Agregados no Ceara Fortaleza

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    30-Dec-2015

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1 2 A INDSTRIA DE AGREGADOS PARA CONSTRUO CIVIL NA REGIO METROPOLITANA DE FORTALEZA 3 PRESIDNCIA DA REPBLICA FEDERATIVA DO BRASIL Presidente DILMA VANA ROUSSEFF MINISTRIO DE MINAS E ENERGIA Ministro de Estado EDISON LOBO SECRETARIA DE GEOLOGIA, MINERAO E TRANSFORMAO MINERAL Secretrio CLAUDIO SCLIAR DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUO MINERAL Diretor-Geral SRGIO AUGUSTO DMASO DE SOUZA DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E DESENVOLVIMENTO DA MINERAO Diretor PAULO GUILHERME TANUS GALVO COORDENAO DE SUSTENTABILIDADE DA MINERAO Coordenador KIOMAR OGUINO DIVISO DE GEOLOGIA E DISTRITOS MINEIROS Chefe DAVID SIQUEIRA FONSECA SUPERINTENDNCIA DO CEAR Superintendente FERNANDO ANTONIO DA COSTA ROBERTO 4 MINISTRIO DE MINAS E ENERGIA DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUO MINERAL DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E DESENVOLVIMENTO DA MINERAO SUPERINTENDNCIA DO CEAR PROGRAMA AVALIAO DE DISTRITOS MINEIROS A INDSTRIA DE AGREGADOS PARA CONSTRUO CIVIL NA REGIO METROPOLITANA DE FORTALEZA Vanessa Maria Mamede Cavalcanti Ricardo Eudes Ribeiro Parahyba 2012 5 ENDEREO: Departamento Nacional de Produo Mineral DNPM SAN Quadra 01 Bloco B - 70041-903 - Braslia - DF www.dnpm.gov.br Superintendncia do Cear Rua Dr. Jos Loureno, 905 Meireles - 60.115-280 - Fortaleza - CE Tiragem: 600 exemplares Dados internacionais de Catalogao na Publicao (CIP) C387i Cavalcanti, Vanessa Maria Mamede. A indstria de agregados para construo civil na Regio Metropolitana de Fortaleza / Vanessa Maria Mamede Cavalcanti, Ricardo Eudes Ribeiro Parahyba. --Fortaleza: DNPM, 2011. 110p.:il. Inclui bibliografia. ISBN 1. Indstria de Agregados Fortaleza (CE) 2. Areia e Brita 3. Recursos Minerais Fortaleza (CE). 4. Indstria Mineral 5. Construo Civil Fortaleza (CE) I. Parahyba, Ricardo Eudes Ribeiro II. Ttulo CDD 622.18098131 6 APRESENTAO Em 1998 o DNPM lanou, em continuidade ao estudo de regies metropolitanas do Brasil, o Plano Diretor de Minerao para a Regio Metropolitana de Fortaleza PDM/RMF, trabalho que trouxe, de imediato, uma srie de contribuies ao setor pblico e ao setor produtivo da minerao e, ainda, importantes proposies para o desenvolvimento ordenado da atividade na regio. Ao reler o texto do PDM/RMF, fica claro que ao longo dos ltimos anos a unidade do DNPM no Cear, hoje Superintendncia, perseguiu com obstinao aquelas proposies e, certo que, ntida a diferena no comportamento da minerao na regio, que se apresenta num patamar bastante mais favorvel do que ento. Naturalmente que ainda permaneceram pontos a se resolver e essa a grande importncia do estudo A Indstria de Agregados para a Construo Civil na Regio Metropolitana de Fortaleza. O trabalho, que lana mo de todo o conhecimento adquirido anteriormente, traz uma srie de novas informaes sobre a produo de agregados, fornecendo ao gestor pblico o balizamento ideal para a tomada de decises consistentes. SRGIO AUGUSTO DMASO DE SOUZA Diretor-Geral do DNPM 7 SUMRIO 1 INTRODUO .......................................................................................................................... 1 2 BRITA ....................................................................................................................................... 4 2.1 LOCALIZAO E DISTRIBUIO DAS REAS DE EXTRAO .............................................. 4 2.2 RECURSOS E RESERVAS .................................................................................................... 6 2.3 UTILIZAO ...................................................................................................................... 6 2.3.1 Uso em concreto ....................................................................................................... 8 2.3.2 Pavimentos de estradas ............................................................................................ 8 2.3.3 Lastro de ferrovias ..................................................................................................... 8 2.3.4 Enrocamento ............................................................................................................. 8 2.3.5 Uso em filtros ............................................................................................................ 9 2.3.6 Pedra de cantaria ...................................................................................................... 9 2.4 - CARACTERIZAO DO PRODUTO ...................................................................................... 9 2.4.1 Produtos e coprodutos .............................................................................................. 9 2.4.2 Especificaes e normatizao ................................................................................ 11 2.4.2.1 Apreciao petrogrfica dos agregados ............................................................... 12 2.4.2.2 - Granulometria ....................................................................................................... 14 2.4.2.3 - Massa especfica real e aparente .......................................................................... 18 2.4.2.4 Qualidade da brita usada como agregado grado ............................................... 19 2.4.2.4.1 Resistncia aos esforos mecnicos .................................................................. 19 2.4.2.4.2 Substncias nocivas ........................................................................................... 19 2.4.2.4.3 Forma dos gros ................................................................................................ 20 2.5 PROCESSOS PRODUTIVOS .............................................................................................. 20 2.5.1 Lavra ........................................................................................................................ 21 2.5.1.1 Caracterizao da Lavra ........................................................................................ 21 2.5.1.2 Desmonte Primrio .............................................................................................. 30 2.5.1.3 Desmonte Secundrio .......................................................................................... 33 2.5.1.4 Carregamento e transporte .................................................................................. 34 2.5.2 - Beneficiamento ........................................................................................................ 36 2.5.3 Estocagem e embarque ........................................................................................... 40 2.5.4 Controle ambiental .................................................................................................. 41 3 AREIA ..................................................................................................................................... 45 8 3.1 GENERALIDADES ............................................................................................................. 45 3.2 LOCALIZAO E DISTRIBUIO DAS REAS DE EXTRAO ............................................ 45 3.2.1 Areia Grossa ............................................................................................................ 45 3.2.2 Areia Fina ................................................................................................................. 47 3.3 - RECURSOS E RESERVAS ................................................................................................... 49 3.4 UTILIZAO .................................................................................................................... 49 3.5 - CARACTERIZAO DO PRODUTO .................................................................................... 50 3.5.1 Areia Grossa ............................................................................................................ 51 3.5.1.1 Granulometria ...................................................................................................... 51 3.5.1.2 - Massa especfica real e aparente .......................................................................... 53 3.5.1.3 Substncias nocivas .............................................................................................. 54 3.5.1.4 Durabilidade ......................................................................................................... 55 3.5.2 Areia Fina ................................................................................................................. 56 3.5.2.1 Granulometria ...................................................................................................... 56 3.5.2.2 Substncias nocivas .............................................................................................. 58 3.6 PROCESSOS PRODUTIVOS .............................................................................................. 60 3.6.1 Lavra ........................................................................................................................ 61 3.6.1.1 Dragagem ............................................................................................................. 61 3.6.1.2 Desmonte mecnico ............................................................................................. 63 3.6.2 Beneficiamento ....................................................................................................... 66 3.6.3 - Controle ambiental .................................................................................................. 67 3.6.3.1 Extrao em leitos ativos ...................................................................................... 67 3.6.3.2 Extrao em plancies de inundao ..................................................................... 68 3.6.3.3 Extrao de sedimentos tercirios associados aos tabuleiros pr-litorneos ...... 69 4 - ALTERNATIVAS TECNOLGICAS ............................................................................................. 73 4.1 ARGILAS EXPANDIDAS .................................................................................................... 73 4.2 ESCRIAS SIDERRGICAS ............................................................................................... 73 4.3 RESDUOS DE CONSTRUO E DEMOLIO .................................................................. 74 4.4 AREIA DE BRITAGEM ...................................................................................................... 75 4.5 AGREGADO MARINHO.................................................................................................... 77 5 CARACTERIZAO DO SETOR PRODUTOR ............................................................................. 80 5.1 - AREIA ............................................................................................................................... 81 5.2 - BRITA ............................................................................................................................... 84 5.2.1 Estrutura Empresarial .............................................................................................. 84 9 5.2.2 Recursos Humanos .................................................................................................. 85 5.2.3 Evoluo da Produo/Consumo ............................................................................ 85 5.2.4 As Unidades de Produo de Brita .......................................................................... 