas pedreiras, com vista à incorporação de mais um produto à sua carteira. No caso da Pedreira Embu, Leonardo Motta explica que a obtenção da areia de brita se dá após quatro processos de britagem e seis etapas de peneiramento. “Utilizamos britador primário de mandíbulas e o secundário do tipo cônico. As etapas terciária e quaternária são realizadas por britadores de Impacto de Eixo Vertical (VSI)”, diz ele.
Os britadores do tipo VSI, de acordo com a Metso e a Sandvik dois dos principais fabricantes de britadores do mundo são os mais difundidos na produção de areia de brita no Brasil. “Esses equipamentos são relativamente simples, exigindo pouca manutenção”, explica Adriano Leão e Silva, executivo da área de britagem da Sandvik. Ele diz que o processo envolve basicamente a lubrificação do único eixo vertical do equipamento com graxa, além da troca das poucas peças de desgaste. “A manutenção é simples, pois o processo é autógeno, ou seja, envolve o impacto de rocha contra rocha.
Geraldo Bertolim, gerente de vendas para equipamentos de construção da Metso, acrescenta que o processo autógeno confere boa cubicidade e trabalhabilidade aos finos produzidos durante a britagem. “Todavia, dependendo do tipo do material processado, a abrasão provoca um aumento por vezes indesejável de microfinos, as partículas abaixo de 200 mesh”, diz. Ele explica que as normas aplicadas mundialmente determinam limites máximos de microfinos contidos nas composições de agregados, de modo que se os limites forem ultrapassados, é preciso incorporar um sistema de extração desse excesso por via seca ou via úmida.
Produção controlada
No caso da pedreira Embu, o britador VSI é utilizado no processo de produção de areia de brita por via úmida. “A produção de areia lavada se demonstrou mais vantajosa por permitir melhor limpeza do material, com eliminação dos microfinos”, diz Motta. Ele explica que a lavagem promove a desagregação das partículas minúsculas que aderem aos grãos de areia de maneira mais fácil do que no processo a seco. “Além disso, a água ajuda a desobstruir as telas das peneiras de borracha, garantindo melhor rendimento e eficiência”, complementa o especialista.
Leonardo Motta explica que o peneiramento é que define a qualidade da areia industrial e, por isso, o material produzido pela sua equipe passa por seis etapas de classificação. “No nosso caso, utilizamos peneiras vibratórias inclinadas, que são as mais convencionais, além de peneiras desaguadoras, essenciais para retirar a água do material no final do processo”, diz ele.
A reportagem da M&T visitou uma das instalações da Pedreira Embu, no bairro de Perus, em São Paulo, onde a empresa mantém uma linha de produção contínua de areia de brita. Além dessa unidade, a Embu conta com mais duas pedreiras na RMSP, em Embu das Artes e Mogi das Cruzes, e uma no Espírito Santo. Segundo Guimarães Silva, somente as unidades da Grande São Paulo produziram mais de 500 mil toneladas de areia de brita em 2011. “Essa produção tem crescido a taxas de 10% ao ano e é escalonável, ou seja, conforme aumenta a demanda do mercado, nós podemos automaticamente ampliar a produção das nossas unidades”, diz ele.
Na avaliação dos especialistas da Metso e da Sandvik, a Pedreira Embu lança mão do processo mais comum na produção de areia de brita, que consiste na utilização de britador VSI na etapa quaternária e no peneiramento por via úmida. “Mas também é possível produzir esse material com a utilização de britadores cônicos no estágio quaternário ou quinquenário, porém com resultados inferiores em termos de custos, produtividade e qualidade dos produtos finais”, avalia Adriano Silva, da Sandvik.
Britagem com rolos
Geraldo Bertolim, da Metso, acrescenta que outro equipamento bastante utilizado na Europa para a produção de areia de brita, que recentemente começa a se popularizar no Brasil, é o rebritador de cone quaternário. Ele é equipado com câmara específica para essa aplicação, na qual há um circuito fechado em uma peneira com malha de corte pré-definido. “Nesse processo se obtém areia com a mesma cubicidade da gerada no britador quaternário VSI”, diz ele. “Todavia, consegue-se melhor quantidade de microfinos em função do tipo de cominuição, que, nesse caso, ocorre na câmara de britagem, diferentemente do processo autógeno realizado pelo VSI.”
Recentemente, a Metso introduziu no mercado brasileiro um novo equipamento para produção de finos. O HRC é um rebritador de rolos hidráulico cujo princípio consiste na aplicação de uma força controlada de esmagamento entre os rolos, reduzindo significativamente o material passante. “Diferentemente dos britadores de rolos convencionais, que operam com abertura fixa e utilizam molas para manter uma pressão limitada de trabalho entre os rolos, no HRC o parâmetro é a força de esmagamento hidráulico, muito superior àquela exercida pelas molas”, revela Bertolim.
A força de esmagamento citada por ele pode variar de 1 a 4,5 N/mm² e, quando aplicada e combinada com a densidade do material de alimentação e o ajuste da rotação dos rolos, faz com que o material chegue praticamente à densidade sólida da rocha. O resultado é o menor atrito de material contra material.
Ainda segundo o especialista da Metso, a possibilidade de ajuste citada para esse tipo de britador permite que as pedreiras determinem o nível desejado de redução do material, resultando na produção de finos com cubicidade perfeita e baixa incidência de microfinos. “Outro destaque do HRC é a eficiência energética e o baixo consumo de material de desgaste, permitindo a produção de areia de brita com menor custo operacional por tonelada”, finaliza Bertolim.
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