Como o material de pedra descartado pode ser reforçado e reutilizado?

A estrutura dos blocos de pedra brutos é frequentemente solta e porosa, apresentando fissuras largas e profundas. Durante o transporte e, especialmente, nos processos de serragem e corte, esses blocos tendem a se fragmentar, resultando em um enorme desperdício de recursos naturais e prejuízos econômicos significativos para as empresas do setor. Com a exploração contínua das reservas de mármore natural, esses recursos diminuem a cada ano. Assim, fortalecer os blocos de pedra, garantir a eficiência da serragem e evitar o desperdício de recursos tornou-se um desafio crítico para as empresas de extração e processamento de rochas.

Há muito tempo, a indústria vem explorando e aplicando diversos métodos para reforçar esses blocos e assegurar o sucesso do corte. O autor apresenta aqui uma classificação desses métodos para referência dos profissionais da área.

1. Reforço por injeção em fissuras

Para blocos com fissuras largas e cavidades evidentes, a maioria dos fabricantes utiliza seringas ou pistolas de graxa para injetar adesivo, promovendo a união e o reforço após a cura. Embora simples, esse processo apresenta desvantagens como baixa eficiência e tendência ao vazamento ou desperdício de adesivo. Mais importante ainda, a profundidade de penetração dos adesivos comuns nas fissuras é limitada, tornando o reforço interno do bloco insatisfatório; frequentemente, ocorre o desmoronamento da pedra durante a serragem ao atingir o centro do bloco. Além disso, esse método não é eficaz para fissuras estreitas ou para blocos de estrutura granular (como o mármore Altman).

2. Reforço por revestimento externo

O revestimento externo é um método de reforço comum nas empresas de rochas ornamentais. Geralmente, aplica-se uma camada de resina de poliéster insaturado (conhecida como adesivo de resina) ou resina epóxi (conhecida como adesivo bicomponente ou 'cola AB') sobre o bloco previamente lavado e seco; em seguida, aplica-se uma malha de fibra de vidro e, por fim, uma nova camada de adesivo sobre a superfície. O corte pode ser realizado após a cura completa. Abaixo, apresenta-se uma comparação entre os dois tipos de adesivo:

Critério de comparação | Resina de poliéster insaturado | Resina epóxi

Método de aplicação | Pode ser espalhado ou pulverizado

Odor | Relativamente fraco

Custo | Baixo | Médio

Resistência do adesivo | Menor | Maior

A tabela acima demonstra que o adesivo de resina de poliéster insaturado predomina atualmente no mercado de revestimento de blocos devido ao seu baixo custo e flexibilidade de aplicação. No entanto, apresenta menor resistência mecânica e maior fragilidade. Embora existam nanoadesivos modificados com a adição de nanoenchentes à fórmula para aumentar a resistência, e de fato essa resistência tenha sido aprimorada, a presença de grandes quantidades de estireno como diluente gera um odor forte e apresenta riscos à saúde dos trabalhadores da construção, além de causar um impacto ambiental significativo. Nos últimos anos, tem havido uma tendência de substituição desses produtos por resina epóxi. Em países como Turquia, Egito e outras nações produtoras de rochas, a resina de poliéster insaturado já foi retirada do mercado de adesivos para reforço e reparo de blocos.

O reforço do revestimento externo permite evitar, em grande medida, a quebra de cantos durante o transporte, o içamento e o corte (serragem), garantindo a integridade do bloco. No entanto, o efeito de reforço é muito limitado em blocos que já apresentam fissuras internas significativas. Durante o processo de corte, devido à intensa vibração de vai-e-vem da lâmina da serra, as partes internas da rocha — já fragilizadas e fissuradas — tendem a se soltar, provocando o desmoronamento do bloco e prejudicando seriamente a produção normal.

3. Reforço por impregnação a vácuo

Segundo profissionais do setor, empresas nacionais adquiriram uma linha de produção italiana de última geração para reforço e impregnação a vácuo de materiais residuais (como blocos de pedra de baixa qualidade ou fragmentados). A patente WO2007054995, depositada pelo italiano Roberto Pucci, descreve o processo em detalhes: primeiramente, o material residual a ser reforçado é limpo e seco; em seguida, é revestido e vedado com fibra de vidro de reforço e uma película de bolsa a vácuo. O material é inserido integralmente em um tanque vedado; o ar é extraído de dentro da bolsa a vácuo e injeta-se resina (cola) no seu interior. Após a injeção da resina, aplica-se ar comprimido ao tanque para gerar pressão positiva sobre a bolsa a vácuo, mantendo-se, contudo, a pressão do tanque sempre superior à pressão interna da bolsa; isso força a penetração profunda da resina nas fissuras do material residual. Simultaneamente, o aquecimento e a cura dentro do tanque fechado aceleram o processo, melhorando o efeito de reforço do material, de dentro para fora. No entanto, a operação exige equipamentos especiais de grande porte, o processo é complexo e de baixa eficiência, as exigências quanto à resina são elevadas e o custo é difícil de controlar (estima-se que o custo para reforçar uma peça de material residual seja de cerca de 10.000 yuans). Como o método é aplicável apenas a alguns tipos de materiais, não houve uma disseminação em larga escala.