86 5.2.4.1 Distribuio espacial das Unidades de Produo ................................................. 86 6 ASPECTOS INSTITUCIONAIS ................................................................................................... 91 6.1 - NORMATIZAO ............................................................................................................. 91 6.1.1 A extrao mineral no autorizada ......................................................................... 93 6.1.2 - reas abrangidas pelos empreendimentos ............................................................. 93 6.1.3 Prazos dos empreendimentos ................................................................................. 93 6.1.4 - Emolumentos, taxas e multas .................................................................................. 94 6.1.5 Compensao Financeira pela Explorao de Recursos Minerais - CFEM .............. 94 6.1.6 Participao do proprietrio do solo ....................................................................... 94 6.2 MEIO AMBIENTE ............................................................................................................. 95 6.2.1 Licenciamento Ambiental ........................................................................................ 95 6.2.2.- Regime de Autorizao e Concesso ....................................................................... 95 6.2.3.- Regime de Licenciamento e Registro de Extrao ................................................... 96 6.2.4 reas de Preservao Permanente - APP ................................................................ 96 6.2.6. Resoluo CONAMA N 428/2010 ........................................................................... 100 6.3 TERRAS INDGENAS ...................................................................................................... 101 7 CONCLUSES E RECOMENDAES ..................................................................................... 104 7.1 - CONCLUSES ................................................................................................................. 104 7.2 RECOMENDAES ........................................................................................................ 104 8. REFERNCIAS ......................................................................................................................... 106 8.1 - BIBLIOGRFICAS ............................................................................................................ 106 8.2 TEXTOS LEGAIS ............................................................................................................. 107 1 1 INTRODUO Os agregados so materiais granulados, sem forma e volume definidos, de dimenses e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia civil (Paraguassu, 1996). So classificados quanto sua origem, dimenso dos gros e massa especfica. Em relao origem, podem ser classificados como naturais e artificiais. Os naturais ocorrem na natureza, praticamente prontos para utilizao, necessitando, no mximo, de um rpido processamento de lavagem e classificao, como as areias, grnulos e cascalhos provenientes de depsitos sedimentares. Os artificiais so os que necessitam de beneficiamento, ou seja, brita, areia artificial, etc. O termo artificial refere-se ao modo de obteno e no ao material propriamente dito. No entanto, existem autores que classificam como artificiais aqueles agregados que so obtidos por processos industriais como escria de alto forno, argila expandida, etc. Quanto dimenso, os agregados so classificados em midos e grados. Tambm podem receber denominaes especiais como filler, areia, pedrisco, seixo rolado, pedregulho, cascalho, brita e pedra britada. O agregado mido definido como areia de origem natural ou resultante da britagem de rochas, cujos gros passam pela peneira com abertura de malha de 4,75 mm, em ensaio realizado de acordo com a NBR NM 248. O agregado grado definido como pedregulho ou brita, ou a mistura de ambos, cujos gros passam pela peneira com abertura de malha de 75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm, em ensaio realizado de acordo com a NBR NM 248. Filler ou p mineral o material granular que passa na peneira ABNT n 200 (0,075 mm). Areia o agregado mido originado atravs de processos naturais ou artificiais, sendo denominada de areia natural aquela resultante da ao de agentes da natureza e de areia artificial, quando proveniente de britagem ou outros processos industriais. Pedregulho, cascalho ou seixo rolado o agregado grado que pode ser utilizado na fabricao do concreto sem sofrer qualquer tratamento que no seja lavagem e seleo. Brita ou pedra britada o agregado grado originado atravs do quebramento artificial da rocha. Quanto massa especfica (a), os agregados podem ser classificados em mg.m-3, como: leves (a 3,2) - barita, magnesita, limonita e outros. Aqui, s sero abordados os agregados classificados como normais. A Regio Metropolitana de Fortaleza RMF foi criada pela Lei Complementar Federal n 14, de 08/06/1973, que instituu, tambm, outras regies metropolitanas no pas. Formada inicialmente por apenas cinco municpios (Fortaleza, Caucaia, Maranguape, Pacatuba e Aquiraz), a RMF foi ampliada vrias vezes ao longo dos anos, possuindo, atualmente, 15 municpios. So eles, alm dos cinco iniciais: Maracana, Eusbio, Guaiba, Itaitinga, Chorozinho, Pacajus, Horizonte, So Gonalo do Amarante, Pindoretama e Cascavel (Figura 1.1). Com uma populao de 3.610.379 habitantes, a RMF a sexta regio metropolitana do Brasil e est entre as 100 maiores reas metropolitanas do mundo em termos de populao. Possui rea equivalente a 3,90% da rea do estado do Cear, 43,27 % da populao e 51,41% do PIB do estado (Tabela 1.1). 2 Figura 1.1 Mapa da Regio Metropolitana de Fortaleza. Fonte: Instituto de Pesquisa e Estratgia Econmica do Cear IPECE (2009). A produo de agregados na Regio Metropolitana de Fortaleza - RMF se destina a atender implantao e manuteno de obras de infraestrutura, bem como s necessidades bsicas da populao como habitaes, sistema virio, reservatrio de gua (para consumo humano e para gerao de energia eltrica), esgotamento sanitrio e outros. A produo de agregados possui caractersticas tpicas, como gerao de grandes volumes produzidos, beneficiamento simples, baixo preo unitrio e necessidade de proximidade das fontes de produo com o local de consumo, devido ao alto custo relativo do transporte. O mercado produtor de agregados de emprego na construo civil (brita e areia) a principal atividade de minerao da RMF. A indstria da brita formada por pequenas e mdias mineradoras, enquanto a de areia para construo civil tem uma predominncia de empresas de micro e pequeno porte. A relevncia do setor de areia e brita para a construo de uma sociedade um fato, apresentando-se como um dos mais importantes indicadores de qualidade de vida atuais. Os Pases da Comunidade Europeia, Japo e Estados Unidos tm um consumo per capita igual ou seis vezes superior ao do Brasil. 3 MUNICPIO REA (km2)1 POPULAO2 IDH3 PIB (R$)4 PIB per capita (R$)4 Fortaleza 313,14 2.505.552 0, 786 28.350.622.000,00 11.461,22 Maracana 105, 696 201.693 0, 736 3.121.055.000,00 15.620,27 Caucaia 1.227,90 334.364 0, 721 1.952.311.000,00 5.973,82 Eusbio 76, 583 41.307 0, 684 938.076.000,00 23.204,78 Horizonte 159, 972 54.362 0, 679 837.005.000,00 15.946,59 Maranguape 590, 824 110.523 0, 736 645.435.000,00 5.947,34 S.Gonalo do Amarante 834, 394 42.962 0, 639 610.967.000,00 14.439,92 Aquiraz 480, 976 71.400 0, 670 496.794.000,00 7.052,83 Pacatuba 132, 427 71.839 0, 542 456.327.000,00 6.517,29 Pacajus 254, 435 59.689 0, 678 414.878.000,00 7.118,57 Cascavel 837, 967 67.956 0, 673 370.996.000,00 5.537,09 Itaitinga 150, 788 32.678 0, 680 134.578.000,00 4.155,96 Chorozinho 278,4 18.759 0, 633 71.220.000,00 3.794,36 Pindoretama 72, 855 18.322 0, 657 57.876.000,00 3.211,43 Guaiba 267, 203 23.853 0, 652 73.580.000,00 3.130,79 RMF 5.783,56 3.655.259 0, 767 38.531.720.000,00 10.860,70 CEAR 148.825,60 8.448.055 0, 723 74.950.000.000,00 8.870,00 Tabela 1.1 A Regio Metropolitana de Fortaleza, dados demogrficos e econmicos dos municpios e do Estado do Cear. 1-IBGE (2002); 2-IBGE (2010a); 3-PNUD (2000); 4-IBGE (2010b). 4 2 BRITA 2.1 LOCALIZAO E DISTRIBUIO DAS REAS DE EXTRAO As rochas granticas e vulcnicas alcalinas so utilizadas para produo de brita na RMF nas diferentes especificaes comerciais para concretos, lastros e calamentos, bases e revestimentos, inclusive asflticos. As reas com extrao de matria-prima para utilizao como pedra britada esto localizadas nos municpios de Itaitinga, Caucaia, Pacatuba, Maracana, Maranguape e Eusbio. Com exceo de uma rea localizada no municpio de Eusbio, que produz brita a partir de fonlito, todas as demais utilizam como matria-prima as rochas granticas (Tabela 2.1 e figura 2.1). No municpio de Itaitinga est localizado um importante plo produtor de brita da RMF, encravado no serrote de mesmo nome, nos limites urbanos da sede do municpio. Ao longo dos anos, polticas inadequadas de uso e ocupao do solo provocaram o sufocamento das unidades produtoras de brita pelo avano desordenado da urbanizao. importante frisar que a produo de pedra britada constitui-se na principal atividade econmica do municpio, que se desenvolveu e foi criado, basicamente, em funo e em torno da indstria de brita. Regies /reas N de unidades Designao da Unidade Municpio de Caucaia 3 TECBRITA BRITAP PYLA Municpio de Eusbio Serrote do Cararu 1 OCS Municpio de Itaitinga Serra da Itaitinga 6 Estrela Britagem PEDRALEZA Pedreira de Itaitinga CEBRITA Pedreira Natacha BRITANE Municpio de Maracana 1 NORDBRITA Municpio de Pacatuba Serra da Monguba 1 BRITACET Total 12 Tabela 2.1 Distribuio regional das unidades produtoras de brita em atividade na RMF. Na serra da Monguba, municpio de Pacatuba, as reas de lavra e uma unidade de britagem esto localizadas nas proximidades de ncleos urbanos. No municpio de Eusbio est localizada a nica unidade de produo de brita em rocha alcalina da RMF, em rea prxima praia do Porto das Dunas, em local considerado, atualmente, de grande interesse turstico e imobilirio. A crescente urbanizao da regio est fazendo com que a atividade de extrao e beneficiamento para produo de brita conviva com exigncias, cada vez maiores, do poder pblico decorrente dos impactos ambientais da atividade. 5 Figura 2.1 - Imagem de satlite com a localizao das reas produtoras de brita em atividade na RMF. Imagem: Google Earth. 6 As demais reas com produo de pedra britada, situadas nos municpios de Caucaia, Maracana e Maranguape localizam-se afastadas tanto dos centros urbanos quanto de locais de interesse para o turismo e lazer. 2.2 RECURSOS E RESERVAS As principais reas com extrao de matria-prima para utilizao como pedra britada esto representadas pelas serras do Camar, da Conceio, do Ju e o Serrote das Cajazeiras, em Caucaia, e as serras de Maranguape, Monguba e Itaitinga, situadas nos municpios de Maranguape, Maracana, Pacatuba e Itaitinga. O mapa geolgico da RMF e entorno est representado na figura 2.2, tendo sido caracterizados como reas potenciais para pedra britada, os tipos litolgicos discriminadas a seguir: - Granitides NP e NP do Neo Proterozico, que ocorrem nas serras da Itaitinga, do Camar, da Conceio, do Ju, do Bico Fino, do Pocim, Boqueiro, Gigante e outros serrotes isolados; - Paragnaisses e granitides do Paleo Proterozico, representados pelas serras de Maranguape, Aratanha e Monguba; e - Rochas Vulcnicas Alcalinas do Tercirio, representadas por nove serrotes distribudos nos municpios de Caucaia, Itaitinga e Eusbio. As reservas medidas da RMF para rochas granticas e alcalinas utilizadas na produo de pedra britada so da ordem de 141.639.801 toneladas, distribudas conforme a tabela 2.2. Municpio Unidade litolgica Nmero de reas Reserva medida (t) Itaitinga Granitides NP e NP 8 54.839.776 Caucaia Granitides NP e NP 4 31.735.492 Maranguape Paragnaisses e granitides 1 21.350.400 Pacatuba Paragnaisses e granitides 3 19.228.756 Eusbio Vulcnicas alcalinas 1 3.467.525 Maracana Paragnaisses e granitides 2 11.017.853 TOTAL 19 141.639.801 Tabela 2.2 Reservas medidas para rochas granticas e alcalinas utilizadas na produo de pedra britada na RMF Ano Base 2009. Fonte: Anurio Mineral Brasileiro (DNPM). 2.3 UTILIZAO A brita amplamente utilizada na construo civil com aplicaes na fabricao de concreto, pavimentao de rodovias, lastros de ferrovias, revestimento de leito de estradas de terra, barramentos, enrocamentos, filtros e outras destinaes. A tecnologia do concreto sofreu avano bem significativo nos ltimos anos, tendo a caracterizao de seus constituintes (agregados, aditivos e ligantes) exercido um papel fundamental nos parmetros de controle e qualidade, fazendo com que o antigo conceito de que os agregados eram apenas materiais de preenchimento e no exerciam influncia considervel na mistura, fosse definitivamente abandonado. Hoje, consenso que a caracterizao tecnolgica dos agregados pode ser a diferena entre um concreto durvel ou no (Mendes & Blasques Jnior, 2002). 7 Figura 2,1 Mapa geolgico da Regio Metropolitana de Fortaleza e entorno. Modificado de CPRM (2003) 8 2.3.1 Uso em concreto O concreto formado pela mistura devidamente proporcionada de um aglomerante (cimento), agregados (mido e grado) e gua. Os agregados constituem o maior volume do concreto chegando a participar com at 85 % do peso. As principais funes da brita no concreto so: contribuir com gros capazes de resistir aos esforos solicitantes, ao desgaste e ao de intempries; reduzir as variaes de volume de qualquer natureza e contribuir para a reduo do custo do concreto. As solicitaes a que a rocha usada para a produo de brita fica submetida so: atrito e impacto durante a preparao do concreto; compresso e trao solidariamente estrutura do concreto; possvel reao com lcalis do cimento; expanso e contrao trmica provocados por ao do intemperismo; ao qumica da gua da chuva e das guas agressivas. As propriedades exigidas da rocha usada para a produo de brita so: resistncia compresso simples; resistncia trao; resistncia ao desgaste; no reatividade; resistncia ao intemperismo e trabalhabilidade. 2.3.2 Pavimentos de estradas Nos pavimentos das estradas, a brita usada na base, no macadame hidrulico, no revestimento betuminoso e no revestimento de concreto de cimento. As funes da brita no pavimento so: suportar e distribuir a carga do trfego, transferindo-a s camadas inferiores; proteger o subleito da ao do intemperismo, principalmente da ao mecnica da gua. A rocha com a qual se produziu a brita deve ter resistncia compresso, ao impacto, ao desgaste e ao intemperismo. 2.3.3 Lastro de ferrovias Nos lastros de vias frreas, a brita usada em tamanhos progressivos de baixo para cima, sobre o solo. As funes dos lastros so: suportar os dormentes, resistindo aos movimentos horizontais devido ao do trfego e s mudanas de temperatura nos trilhos; distribuir as cargas, reduzindo a intensidade da presso sobre o leito da ferrovia; constituir um meio de drenagem da gua sob os dormentes; constituir um meio prprio para o aplainamento da pista; permitir que os trilhos se movam verticalmente sob as cargas repentinas aplicadas; reduzir os efeitos destrutivos do impacto e retardar ou evitar o crescimento de vegetao. As solicitaes a que a rocha usada como lastro fica submetida so: compresso; impacto; atrito e ao das intempries como umedecimento e secagem, alm de variao da temperatura. 2.3.4 Enrocamento Os enrocamentos so estruturas constitudas de pedras de mo arrumadas, mataces ou por pedras jogadas, sem emprego de aglomerante, que podem ser utilizados na construo de contenes, diques e dissipadores de energia, recuperao de eroso e proteo de taludes e de obras de arte especiais. 9 As solicitaes a que a rocha usada fica submetida so: foras mecnicas de elevada compresso devido a cargas pontuais, foras de descompresso de tenses pontuais, atrito; ao da intemprie acima da zona de saturao por umedecimento e secagem, variao da temperatura e ao de sais em obras marinhas. As propriedades exigidas da rocha so: resistncia compresso, trao, ao desgaste e ao intemperismo. 2.3.5 Uso em filtros O filtro tem a funo de permitir a passagem da gua e impedir a passagem de partculas finas do solo. A pedra britada usada nos denominados filtros "sandwich", ou seja, uma seqncia formada de areia, pedrisco, brita, pedrisco, areia. Pelas suas funes, o filtro normalmente est na parte interna de uma obra e, portanto encontra-se mais protegido do intemperismo. As solicitaes a que a rocha usada fica submetida so: o atrito, a abraso e o impacto, na fase de execuo, e a compresso, conforme a sua posio num enrocamento ou aterro maior, alm de possveis reaes qumicas. As propriedades exigidas da rocha so: resistncia compresso (dependendo da posio do filtro), resistncia abraso (de pouca importncia) e insolubilidade. 2.3.6 Pedra de cantaria Pedra de cantaria a pedra que, aps ter sido afeioada manualmente, com o uso de ferramentas adequadas, apresenta-se pronta para ser utilizada em construes e equipamentos. Atua ora como elemento estrutural, ora como ornamentao e, muitas vezes, atende s duas funes, ou seja, fazer parte da estrutura da obra e embelezar. utilizada em meio-fio, prticos, parapeitos de janelas, balces, paredes, muros, blocos esculpidos e outros. 2.4 - CARACTERIZAO DO PRODUTO 2.4.1 Produtos e coprodutos A indstria da construo civil utiliza a rocha como agregado para diversas finalidades, como componente de elementos estruturais, variando suas caractersticas de acordo com as diferentes especificaes comerciais requeridas para concretos hidrulicos, lastros e calamentos, bases e pavimentos, inclusive asflticos e enrocamento. O produto final, ou seja, o agregado obtido pelo processo de cominuio (fragmentao) enquadra-se em diversas categorias, de acordo com os diferentes tamanhos, quando da comercializao: - Brita: denominao utilizada para designar materiais graduados com dimenses entre 4,8 e 75 mm, ou qualquer dimenso ou faixa dentro destes limites (Tabela 2.3). - fler (filler): material resultante da britagem com graduao entre 0,005 e 0,075 mm, cujos gros so da mesma ordem de grandeza dos do cimento e passam na peneira 200 (0,075 mm), sendo utilizado na preparao de concretos, para preencher vazios, na adio a cimentos, na preparao da argamassa betuminosa e como espessante de asfaltos fluidos. 10 NBR 7211:2009 Zona granulomtrica (d/D)* NBR 7211:1983** Graduao DIMETRO MXIMO (mm) DIMETRO MXIMO (POLEGADA) DENOMINAO COMERCIAL (RMF) UTILIZAO 4,8 5/32 P de Pedra Vigas, Pr-moldados, peas de concreto e concreto bombeado Zero 9,5 3/8 Cascalho ou Brita Zero (3/8) ou Brita 00 Vigas, Pr-moldados, peas de concreto e concreto bombeado 4,75 / 12,5 12,5 Pedrisco Vigas, Pr-moldados, peas de concreto e concreto bombeado 16 5/8 Brita Zero (16mm) Pilares, vigas, Pr-moldados, peas de concreto e concreto bombeado 1 19 Brita Zero Pilares, vigas, Pr-moldados, peas de concreto e concreto bombeado 9,5 / 25 2 25 1 Brita 1 pequena Pisos, pilares, vigas, peas de concreto e concreto bombeado 19 / 31,5 32 1 Brita 1 grande Pisos, pilares, vigas, grandes peas de concreto e sumidouros 3 38 1 Brita 2 pequena Pisos, pilares, grandes peas de concreto e sumidouros 25 / 50 50 2 Brita 2 grande Pisos, pilares, grandes peas de concreto e sumidouros Todas as granulometrias Brita corrida Asfalto e base pavimento * Zona granulomtrica correspondente a menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. ** A NBR 7211:1983 foi substituda pela NBR 7211:2009. Tabela 2.3 Tipos de brita produzidos na Regio Metropolitana de Fortaleza. 11 - Areia de brita ou areia artificial: agregado, com graduao entre 0,15 e 4,8 mm, obtido dos finos resultantes da produo de brita, dos quais se retira, por via mida, a frao inferior a 0,15mm. - Racho: material que passa no britador primrio e retido na peneira de 76 mm. A NBR 9935 define racho como pedra de mo, de dimenses entre 76 e 250 mm. - Restolho: material granular, de gros em geral friveis (que se parte com facilidade), que pode conter uma parcela de solo. - Pedra de mo ou pedra marroada: material com granulometria varivel, com tamanho de 10 a 40 cm de comprimento, peso mdio de 10 kg por exemplar, usado para calamento, gabies de conteno, muro de construo, drenagens, marcadames, enrocamento e concreto ciclpico. As pedreiras podem apresentar como subproduto a areia de brita e como coprodutos, a pedra de enrocamento, pedra de alvenaria e pedra de cantaria (meio-fio e paraleleppedos). A construo civil exigente com relao s caractersticas da brita tanto com relao dureza e rigidez quanto dimenso e presena de impurezas, pois as peas a serem fabricadas, normalmente, requerem rigorosas especificaes de seus componentes ptreos ou no. Com relao aos materiais utilizados como pedra de alvenaria e pedra de cantaria, somente as dimenses so exigidas, no existindo restries quanto presena de impurezas. Na RMF, em algumas reas regularizadas por registro de licena o produto principal a pedra de cantaria e de alvenaria. 2.4.2 Especificaes e normatizao A correta utilizao das rochas e demais materiais ptreos na construo civil requer o conhecimento prvio de suas propriedades para qualificao do material rochoso. As rochas e agregados em geral devem passar por uma caracterizao tecnolgica antes de serem utilizados na construo, que deve, contudo, ser executada por procedimentos padronizados. A padronizao desses procedimentos que regulam a qualidade da brita est definida nas normas da Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT e tambm de outras instituies. A qualificao dos agregados e as especificaes para usos em concreto, pavimentos e lastro de ferrovias devem atender as normas contidas na tabela 2.4. Para verificar se a pedra britada utilizada na RMF atende as normas da ABNT adotadas para qualificao do agregado grado, foram realizados os seguintes ensaios, com base no exigido na NBR 7211 (agregados para concreto especificao): Determinao da composio granulomtrica (NBR NM 248); Determinao da massa unitria e do volume de vazios (NBR NM 45); Anlise petrogrfica de agregado para concreto Parte 2 Agregado grado (NBR 7389 - 2); Determinao do teor de argila em torres e materiais friveis (NBR 7218); Determinao de massa especfica, massa especfica aparente e absoro de gua (NBR NM 53); Determinao do ndice de forma pelo mtodo do paqumetro (NBR-7809) e Ensaio de abraso Los Angeles (NBR NM 51). A utilizao da NBR 7211 decorre do principal uso desse bem mineral na RMF ser como agregado grado na produo de concreto. A amostragem foi realizada, com base na NBR NM 26 (Agregados - Amostragem), em oito pedreiras em produo na RMF, assim distribudas: 3 (trs) pedreiras localizadas na serra da Itaitinga, municpio de Itaitinga; 1 (uma) na serra da Monguba, municpio de Pacatuba; 3 (trs) localizadas no municpio de Caucaia e 1 (uma) no municpio de Eusbio. 