4. Reforço e injeção de resina (grouting) sob alta pressão

Nos últimos anos, muitas empresas têm realizado trabalhos significativos na área de reforço de materiais residuais. Entre elas, a Hunan Keshengxin Material Co., Ltd. tem buscado constantemente inovações e rompido com padrões convencionais, realizando extensas pesquisas e alcançando avanços notáveis no reforço desses materiais. A seguir, destacam-se dois métodos recentes de reforço desenvolvidos e patenteados pela empresa: a injeção de resina sob alta pressão e a tecnologia de reforço por injeção a vácuo. Relata-se que essa tecnologia tem sido utilizada por diversas empresas do setor de rochas, tanto no mercado interno quanto no internacional, recebendo grande reconhecimento da indústria.

A injeção de resina sob alta pressão é um processo no qual uma resina especial é injetada no material residual utilizando equipamentos de pressurização; após a solidificação, o material é reforçado. O processo permite vedar as fissuras do material bruto, selecionar o ponto adequado para a injeção de resina e utilizar equipamento especial capaz de aplicar até 30 kg de pressão. Isso garante o controle de todo o processo de preenchimento e uma alta taxa de preenchimento das fissuras, assegurando assim que o corte (serragem) do material bruto ocorra sem problemas.

A injeção de resina sob alta pressão é adequada para resolver danos causados por fissuras de permeabilidade comuns. A tecnologia caracteriza-se pela automação, aplicação de pressão constante e elevada, baixa exigência de mão de obra, baixo custo e alta eficiência.

5 Preenchimento a vácuo

O método de preenchimento a vácuo desenvolvido pela Hunan Kesheng New Material Co., Ltd. difere dos processos estrangeiros de impregnação a vácuo, dispensando equipamentos auxiliares volumosos, como grandes tanques. O processo consiste em revestir o material bruto com materiais de vedação especiais e utilizar equipamento de vácuo para extrair o ar de dentro da embalagem. Isso reduz a pressão interna — incluindo a pressão nas fissuras do material — a um estado próximo ao vácuo, permitindo a sucção de uma resina especial de baixa viscosidade e alta penetrabilidade para o interior do material, onde ela é posteriormente solidificada. Trata-se de um processo integrado que reforça o material bruto tanto internamente quanto externamente.

Em comparação com a injeção sob alta pressão, o preenchimento a vácuo resolve problemas de danos em diversos tipos de materiais brutos (como Altman, Magnolia, Lightning, Eudian, Sofitekin, etc.) que apresentam fissuras em malha ou granulares, bem como problemas graves de permeabilidade ou impermeabilidade que inviabilizariam o corte. A tecnologia é versátil e permite a integração do material bruto com o agente solidificante externo. Como a resina cura dentro da embalagem a vácuo, não há odores no local da obra, reduzindo a emissão de COV (Compostos Orgânicos Voláteis). O aspecto mais importante é o excelente efeito de reforço, que aumenta significativamente o rendimento no corte.

Relata-se que a Hunan Kesheng New Materials Co., Ltd. mantém ampla cooperação com centenas de empresas do setor de rochas — incluindo China Global Group, Dongsheng Group, Xinpengfei Stone, Guangming Stone, Lifeng Stone, Xinsanfa Stone, entre outras — e que sua tecnologia tem sido amplamente utilizada na Turquia, Egito, Indonésia, Índia e outros países. Os excelentes resultados obtidos conquistaram o reconhecimento e o elogio unânimes de clientes nacionais e internacionais.

6 Conclusão

Os recursos naturais de mármore não são renováveis; por isso, o uso eficiente dos recursos existentes e o aprimoramento das taxas de aproveitamento de materiais na extração e no processamento são objetivos comuns dos profissionais do setor de rochas. A exemplo da iniciativa de 'criar uma nova geração de rochas 100% novas', defendida pela empresa Kesheng New Materials, na província de Hunan, acredito que, com o avanço contínuo das tecnologias de reforço de resíduos de rochas, os técnicos e engenheiros do setor unirão esforços para inaugurar essa 'nova geração de rochas'.