12 USOS PROPRIEDADES Concreto hidrulico Pavimento betuminoso Lastro ferrovirio Abraso NBR NM 51 NBR NM 51 NBR NM 51 Adesividade np NBR 12583 / 12584 np Alterabilidade NBR 12696 / 12697 ME 89 NBR 7702 Amostragem NBR NM 26 / 27 NBR NM 26 / 27 NBR 11541 Argila em torres e materiais friveis NBR 7218 np NBR 7218 Compresso NBR 7222 nn NBR 6953 Esmagamento NBR 9938 ME 42 nn Especificaes NBR 7211 NBR 7174 / 11803 /11804 /11806 / 12559 /12564 / 12948 NBR 7914 Forma NBR 7809 ME 86 NBR 6954 Granulometria NBR NM 248 NBR NM 248 nn Impurezas orgnicas NBR NM 49 np np Massa especfica, porosidade e absoro NBR 6458 / 9937/ NM 30 / NM 52 / NM 53 NBR 6458 NBR 6458 Massa unitria NBR NM 45 np nn Material fino (pulverulento) NBR NM 46 np NBR NM 46 Particulas leves NBR 9936 np np Petrografia NBR 7389 IE 06 nn Reatividade NBR 9771 / 15577 np np Sais solveis NBR 9917 np np Terminologia NBR 9935 / NM 66 NBR 6502 nn Umidade NBR 9775 / 9939 NBR 9775 / 9939 nn *NBR: Norma ABNT; NM: Norma Mercosul; ME e IE: Norma DNER; nn: no normatizado; np: no pertinente. Tabela 2.4 Principais normas brasileiras em vigor utilizadas na avaliao das propriedades dos agregados. Modificado de Frazo (2002 apud Campos et al, 2007). 2.4.2.1 Apreciao petrogrfica dos agregados De acordo com a NBR 7389-2, as anlises petrogrficas de agregados visam identificao das seguintes caractersticas: composio mineralgica (minerais essenciais, secundrios, acessrios e suas quantidades); textura (forma e arranjo dos minerais); granulao predominante dos minerais principais; estrutura (arranjo macroscpico); estado e tipo de alterao dos minerais; grau de alterao da rocha; grau e tipo de microfissurao (intercristalina ou intracristalina, fissuras preenchidas ou abertas); natureza (gnea, sedimentar ou metamrfica) e classificao petrogrfica da rocha. Algumas caractersticas petrogrficas so muito importantes para caracterizar os materiais rochosos utilizados como agregados, sendo as principais: - estado de alterao dos minerais, por influenciar na durabilidade e nas propriedades fsicas e mecnicas; - presena de minerais deletrios ou nocivos, por provocar reaes com substncias presentes no concreto; - presena de minerais que interagem com propriedades de ligantes betuminosos, quando o agregado usado em concretos betuminosos. 13 Durante os trabalhos do Plano Diretor de Minerao para a Regio Metropolitana de Fortaleza (Brasil, 1998) foram realizadas anlises petrogrficas em amostras coletadas em nove pedreiras em produo na RMF. As anlises seguiram as especificaes contidas nas normas ABNT-NBR 7389 (Apreciao petrogrfica de materiais naturais para utilizao como agregado em concreto) e na ASTM C-294 (Standard descritive nomenclature for constituents of natural mineral aggregates). As pedreiras localizadas nos municpios de Itaitinga, Caucaia e Pacatuba utilizam rochas granticas na produo de brita. As amostras da Serra da Itaitinga foram classificadas como monzogranito tectonizado, com seus constituintes mineralgicos apresentando processos de alterao (caulinizao e carbonatao), alm de efeitos tectnicos. Com relao s pedreiras localizadas em Caucaia, as amostras analisadas foram classificadas como biotita gnaisse e como biotita-granito senso stricto tectonizado e biotita-monzogranito tectonizado, apresentando evidentes processos de alterao como caulinizao e carbonatao, e, principalmente, efeitos tectnicos. As amostras coletadas em Pacatuba foram classificadas como biotita gnaisse, apresentando processos evidentes de alterao (caulinizao e carbonatao) e, principalmente, efeitos tectnicos. De acordo com a NBR 15577, cristais de quartzo que sofreram esforos ou esto intensivamente fraturados, podem ser considerados deletrios, ou seja, reativos com os lcalis do cimento. Todas as amostras analisadas contm quartzo em agregados de cristais intersticiais/xenomrficos, apresentando, com frequncia, fraturamentos, ranhuras, estrias e efeitos tectnicos como extino ondulante, bandas de deformao e processos de recristalizao, geralmente com recuperao em subgros. Essas caractersticas so indicativas de material reativo com os lcalis do cimento, sendo recomendada a realizao de ensaio de reatividade lcali-agregado, conforme a NBR 15577, visando obteno de dados sobre a ocorrncia de reaes prejudiciais oriundas de materiais reativamente deletrios e que apresentem intensidade suficiente para causar uma expanso da argamassa e/ou concreto. Nas amostras de monzogranito da Serra da Itaitinga e de biotita-granito senso stricto e biotita-monzogranito coletadas em pedreiras localizadas no municpio de Caucaia, foram determinadas pequenas concentraes de xidos de ferro e sulfetos. De acordo com as normas NBR 15577 e ASTM (C-294), formas reativas de sulfeto de ferro, especificamente certas formas de pirita, marcassita e pirrotita so consideradas minerais deletrios. No municpio de Eusbio, no serrote do Cararu, est localizada a nica pedreira que utiliza rocha vulcnica alcalina para produzir brita na RMF. Os resultados petrogrficos revelaram tratar-se de nefelina fonlito, pouco alterado, com massas e manchas amarronzadas, pequenos acmulos de material de aspecto pulvreo de cor branca, recobrindo cristais de feldspatos, denotando processos de caulinizao. So observadas, ainda, amgdalas preenchidas com zelitas e carbonatos, material vtreo-amorfo, produtos de alterao e micro-incluses no identificadas. De acordo com a norma C-294 (ASTM, 1982), a presena de zelitas, particularmente heulandita, natrolita e laumontita, produz efeitos deletrios em concretos. Segundo a mesma norma, a amostra est inserida dentro do grupo dos felsitos, que quando possui texturas microcristalinas, material vtreo-amorfo e apresenta uma composio alcalina significativa, poder provocar reao dos lcalis da rocha com o cimento. Entretanto, somente o ensaio de reatividade lcali-agregado poder fornecer informao sobre a possibilidade de ocorrncia de reaes prejudiciais. 14 2.4.2.2 - Granulometria Composio granulomtrica, graduao ou granulometria de um agregado a distribuio percentual dos seus diversos tamanhos de gros, considerando a quantidade de material, em massa, retido nas peneiras da srie normal (75; 37,5; 19; 9,5; 4,75; 2,36; 1,18; 0,6; 0,3; 0,15 mm), determinados de acordo com a NBR NM 248. Alm da curva de composio granulomtrica so tambm definidos, no ensaio de granulometria, o mdulo de finura e a dimenso mxima caracterstica do agregado. O mdulo de finura corresponde ao valor resultante da soma da porcentagem retida acumulada em massa de um agregado, nas peneiras da srie normal citadas anteriormente, dividido por 100. Quando se traa a curva de composio granulomtrica (porcentagem retida acumulada x malhas da peneira da srie normal), o mdulo de finura corresponde rea limitada pela curva e o eixo horizontal (integral da curva granulomtrica). O mdulo de finura quantifica se o agregado mais grosso ou mais fino, sendo que quanto maior o mdulo de finura mais grosso o agregado. A dimenso mxima caracterstica (dimetro mximo) a grandeza associada distribuio granulomtrica, que corresponde abertura nominal, em milmetros, da malha da peneira da srie normal ou intermediria, em que fica retida uma porcentagem de agregado igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. O agregado chamado de grado quando pelo menos 95% de sua massa ficar retida na peneira de malha 4,75 mm, conforme definido na NBR-7211:2009. A tabela 2.3 apresenta a classificao dos agregados grados conforme apresentado na NBR-7211:1983 e NBR-7211:2009 que a substituiu, bem como a classificao comercial comumente utilizada pelas pedreiras na RMF. Nas tabelas 2.5 e 2.6 so apresentados os resultados de ensaios de granulometria de amostras de agregado grado comercializados como brita 1 ou 19mm e brita 2 ou 25mm, em pedreiras da RMF, para as quais foram traadas curvas granulomtricas e calculados mdulos de finura e dimenso mxima caracterstica (Fig. 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 e 2.8). As tabelas citadas mostram tambm os limites da composio granulomtrica segundo a NBR 7211:2009. A distribuio granulomtrica da maioria das amostras analisadas atende aos limites indicados para o agregado grado pela NBR 7211:2009. A Tabela 2.7 apresenta os resultados dos clculos do mdulo de finura (MF) e da dimenso mxima caracterstica (Dmax) dos ensaios granulomtricos realizados em amostras de agregado grado produzido na RMF. O conhecimento da composio granulomtrica do agregado de fundamental importncia para o estabelecimento da dosagem dos concretos e argamassas, influindo na quantidade de gua a ser adicionada, que se relaciona com a resistncia e a trabalhabilidade do concreto, se constituindo em fator responsvel pela obteno de um concreto econmico. A granulometria tima a que, para a mesma resistncia (mesmo fator gua/cimento) e mesma consistncia, corresponde ao menor consumo de cimento. 15 Porcentagem, em massa, retida acumulada Peneira NBR 7211:2009 Itaitinga Itaitinga Itaitinga Caucaia Caucaia Caucaia Eusbio Pacatuba ZG 9,5/25* 1 2 3 1 2 3 100 mm 75 mm 63 mm 50 mm 37,5 mm 31,5 mm 25 mm 0 0 0 0 0 0 0 19 mm 0-10 3 3 1 5 3 1 4 6 12,5 mm 40-50 45 37 9 74 66 38 53 48 9,5 mm 80-100 84 78 49 98 97 81 92 73 6,3 mm 92-100 97 93 74 100 100 97 97 87 4,75 mm 95-100 99 97 87 99 98 100 2,36 mm 100 100 100 100 100 1,18 mm 600 :m Mdulo de Finura 6,83 6,76 6,36 6,99 6,97 6,8 6,94 6,35 Dmax (mm) 19 19 15,9 19 19 15,9 19 19 (*) Zona granulomtrica d/D correspondente menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. Tabela 2.5 Resultados de ensaios de granulometria em amostras de brita 1 ou 19mm coletadas em pedreiras da RMF, comparados aos limites da Zona granulomtrica 9,5/25 definida na NBR 7211:2009. Porcentagem, em massa, retida acumulada Peneira NBR 7211:2009 Itaitinga Itaitinga Itaitinga Caucaia Caucaia Caucaia Eusbio Pacatuba ZG 19/31,5* 1 2 3 1 2 3 100 mm 75 mm 63 mm 50 mm 37,5 mm 0 31,5 mm 0-5 0 0 0 0 0 1 0 0 25 mm 5-25 4 24 25 22 3 54 2 4 19 mm 65-95 68 86 72 71 42 96 36 51 12,5 mm 92-100 98 100 97 93 90 100 85 92 9,5 mm 95-100 100 100 100 98 96 100 99 99 6,3 mm 100 98 100 100 4,75 mm 100 2,36 mm Mdulo de Finura 7,68 7,70 7,72 7,69 7,37 7,96 7,35 7,5 Dmax (mm) 25 25 25 25 25 32 25 25 (*) Zona granulomtrica d/D correspondente menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. Tabela 2.6 Resultados de ensaios de granulometria em amostras de brita 2 ou 25 mm coletadas em pedreiras da RMF, comparados aos limites da Zona granulomtrica 19/31,5 definida na NBR 7211:2009. 16 (*) Zona granulomtrica d/D correspondente menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. Figura 2.3 Curvas granulomtricas do agregado grado de amostras de brita 1 ou 19 mm, coletadas em pedreiras localizadas na serra da Itaitinga, incluindo os limites da NBR 7211:2009. (*) Zona granulomtrica d/D correspondente menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. Figura 2.4 Curvas granulomtricas do agregado grado de amostras de brita 1 ou 19 mm, coletadas em pedreiras localizadas no municpio de Caucaia, incluindo os limites da NBR 7211:2009. (*) Zona granulomtrica d/D correspondente menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. Figura 2.5 Curvas granulomtricas do agregado grado de amostras de brita 1 ou 19 mm, coletadas em pedreiras localizadas nos municpios de Eusbio e Pacatuba, incluindo os limites da NBR 7211:2009. 010203040506070809010038 32 25 19 12.5 9.5 6.3 4.8 2.4 1.2Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ZG 9,5/25*-Lim.Min.ZG 9,5/25*-Lim.Max.Itaitinga 1Itaitinga 2Itaitinga 3010203040506070809010038 32 25 19 12.5 9.5 6.3 4.8 2.4 1.2Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ZG 9,5/25*-Lim.Min.ZG 9,5/25*-Lim.Max.Caucaia 1Caucaia 2Caucaia 3010203040506070809010038 32 25 19 12.5 9.5 6.3 4.8 2.4 1.2Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ZG 9,5/25*-Lim.Min.ZG 9,5/25*-Lim.Max.EusbioPacatuba17 (*) Zona granulomtrica d/D correspondente menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. Figura 2.6 Curvas granulomtricas do agregado grado de amostras de brita 2 ou 25 mm, coletadas em pedreiras localizadas na serra da Itaitinga, incluindo os limites da NBR 7211:2009. (*) Zona granulomtrica d/D correspondente menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. Figura 2.7 Curvas granulomtricas do agregado grado de amostras de brita 2 ou 25 mm, coletadas em pedreiras localizadas no municpio de Caucaia, incluindo os limites da NBR 7211:2009. (*) Zona granulomtrica d/D correspondente menor (d) e a maior (D) dimenses do agregado grado. Figura 2.8 Curvas granulomtricas do agregado grado de amostras de brita 2 ou 25 mm, coletadas em pedreiras localizadas nos municpios de Eusbio e Pacatuba, incluindo os limites da NBR 7211:2009. 010203040506070809010050 38 32 25 19 12.5 9.5 6.3 4.8 2.4Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ZG 19/31,5 *- Lim.MinZG 19/31,5 *- Lim.MaxItaitinga 1Itaitinga 2Itaitinga 3010203040506070809010050 38 32 25 19 12.5 9.5 6.3 4.8 2.4Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ZG 19/31,5 *- Lim.MinZG 19/31,5 *- Lim.MaxCaucaia 1Caucaia 2Caucaia 3010203040506070809010050 38 32 25 19 12.5 9.5 6.3 4.8 2.4Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ZG 19/31,5 *- Lim.MinZG 19/31,5 *- Lim.MaxEusbioPacatuba18 MDULO DE FINURA (MF) DIMENSO MXIMA CARACTERSTICA Itaitinga 1 Itaitinga 2 Itaitinga 3 Caucaia 1 Caucaia 2 Caucaia 3 Eusbio Pacatuba 101 mm 9,38 88 mm 76 mm 64 mm 8,30 50 mm 8,00 8,20 38 mm 7,97 8,03 7,99 32 mm 7,63 7,72 7,69 7,23 7,96 7,74 7,99 25 mm 7,68 7,60 7,37 7,35 7,50 19 mm 6,83 6,76 6,99 6,97 6,35 16 mm 6,34 6,36 6,80 12,5 mm 6,05 6,66 9,5 mm 5,57 5,59 8,0 mm 5,74 6,4 mm 4,8 mm 4,49 3,27 3,05 3,63 3,38 2,74 2,4 mm 2,39 1,2 mm Tabela 2.7 - Mdulo de Finura (MF) e Dimenso Mxima Caracterstica (Dmax) de amostras de brita da RMF. 2.4.2.3 - Massa especfica real e aparente A massa especfica dos agregados pode ser determinada de vrias maneiras, ou seja, dos gros isolados e do agregado solto, compactado, seco ou mido. A massa especfica real do agregado a massa por unidade de volume da parte slida do gro, excludos os vazios. Trata-se de uma propriedade especfica do material, devendo ser determinada segundo a NBR NM 52 para o agregado mido e NBR NM 53 para o agregado grado. O conhecimento da massa especfica real de grande utilidade no estudo de dosagem do concreto para que possam ser feitos os clculos de consumo de cimento por m3 em funo do trao de concreto. A massa especfica aparente ou massa unitria do agregado a massa por unidade de volume, includos os vazios entre os gros. A NBR NM 45 prescreve o mtodo para determinao da massa unitria e do volume de vazios de agregados midos, grados ou de mistura dos dois, em estado compactado ou solto, procurando-se desse modo reproduzir a situao da obra, quando o operrio transporta o agregado em baldes ou padiolas, sem adensamento. Este valor depende do grau de compactao e da umidade e tem grande importncia em tecnologia para converter as composies do concreto dadas em massa para volume e vice-versa. Os resultados dos ensaios para determinao da massa especfica e massa unitria dos agregados grados utilizados na RMF esto na tabela 2.8. Os resultados apresentados so provenientes de ensaios realizados em amostras classificadas como Brita 2 ou 25 mm e em amostras classificadas como Brita 1 ou 19mm, os valores foram equivalentes. 19 ROCHAS GRANTICAS FONLITO ENSAIO Itaitinga Caucaia Caucaia Caucaia Pacatuba Eusbio 1 2 3 Massa Especfica Real (kg/dm3) 2,6 2,61 2,6 2,61 2,48 Massa Unitria (kg/dm3) 1,33 1,48 1,34 1,39 1,36 1,24 ndice de Forma 2,7 3,6 3,9 3,3 2,9 Teor de Argila em Torres (%) 0 0 0 0 0 0 Abraso Los Angeles (% perdas) 28 29 32 31,3 31 28 Tabela 2.8 Resultados de ensaios para caracterizao do agregado grado utilizado na RMF. 2.4.2.4 Qualidade da brita usada como agregado grado A qualidade dos agregados pode ser avaliada por ndices definidos pelas normas ABNT pertinentes. As principais caractersticas de qualidade dos agregados grados, que podem influir na composio final do concreto, prescritas na NBR 7211, so: resistncia aos esforos mecnicos, presena de substncias nocivas e forma dos gros. 2.4.2.4.1 Resistncia aos esforos mecnicos Os agregados devem ter gros resistentes e durveis, devendo sua resistncia aos esforos mecnicos ser pelo menos superior da pasta de cimento e gua depois de endurecida. Os agregados esto sujeitos a esforos de impacto, esmagamento, desgaste e abraso, havendo vrios ensaios que reproduzem cada um destes esforos, sendo o ensaio de abraso o mais comumente utilizado. O ensaio de Abraso Los Angeles, cujo mtodo est descrito na NBR NM 51, determina a potencialidade dos agregados a se desgastarem, sendo influenciado pelo grau de coeso dos fragmentos e pelo seu formato. Foram realizados ensaios pelo mtodo abraso Los Angeles em amostras de agregado grado classificadas como Brita 2 ou 25mm. Conforme pode ser visto na tabela 2.8, os resultados dos ensaios abraso Los Angeles revelam valores bem inferiores ao limite mximo de 50%, em massa, do material, definido na NBR 7211. 2.4.2.4.2 Substncias nocivas Os pedregulhos utilizados como agregado grado esto, geralmente, contaminados com impurezas que podem interferir qumica ou fisicamente nas propriedades do concreto, ou seja: torres de argila e partculas friveis; material pulverulento; materiais carbonosos; matria orgnica e sais solveis. Para agregados grados resultantes do britamento de rochas estveis, apenas a determinao da quantidade de torres de argila e materiais friveis importante, sendo o seu teor limitado, segundo a NBR 7211, aos seguintes limites mximos em porcentagem do peso do material, para o agregado grado: - em concreto aparente: 1,0%; - em concreto sujeito a desgaste superficial: 2,0% e - nos demais concretos: 3,0%. Como todo o material utilizado como agregado grado na RMF proveniente do britamento de rochas, foi realizado o ensaio de determinao do teor de argila em torres e 20 materiais friveis, conforme a NBR 7218 em amostras de agregado grado classificadas como Brita 2 ou 25mm. Conforme pode ser observado na tabela 2.8, os resultados do ensaio para determinao do teor de argila em torres e materiais friveis revelam valores abaixo do limite mximo de 1 %, em peso, do material, definido na NBR 7211, para qualquer tipo de concreto. 2.4.2.4.3 Forma dos gros A forma dos gros tem efeito importante no que se refere compacidade, trabalhabilidade e ao ngulo de atrito interno. Na fabricao do concreto, na maioria dos casos, devem-se preferir agregados de gros arredondados, como os pedregulhos, pois os agregados contendo partculas lamelares so prejudiciais, pois os gros com este formato dificultam o adensamento do concreto, impedindo a interpenetrao dos gros. No entanto, nos concretos fabricados com material resultante de britamento de rocha tem-se maior aderncia entre os gros e a argamassa, devido forma irregular dos gros, conseguindo-se, assim, maior resistncia ao desgaste e trao. De acordo com a NBR 7211, o ndice de forma dos gros do agregado grado no deve ser superior a 3, quando determinado de acordo com a NBR 7809 Determinao do ndice de forma pelo mtodo do paqumetro. Na tabela 2.8 so apresentados os resultados da determinao do ndice de forma em amostras de agregado grado classificadas como Brita 2 ou 25mm, que, em parte, esto em desacordo com o prescrito na NBR 7211. 2.5 PROCESSOS PRODUTIVOS Atualmente, a RMF possui 09 (nove) concesses de lavra e 12 (doze) licenciamentos, totalizando 21 (vinte e uma) reas regularizadas para produo de pedra britada, distribudas conforme a tabela 2.9. CONCESSO DE LAVRA REGISTRO DE LICENA REQUERIMENTO DE LAVRA CAUCAIA 08 01 EUSBIO 01 ITAITINGA 03 03 02 MARACANA 01 01 MARANGUAPE 01 PACATUBA 03 01 09 12 04 Tabela 2.9 Distribuio dos ttulos minerrios para pedra britada nos municpios da RMF em dezembro/2010. Fonte: DNPM/Sistema de Outorga Mineral. Das 09 (nove) concesses de lavra apenas duas no esto em operao, pois se encontram com os trabalhos de lavra suspensos. Com relao s reas em regime de licenciamento, 07 (sete) esto com os trabalhos de lavra ativos. A RMF possui 12 (doze) unidades produtoras de brita em operao e 03 (trs) usinas paralisadas. Entre as reas com registro de licena, 04 (quatro) no possuem usinas para produo de brita, tendo produo manual de pedra para alvenaria, alicerce, calamento e pedra de cantaria (paraleleppedos e meio-fio). Ainda existem locais com produo informal de pedra tosca. 21 Comparando com a situao geogrfica das reas produtoras de brita quando da execuo do Plano Diretor de Minerao da RMF entre 1996 e 1998, a distribuio das reas em lavra e unidades de britagem praticamente no mudou como pode ser verificado no mapa da figura 2.9, destacando-se que as cinco reas produtoras de brita permanecem praticamente inalteradas, estando detalhadas nos mapas das figuras de 2.10 a 2.14. 2.5.1 Lavra A lavra inclui o desmonte do macio rochoso, o carregamento e o transporte do material para a usina de beneficiamento. Todas as reas produtoras operam em lavra a cu aberto, em meia encosta. Aps a limpeza do macio rochoso (retirada de vegetao e excesso de solo) iniciada a execuo do plano de fogo para o desmonte primrio (perfurao e detonao por explosivos), seguido do desmonte secundrio (fogacho e/ou rompedores hidrulicos), que pode ou no ser necessrio, do carregamento e do transporte dos fragmentos de rocha para locais junto s instalaes de britagem, denominadas praas de alimentao, para armazenagem temporria e alimentao dos britadores em horrios especficos ou diretamente para os britadores primrios. Nas reas em que no h unidades de britagem, o material oriundo do desmonte processado de forma manual e nas dimenses de pedra de mo, carregado e transportado diretamente para venda. Quando a produo de pedra de cantaria, o beneficiamento realizado no prprio local da lavra. Os principais equipamentos e insumos utilizados nas operaes de lavra so: tratores; escavadeiras; ps-carregadeiras; perfuratrizes pneumticas ou marteletes manuais, caminhes (fora-de-estrada ou urbanos adaptados); explosivos e acessrios de detonao. 2.5.1.1 Caracterizao da Lavra A lavra de um macio pode ser em bancadas ou em paredo, ambos os mtodos so aplicados na RMF. A lavra em bancadas necessita de uma rea maior para construo de vias de acesso aos diferentes nveis de avano do desmonte. Possibilita o uso de perfuratrizes de carreta e de explosivos de maior eficincia, tendo como resultado um material mais uniforme, diminuindo a necessidade de fogo secundrio e melhorando o regime de alimentao da britagem. A lavra em bancadas pode ser tanto em encosta quanto em cava. Na RMF, a lavra por bancadas realizada pelas empresas de maior porte e que possuem unidade de britagem. Apenas uma rea, localizada no municpio de Eusbio, desenvolve a lavra em cava, todas as outras, localizadas nos municpios de Itaitinga, Caucaia e Maracana, desenvolvem a lavra em encosta. A altura das bancadas varia de 9 a 16 metros, operando com nmero de bancos entre 1 e 3 (Fotos 2.15, 2.16 e 2.17). 22 Figura 2.9 Mapa da Regio Metropolitana de Fortaleza com a indicao das reas produtoras de brita em 1996 e 2010. 23 Figura 2.10 Mapa de detalhe da rea produtora de brita de Caucaia com a indicao das reas produtoras em 1996 e 2010. 24 Figura 2.11 Mapa de detalhe da rea produtora de brita de Maranguape-Maracana com a indicao das reas produtoras em 1996 e 2010. 25 Figura 2.12 Mapa de detalhe da rea produtora de brita de Pacatuba com a indicao das reas produtoras em 1996 e 2010. 26 Figura 2.13 Mapa de detalhe da rea produtora de brita de Itaitinga com a indicao das reas produtoras em 1996 e 2010. 27 Figura 2.14 Mapa de detalhe da rea produtora de brita de Eusbio com a indicao das reas produtoras em 1996 e 2010. 28 Figura 2.15 Lavra em bancada desenvolvida em meia encosta, municpio de Caucaia. Figura 2.16 Lavra em bancada desenvolvida em meia encosta, municpio de Pacatuba. Figura 2.17 Lavra em cava em pedreira localizada no municpio de Eusbio. 29 A lavra em paredo dificulta a mecanizao do desmonte, sendo utilizadas perfuratrizes manuais e explosivos de menor eficincia, resultando em material menos homogneo, o que aumenta a necessidade de fogo secundrio e a queda de eficincia da britagem primria. Na RMF, a lavra em paredo utilizada, principalmente, por empreendimentos de pequeno porte, que no possuem unidades de britagem (figura 2.18). Figura 2.18 Lavra em paredo em pedreira localizada no municpio de Itaitinga. O que se observa atualmente na RMF que a aplicao correta da lavra em bancadas, com desenvolvimento descendente em bancadas, permitindo o acesso das operaes de carregamento e transporte a cada uma das bancadas, se restringe a algumas empresas mais bem estruturadas e que creem que o investimento em tecnologia de minerao trar maior eficincia aos trabalhos de lavra. Na maioria dos casos, as empresas no operam dentro dos padres estabelecidos, iniciando-se pela falta de pesquisa geolgica e do planejamento da lavra. comum serem feitos grandes taludes, muitas vezes nicos, que no oferecem segurana, economia e nem operacionalidade s atividades de lavra. Tambm comum a m conservao dos acessos, descuidos ambientais, praas irregulares, variaes de alturas de bancadas, no existncia de bota-fora (depsitos de estril) projetado, sendo o material depositado de forma aleatria ao redor das frentes de lavra. A razo entre a quantidade de material indesejado que deve ser retirada e a quantidade de minrio recuperada denominada Relao Estril/Minrio (REM). A REM funo do preo do produto, do custo de produo, do teor do minrio e do custo de remoo do estril. Entre as unidades estudadas 50% operam com a relao 0/1, 30% com 1/3 a 1/7 e 20% com 1/8 a 1/10. Com relao recuperao da lavra, todas informaram valores acima de 85%, sendo que a maioria tem recuperao superior a 95%. Os principais equipamentos utilizados nas operaes de lavra so: perfuratrizes de carreta rotopneumticas, perfuratrizes de carreta hidrulicas, marteletes manuais, ps carregadeiras, retroescavadeiras, rompedor hidrulico, drop ball, caminhes basculantes fora de estrada, caminhes basculantes comuns, trator de esteiras com lminas, compressores de ar estacionrios eltricos e compressores mveis a diesel. 30 Existe, em alguns casos, certa defasagem em equipamentos, os quais ou so mal dimensionados ou antigos e mal conservados, podendo ainda ser usados equipamentos inadequados para as operaes a que se destinam. 2.5.1.2 Desmonte Primrio A execuo do desmonte primrio composta de perfurao, carga, detonao e remoo do material. A eficincia do desmonte depende de uma perfurao bem executada, com controle topogrfico na pr-marcao e no nivelamento dos furos. A malha de perfurao definida como (V x E). O afastamento (V) a distncia entre duas linhas sucessivas de furos, sendo que em caso de uma nica linha de furo, ser definido como a distancia entre a linha de furo e a face livre da bancada. O espaamento (E) a distncia entre furos sucessivos da mesma linha. A definio da malha de perfurao est condicionada presena de estruturas geolgicas, ao fraturamento da rocha, fragmentao desejada, ao risco de acidente devido proximidade de rea povoada, ao tipo de explosivo e escala de produo. A situao nas reas produtoras da RMF apresentada em seguida. - Com relao ao equipamento de perfurao empregado, as empresas de maior porte e que possuem unidade de britagem, totalizando onze, operam com perfuratrizes de carreta de acionamento pneumtico, tendo uma empresa que tambm utiliza perfuratriz hidrulica (Foto 2.19). Nas quatro unidades de pequeno porte que no possuem britador, a perfurao realizada com marteletes manuais acionados por compressores mveis a diesel, na maioria das vezes sem os equipamentos de segurana necessrios (Foto 2.20). Figura 2.19 Perfuratrizes de carreta utilizadas na RMF. A Perfuratriz pneumtica, municpio de Pacatuba; B Perfuratriz hidrulica, municpio de Caucaia. - As empresas que utilizam perfuratrizes de carreta adotam malhas de perfurao, enquanto que as que utilizam martelete manual furam de acordo com a necessidade, sem nenhum planejamento. - As empresas que utilizam perfuratrizes de carreta realizam perfuraes com profundidade mxima variando de 12 a 20 metros, com a maioria executando perfuraes a profundidades abaixo de 15 metros. Naquelas que utilizam martelete manual a profundidade mxima de 4 metros, mas normalmente as perfuraes no ultrapassam 3,20 metros. 31 - O dimetro do furo funo do equipamento disponvel para executar as perfuraes, das onze empresas que utilizam perfuratriz de carreta apenas duas realizam perfuraes com dimetro de 3,5, todas as outras perfuram com 3. No caso das quatro empresas que utilizam marteletes manuais, o dimetro de perfurao varia entre 1 e 2. Figura 2.20 - Perfurao realizada com marteletes manuais acionados por compressores mveis a diesel, em que no so utilizados os equipamentos de segurana obrigatrios. A Pedreira localizada no municpio de Caucaia; B Pedreira localizada no municpio de Itaitinga. No desmonte de rochas obrigatria a adoo do Plano de fogo, nome dado ao desmonte de cada bancada, contendo todas as informaes necessrias ao desmonte do macio, devendo ser elaborado por profissional habilitado (Blaster), responsvel pelo armazenamento, preparao das cargas explosivas, carregamento dos furos, ordem de fogo, detonao e retirada de explosivos no detonados e providncias quanto ao destino adequado das sobras de explosivos. O carregamento do furo divide-se em trs segmentos: carga de fundo; carga de coluna e tampo. A carga de fundo tem a maior concentrao de explosivo, distribudo por igual no comprimento equivalente ao afastamento multiplicado por um fator igual a 1,3, quando detonadas vrias linhas de fogo, as mais distantes da face tm quantidade maior de explosivo, para conseguir empurrar o material das primeiras linhas. A carga de coluna tem concentrao de explosivo entre 40 e 50 % da carga de fundo, distribudo na extenso, em metros, equivalente a altura da bancada menos 2,3 vezes o afastamento. O tampo a parte superior do furo, no carregada com explosivos e sim com areia seca, p de pedra ou argila, tem comprimento igual ao do afastamento e a existncia do tampo aumenta o poder destrutivo da exploso (fogo). Os explosivos so fornecidos em vrios dimetros, desde aqueles inferiores a 32 mm (1 ) at acima de 32mm, podendo ser acondicionados em cartuchos ou invlucros que fazem parte de sua formulao. Tambm so utilizadas as denominadas slurry ou lamas explosivas, acondicionadas em salsichas plsticas. Para iniciao da carga explosiva principal so usados acessrios de detonao, que podem ser classificados em: estopim e espoletas simples, espoletas de retardo, cordel detonante, retardo de cordel e sistema no eltrico associado a espoletas de retardo. Na RMF, nos desmontes em que so usadas perfuratrizes de carreta e que tm malha de perfurao definida, a maioria utiliza como carga de fundo encartuchado e como carga de coluna granulado. Duas empresas utilizam como carga de fundo explosivo ensalsichado tipo emulso e como carga de coluna utilizam granulado. Uma nica empresa na RMF terceiriza a detonao para uma empresa especializada, que realiza o carregamento dos furos atravs de bombeamento de emulso explosiva, no havendo distino entre a carga de 32 coluna e a de fundo. O tampo mnimo varia de 1,2 a 2 metros. Os acessrios de detonao utilizados so sistema no eltrico associado a espoletas de retardo, cordel detonante e espoleta eltrica de retardo (Figuras 2.21 e 2.22). Figura 2.21 Exemplo de carregamento dos furos atravs de bombeamento de emulso tipo powergel SE (emulso explosiva pura), realizado pela empresa Orica do Brasil S.A. Fonte: Quaglio, 2003. Figura 2.22 Exemplo do carregamento manual dos furos com explosivos. Fonte: http://www.visaconsultores.com/htm/desmonte.htm Nos desmontes em que so utilizados marteletes manuais no h distino entre carga de fundo e de coluna sendo utilizado sempre granulado. Como acessrios de detonao utilizam cordel e estopim. A razo de carga ou de carregamento a relao entre a quantidade de explosivo, expresso em quilograma, e o volume de rocha desmontado, expresso em m3. Na RMF, nos desmontes que adotam malha de perfurao, a razo de carga pode variar de 0,45 a 0,75 kg/m3. Com relao estocagem dos explosivos, as empresas de maior porte que possuem unidades de britagem possuem, pelo menos, dois paiis, um para os explosivos e outro para os acessrios de detonao, de acordo com o Regulamento para a Fiscalizao de Produtos Controlados (R-105), aprovado pelo Decreto n. 3.665, de 20/11/2000 (Figura 2.23). Nas 33 pedreiras de pequeno porte, a operao de desmonte de rocha com explosivos , na maioria das vezes, terceirizada, no havendo paiis dentro das reas tituladas. Figura 2.23 Paiis utilizados para armazenagem de material explosivo. reas localizadas nos municpios de Itaitinga (A), Pacatuba (B) e Caucaia (C). 2.5.1.3 Desmonte Secundrio O desmonte secundrio necessrio quando, aps o desmonte primrio, ainda esto presentes blocos com dimenses superiores a abertura do britador primrio ou quando a detonao foi insuficiente no p da bancada, ocasionando uma poro residual no desmontada, que causar problemas nos desmontes subsequentes. Poder ser realizado com a utilizao de fogacho (fogo secundrio) ou desmonte mecnico com a utilizao de rompedor hidrulico e drop ball. Na execuo do fogacho, os blocos de rocha so perfurados com o emprego de martelete pneumtico e os furos so carregados com pequena quantidade de explosivo para serem detonados e se obter o tamanho de bloco desejado. Essa uma operao que requer muitos cuidados, pois ao contrrio do desmonte primrio impossvel controlar para onde sero lanadas as pedras detonadas por fogacho. A equipe de detonao deve tomar todos os cuidados necessrios na execuo dessa tarefa. O rompedor usado acoplado a uma escavadeira, tratando-se de uma mquina de impacto, hidrulica, que quebrar o bloco de rocha em pedaos menores, adequando-o ao tamanho desejado (Figura 2.24). Figura 2.24 Rompedores hidrulicos utilizados no desmonte secundrio em pedreiras localizadas nos municpios de Pacatuba (A) e Caucaia (B). O sistema drop ball consiste em uma esfera de ao de peso elevado iada por uma escavadeira, que a lana sobre o bloco de rocha, fragmentando-o em pedaos menores. 34 Na RMF, das onze empresas com lavra em operao e que possuem unidade de britagem apenas uma no possui rompedor hidrulico e somente duas no utilizam fogo secundrio (fogacho). Destas, uma empresa possui drop ball e rompedor hidrulico, mas tambm pode utilizar fogacho, quando os blocos apresentam dimenses muito grandes. O uso de fogo secundrio est sendo, cada vez mais, substitudo pelo desmonte mecnico, diminuindo assim o uso de explosivos e gerando um significativo ganho ambiental. Nas pedreiras de pequeno porte, aps o desmonte primrio, tanto pode ser utilizado o fogacho nos blocos maiores quanto estes podem ser marroados, de modo extremamente rudimentar. 2.5.1.4 Carregamento e transporte Aps o desmonte, a rocha desmontada deve ser transportada para o britador primrio. O carregamento pode ser feito por ps carregadeiras de pneus, que apresentam grande mobilidade, ou por escavadeiras, que embora apresentem mobilidade menor e investimento maior, possuem custo operacional menor e maior vida til. Na RMF, todas as frentes de lavra apresentam distncia mdia para o britador primrio superior a 100 metros, ou seja: - 40% apresentam distncia mdia entre 100 e 200 metros; - 40 % apresentam distncia mdia entre 201 e 400 metros e - 20 % apresentam distncia mdia entre 401 e 600 metros. O carregamento realizado com ps carregadeiras e escavadeiras com retro ou com shovel. Todas as empresas possuem pelo menos uma p carregadeira e uma escavadeira, havendo algumas que possuem at trs escavadeiras nos trabalhos de lavra (Figuras 2.25 e 2.26). Nas reas de lavra que s possuem uma escavadeira, esta usada tanto com concha quanto com rompedor hidrulico, ou seja, no carregamento e no desmonte secundrio (Figura 2.27). Foto 2.25 Retroescavadeiras utilizados no carregamento dos caminhes para transporte da rocha para o britador primrio em pedreiras localizadas nos municpios de Pacatuba (A) e Caucaia (B). O transporte do material desmontado para o britador primrio realizado com caminhes basculantes fora de estrada (off road) com capacidade de 22 e 10 m3 (Figura 2.28) e caminhes basculantes com capacidade de 6 e 12 m3 (Figura 2.29). 35 Figura 2.26 P carregadeira e retroescavadeira utilizadas no carregamento dos caminhes para transporte da rocha para o britador primrio em pedreiras localizadas nos municpios de Itaitinga (A) e Eusbio (B). Figura 2.27 Escavadeira e rompedor hidrulico em operao em pedreira do municpio de Itaitinga. Figura 2.28 Caminhes fora de estrada utilizados no transporte para a unidade de britagem em pedreiras localizadas nos municpios de Pacatuba (A) e Caucaia (B). 36 Figura 2.29 Caminhes basculantes comuns utilizados no transporte para a unidade de britagem em pedreiras localizadas nos municpios de Itaitinga (A) e Eusbio (B). Nos pequenos produtores, que produzem pedra de cantaria, pedra marroada e pedra bruta, o carregamento dos caminhes manual (Figura 2.30). Figura 2.30 Carregamento manual dos caminhes em pedreira localizada no municpio de Itaitinga 2.5.2 - Beneficiamento Para produo de brita, o material oriundo do desmonte transportado para a unidade de britagem, em que ser submetido s seguintes etapas de beneficiamento: fragmentao ou cominuio, realizada por britadores e classificao, executada por peneiras. A rocha submetida a sucessivos processos de fragmentao para reduzi-la a fragmentos de tamanhos adequados ao uso a que se destina. Estas etapas de fragmentao so denominadas britagem e rebritagem. A primeira refere-se britagem primria, enquanto a rebritagem engloba todos os estgios subsequentes de fragmentao da rocha. O conjunto de britagem composto por vrios elementos distintos: alimentador vibratrio, britador primrio, rebritadores, conjunto de peneiras e correias transportadoras (Figura 2.31). Os britadores mais comuns so os de mandbulas, que trituram a rocha por esmagamento (tipo moinho), e os que apresentam movimentos contnuos, como os giratrios ou cnicos e de rolos, que quebram a rocha por atrito. Na britagem primria, o material resultante do desmonte descarregado pelos caminhes no alimentador vibratrio, que por sua vez, como o prprio nome diz, alimenta o britador primrio (Figura 2.32). O equipamento mais empregado na britagem primria o britador de mandbulas, que pode ser de 1 eixo ou de 2 eixos (tipo Blake), muito embora os 37 britadores giratrios tambm sejam usados como britadores primrios. Todas as unidades de britagem da RMF utilizam britadores de mandbula de 1 eixo como primrios (Figura 2.33). Na tabela 2.10 esto representados os britadores primrios em operao na RMF em 2000 e 2010, tendo a capacidade de produo dos britadores sido calculada com base no Manual de Britagem da Fao (1982), podendo ser considerado que: - das nove unidades que continuam operando em 2010, apenas trs continuam com o mesmo equipamento; - No perodo de dez anos duas unidades paralisaram suas atividades, mas, no mesmo perodo, trs iniciaram atividades; - a capacidade instalada de britagem na RMF aumentou em torno de 35 % no perodo de 2000 a 2010; - das 12 unidades de britagem em operao em 2010, nove utilizam britadores de mandbulas com dimenses de boca iguais ou acima de (100 x 60)cm; - em todas as unidades de britagem da RMF, aps a britagem primria, o material destinado para formar pilha intermediria, conhecida como pilha pulmo, que tem a finalidade de manter material em estoque para a rebritagem. Figura 2.31 Diagrama esquemtico geral de um processo de britagem. Modificado de Bauer (1995). 38 Figura 2.32 Caminho descarregando material na caixa de alimentao do britador primrio (A) e alimentador vibratrio(B). Municpio de Pacatuba. 2000 2010 Tamanho da entrada de alimentao (cm) Capacidade instalada de produo (m3/h) Tamanho da entrada de alimentao (cm) Capacidade instalada de produo (m3/h) 62 x 40 44 - 55 Paralisado Paralisado 62 x 40 44 - 55 100 x 60 88 - 115 62 x 40 44 - 55 125 x 100 155 - 230 62 x 30 30 - 44 Paralisado Paralisado 62 x 40 44 - 55 80 x 50 65 - 88 90 x 60 80 - 110 90 x 60 80 - 110 110 x 80 100 - 155 120 x 80 120 - 170 100 x 60 88 - 115 100 x 60 88 - 115 100 x 80 95 - 145 100 x 80 95 - 145 62 x 40 44 - 55 100 x 60 88 - 115 100 x 60 88 - 115 120 x 110 155- 230 120 x 80 120 - 170 100 x 80 95 - 145 62 x 40 44 - 55 701 - 1014 1268 - 1578 Tabela 2.10 Britadores primrios e capacidade de produo da RMF em 2000 e 2010, para uma para abertura de boca de sada de 4. As capacidades de produo indicadas podem variar com a natureza da rocha, grau de umidade, aderncia e granulometria do material de alimentao. Na rebritagem, o material da pilha pulmo transportado atravs de correias transportadoras segue para a segunda cominuio em britadores de mandbula ou cnicos. Depois da rebritagem secundria, algumas unidades possuem outros estgios de britagem, em que so empregados britadores cnicos. Na RMF, o segundo estgio de britagem feito utilizando-se britadores de mandbulas e cnicos. Apenas duas empresas utilizam britadores de mandbula (62 x 40 cm), que eram utilizados como britadores primrios e foram reaproveitados aps a substituio do primrio. As demais utilizam britadores cnicos, a maioria com capacidade nominal variando de 40 a 125 m3/h. Nos demais estgios so utilizados britadores cnicos. 39 Figura 2.33 Britadores primrios de mandbulas em unidades de britagem do municpio de Itaitinga. Com relao aos estgios de rebritagem, das doze unidades em operao, duas operam com quatro estgios, oito com trs estgios e duas somente com rebritagem secundria (Figura 2.34). Figura 2.34 Aspecto da rebritagem e classificao em unidades de britagem dos municpios de Itaitinga (A) e Pacatuba (B). A classificao final do produto da rebritagem realizada pelo conjunto de peneiras vibratrias, composto por uma ou mais peneiras. Cada peneira, que uma tela, de arame ou borracha, retm ou deixa passar a brita. A brita que passa por uma peneira a que ser estocada. A brita retida devolvida ao rebritador de forma sucessiva at que se obtenha o produto na granulometria desejada. A brita que passou na peneira cai numa bica e desta conduzida por uma correia transportadora para formao da pilha final do produto. Em todas as unidades estudadas na RMF, a peneira de retorno a de 25 mm, todo o material ali retido retorna para rebritagem, pois, atualmente, toda a brita produzida possui dimetro mximo de 25 mm. Dependendo da demanda, as empresas tambm produzem pedra marroada ou pedra de mo (Figura 2.35). Todos os circuitos de britagem possuem instalaes fixas e so do tipo fechado, permitindo o retorno do material de granulometria indesejada para ser novamente britado. A produo de pedra de cantaria desenvolvida por produtores individuais, muitas vezes de uma mesma famlia. No municpio de Itaitinga, uma das reas explorada por uma associao de produtores, sendo o corte e dimensionamento realizados, manualmente, no prprio local da lavra (Figura 2.36). 40 Figura 2.35 Aspecto da rebritagem, classificao e embarque em unidade de britagem do municpio de Caucaia. Figura 2.36 Produo de pedra de cantaria em pedreira localizada no municpio de Itaitinga. 2.5.3 Estocagem e embarque Aps o beneficiamento, o material produzido deve ser estocado para aguardar o embarque nos caminhes. Em todas as unidades de britagem da RMF utilizada a estocagem das britas em pilhas, formadas a partir do transporte de cada tipo de brita por correias transportadoras para as correspondentes pilhas. No carregamento dos caminhes para destinao final dos produtos so empregadas ps carregadeiras (Figura 2.37). Das doze empresas com produo de brita, seis dispem de balana, sendo cinco com capacidade para 100 toneladas e uma com capacidade para 42 toneladas (Figura 2.38). A maioria das empresas possui frota prpria operando com carretas com capacidade de 30 e 25m3 e caminhes com capacidade de 16m3, 12m3 e 6m3. Nas unidades que no possuem frota prpria, a produo embarcada em veculos terceirizados. Mesmo naquelas que possuem frota prpria, parte do transporte da produo pode ser terceirizado. 41 Figura 2.37 Equipamentos utilizados para embarque da brita em pedreiras localizadas em Caucaia (A) e Eusbio (B). Figura 2.38 Balana utilizada no embarque para pesagem da produo de brita comercializada em pedreira do municpio de Caucaia. 2.5.4 Controle ambiental A produo de brita ocasiona impactos ambientais tanto na etapa de extrao quanto no beneficiamento, que so agravados quando as pedreiras esto localizadas nas proximidades de reas urbanas. O processo de desmonte com uso de explosivos acarreta inevitveis impactos ambientais e desconforto para as populaes do entorno, que ficam expostas cotidianamente aos seus efeitos. Os principais impactos so ultralanamentos de fragmentos, vibraes no terreno, emisso de poeira e gases txicos na atmosfera, aumento dos nveis de rudo e assoreamento das drenagens. Dos ultralanamentos de fragmentos decorrem os maiores riscos pessoais e materiais, pois podem ocasionar acidentes com vtimas fatais em alguns casos. A NBR 9653 define ultralanamento como o arremesso de fragmentos de rocha decorrente do desmonte com uso de explosivos, alm da rea de operao. Atualmente a ocorrncia de eventos graves muito rara, principalmente nas pedreiras de maior porte, que operam com planos de fogo, em que foram introduzidas novas tcnicas de desmonte de macios como razo de carregamento, bancadas menores, controle de inclinao dos furos e uso de explosivos mais eficientes, entre outras. Silva et al (2000 apud Ferreira et al, 2006) enumera como causas dos ultralanamentos: afastamento insuficiente ou excessivo; alinhamento imprprio dos furos; 42 iniciao instantnea de furos em filas consecutivas; tampo inadequado; fragilizao da face livre ou ultraquebras decorrentes de desmontes anteriores. Na RMF, nas pedreiras que utilizam malha de perfurao, praticamente no h mais ultralanamentos, mas naquelas menores, que no operam com plano de fogo, ainda podem ocorrer eventos dessa natureza. A gerao de vibraes no terreno um importante efeito do desmonte de rochas com explosivos e causa um grande desconforto populao circunvizinha pedreira. A propagao das vibraes atravs do terreno pode provocar rachaduras em construes, mas, em geral, seu efeito se reduz ao incmodo ocasionado nas pessoas pela sensao de vibrao ou tremor das edificaes, podendo, em alguns casos, ocorrer oscilao ou queda de objetos. (CETESB,1983) Outra fonte de vibraes que afeta os moradores do entorno das pedreiras decorre do trfego de caminhes, problema que s pode ser solucionado se houver possibilidade de construo de vias de acesso alternativas contornando os ncleos urbanos afetados. A poeira ou material particulado em suspenso gerado nas operaes de desmonte durante a perfurao, limpeza do furo com ar comprimido e na detonao da bancada. Tambm ocorre a liberao de grande quantidade de poeira nas atividades de cominuio e classificao, sendo as principais fontes emissoras as atividades de britagem, classificao, transporte por correias, estocagem, carregamento e transporte com caminhes (Figura 2.39). Figura 2.39 Instalaes de britagem nos municpios de Caucaia (A) e Itaitinga (B), em que se observa grande emisso de p. O aumento dos nveis de rudo est relacionado s detonaes, ao trnsito de caminhes e mquinas e aos equipamentos de britagem. O maior incmodo provocado pelas detonaes (desmontes de bancadas e fogachos), pois os outros rudos so diludos pela distncia e tamanho da rea ocupada pela minerao, podendo ser atenuados com a plantao de uma cortina vegetal. As oficinas, os locais de abastecimento de combustvel e lavagem de veculos e mquinas so importantes focos de poluio hdrica por leos e graxas, devido falta de sistemas eficientes de controle como caixas decantadoras, fato que ocorre na maioria das reas visitadas. Tambm comum o abandono de equipamentos fora de uso (sucatas) em locais inadequados. A disposio inadequada do estril e dos finos resultantes da britagem ocasiona o assoreamento das drenagens pelo material erodido que carreado dos taludes. Outro problema observado o aparecimento de reas de riscos, geradas pela instabilidade das encostas, que pode provocar movimentos de massa, quedas de blocos e 43 fluxos compostos de solo e rocha, acarretados pelo emprego de mtodos de lavra inadequados, com bancada nica e plano de fogo mal elaborado ou inexistente (Figura 2.40 e 2.41). Para diminuir os nveis de poeira na frente de lavra e no beneficiamento a maioria das pedreiras que possuem unidades de britagem tem instalado, como inibidores de poeira, sistema de aspersores nos britadores e no alimentador vibratrio, alm de carros pipa molhando as vias de acesso (Figura 2.42). Figura 2.40 Frente de lavra de pedreiras localizadas em Caucaia (A) e Itaitinga (B), mostrando o desmoronamento de blocos provocado pelo planejamento inadequado do desmonte. Figura 2.41 Exemplos de lavra mal planejada em pedreiras localizadas nos municpios e Itaitinga (A) e Maracana (B). Figura 2.42 Exemplos de inibidores de poeira usados em pedreiras da RMF: sistema de chuveiros nos britadores no municpio de Itaitinga (A) e carro pipa molhando as vias de acesso no municpio de Pacatuba (B). 44 Todas as pedreiras com unidades de britagem possuem plano de fogo, mas somente uma parte delas realiza monitoramento sismogrfico do desmonte para a determinao dos nveis de rudo (presso acstica) e vibrao no solo. Apenas uma empresa informou que realiza anualmente monitoramento dos nveis de poeira. 45 3 AREIA 3.1 GENERALIDADES Areias so sedimentos clsticos inconsolidados formados por fragmentos de rochas preexistentes, com gros com dimenses que variam entre 0,06 e 2,00mm (ABNT). Os gros frequentemente so de quartzo, mas tambm podem conter outros minerais. Os processos de fragmentao e transporte do sedimento podem estar relacionados a meio aquoso ou elico, sendo as caractersticas fsicas dos gros, como tamanho, arredondamento e esfericidade relacionados ao meio no qual as partculas foram transportadas e a distncia percorrida. Segundo a NBR 6502 as areias so classificadas de acordo com o dimetro em: areia fina (0,06 a 0,2 mm), areia mdia (0,2 a 0,6 mm) e areia grossa (0,6 a 2,0 mm). Na escala granulomtrica da ASTM, as areais apresentam dimenses variando de 0,075 a 4,75 mm, sendo classificadas pelo dimetro em: areia fina (0,075 a 0,42 mm), areia mdia (0,42 a 2,0 mm) e areia grossa (2,0 a 4,75 mm)(Soares et al, 2006). As areias podem apresentar variadas especificaes e usos tais como: na indstria da construo civil como agregado mido; moldes de fundio; matria prima na indstria de transformao (vidros, siderrgica, abrasivos, cermica, qumica, refratrios, cimento e outros); no tratamento de guas e esgotos e como minrio portador de minerais pesados de interesse econmico como monazita, ilmenita, ouro, diamante, cassiterita e outros. Os agregados midos naturais explorados na RMF so as areias finas, associadas aos depsitos tercirios de origem fluvial da Formao Barreiras e areias grossas do Quaternrio, oriundas de canais e terraos aluviais. 3.2 LOCALIZAO E DISTRIBUIO DAS REAS DE EXTRAO 3.2.1 Areia Grossa As extraes de areia grossa na RMF e entorno ocorrem tanto nos canais ativos quanto nas plancies de inundao dos principais rios e afluentes. Atualmente, os principais depsitos em produo esto associados aos rios Chor, Curu, Pacoti, Siriema, Canind e Capito Mor, distribudos nos municpios de Chorozinho, Barreira, Aracoiaba, So Luiz do Curu, Paraipaba, Paracuru, So Gonalo do Amarante, Aquiraz, Caridade, Canind, Paramoti e Pentecoste. Entre os principais municpios produtores de areia grossa somente Chorozinho e Aquiraz esto localizados dentro da RMF. Os depsitos so formados, em geral, por areias predominantemente mdias a grossas, de colorao clara, com nveis de argila e cascalhos subordinados. Quando explorada nos terraos aluviais, ocorre subjacente a uma camada de argila com espessura mdia de 1,50 metros, que tambm explorada para fabricao de cermica vermelha. Como pode ser visualizado no mapa da figura 3.1, os maiores polos de extrao de areia grossa, todos localizados no entorno da RMF, so: Rio Chor, nos municpios de Chorozinho, Barreira e Aracoiaba; Rios Siriema, Canind e Capito Mor, nos municpios de Caridade, Canind e Paramoti; Rio Curu, nos municpios de Paraipaba, Paracuru, So Luiz do Curu e So Gonalo do Amarante. 46 Figura 3.1 - Mapa da Regio Metropolitana de Fortaleza e entorno com a indicao das reas produtoras de areia em 2010. 47 Analisando o mapa da figura 3.2, que mostra a situao da explorao de areia em 1996, quando da realizao do Plano Diretor de Minerao da RMF (Brasil, 1998), observa-se que, ao contrrio da situao em 2010, praticamente toda a areia grossa consumida na RMF era extrada em seu interior. Os principais polos de explorao de areia grossa em 1996 eram: Rio So Gonalo, municpios de Caucaia e Maranguape; Rio Pacoti, nos municpios de Aquiraz e Itaitinga; Rio Cear, no municpio de Caucaia; e o Rio Chor, no municpio de Chorozinho, poca fora da RMF, em que a extrao de areia estava iniciando. Tanto a ocupao urbana desordenada quanto as restries ambientais crescentes e a exausto das reservas fizeram com que a explorao de areia grossa migrasse para fora da RMF, ocasionando, assim, um maior custo no transporte desse insumo. 3.2.2 Areia Fina Os depsitos de areia fina explorados na RMF esto relacionados aos sedimentos tercirios da Formao Barreiras, que molda os tabuleiros pr-litorneos que se distribuem ao longo de toda a regio costeira do Estado do Cear. Os sedimentos da Formao Barreiras apresentam granulometria variando de areia mdia a fina, com presena de nveis areno-argilosos e conglomerticos e tons avermelhados, creme a esbranquiados. Na RMF, a associao faciolgica sugere a deposio em um sistema fluvial tipo meandrante, em que a textura predominantemente fina, variando de arenitos finos a lamitos, pode ser relacionada a depsitos de plancie de inundao. Estes depsitos esto associados poro mais distal da sedimentao fluvial da Formao Barreiras, ocorrendo, geralmente, sobrepostos por depsitos de paleodunas e dunas. Como pode ser observado no mapa da figura 3.1, os principais polos de explorao de areia fina em 2010 esto localizados a leste de Fortaleza, municpios de Caucaia e So Gonalo do Amarante e oeste de Fortaleza, municpios de Aquiraz, Pindoretama, Cascavel e Beberibe. O mapa da figura 3.2 mostra que os principais polos de explorao de areia fina em 1996 eram os municpios de Caucaia, Fortaleza, Eusbio e Aquiraz. A areia em explorao denominada areia vermelha, que ocorre sotoposta a paleodunas e dunas, sendo que os principais locais de extrao, em Caucaia (Pirapora e Iparana), Fortaleza (Sabiaguaba, Abreulndia, Gereberaba, Precabura, Cofeco e Cidade 2000) e Eusbio (Mangabeira) foram, paulatinamente, sendo abandonados, estando hoje praticamente inativa a extrao nestas reas. Atualmente, a areia vermelha ainda utilizada na fabricao de argamassas, mas cresceu muito a utilizao do arisco, composto de areias menos argilosas, mal selecionadas, de colorao creme a esbranquiadas, que ocorrem mais distantes da costa, fora da regio de domnio das dunas e paleodunas. A diminuio do uso da areia vermelha e a paralisao da extrao nas principais reas produtoras foram provocadas pela ocupao urbana, por trata-se de reas litorneas com interesse turstico houve um incremento da especulao imobiliria na regio, alm das crescentes restries ambientais e da piora na qualidade do material, devido ao aprofundamento das cavas e o consequente aumento dos teores de argila. 48 Figura 3.2 - Mapa da Regio Metropolitana de Fortaleza e entorno com a indicao das reas produtoras de areia em 1996. 49 3.3 - RECURSOS E RESERVAS As reas com potencial para produo de areia na RMF so: - para areia grossa, os depsitos quaternrios relacionados aos principais rios e seus afluentes, ou seja, rios Chor, Pacoti, Curu, Siriema, Cannd e Capito Mor, entre outros, como pode ser observado no mapa geolgica da figura 2.2. - para areia fina, a rea de ocorrncia dos depsitos tercirios da Formao Barreiras, que moldam os tabuleiros pr-litorneos distribudos ao longo da zona costeira da RMF, sobrepostos aos terrenos cristalinos e subjacentes aos depsitos de paleodunas e dunas (Figura 2.2). A maioria das reas de areia em explorao na RMF e entorno est regularizada sob regime de licenciamento, o que torna os dados oficiais de reservas pouco significativos em relao aos dados reais. Na tabela 3.1 so apresentadas as reservas medidas de areia na RMF. Municpio Unidade litolgica Nmero de reas Reserva medida (t) Aracoiaba Depsitos aluvionares (Q2a) 1 40.000 Barreira Depsitos aluvionares (Q2a) 1 496.275 Caridade Depsitos aluvionares (Q2a) 1 469.371 Chorozinho Depsitos aluvionares (Q2a) 8 984.565 Eusbio Formao Barreiras (ENb) 1 1.522.000 Fortaleza Formao Barreiras (ENb) 1 566.400 Paracuru Depsitos aluvionares (Q2a) 10 551.307 So Gonalo do Amarante Depsitos aluvionares (Q2a) 2 2.400.000 TOTAL 25 7.029.918 Tabela 3.1 Reservas medidas de areia nos municpios da RMF e entorno Ano Base 2009. Fonte: Anurio Mineral Brasileiro (DNPM). 3.4 UTILIZAO A areia pode ser usada como agregado mido na indstria da construo civil na fabricao do concreto, das argamassas de assentamento e revestimento, na pavimentao asfltica, em filtros, como lastro e na permeabilizao de vias e ptios. Na fabricao do concreto, na pavimentao e em filtros, as propriedades e solicitaes a que so submetidos os agregados j foram abordados no captulo 2. As argamassas base de cimento so materiais que utilizam como principal aglomerante o cimento Portland, alm de areia (agregado), gua e, em alguns casos, cal hidratada e aditivos. A areia representa o esqueleto indeformvel da argamassa e propriedades como granulometria, distribuio granulomtrica, formato de gros, quantidade de matria orgnica e tipo de material interferem diretamente nas propriedades da argamassa. De modo geral, as argamassas so classificadas segundo as suas funes em: - argamassa de aderncia ou chapisco, usada para aumentar as condies de aspereza de superfcies muito finas; - argamassa de assentamento, que tem como finalidade unir elementos de construo; 50 - argamassa de regularizao ou emboo, que tem como finalidade regularizar superfcies, evitando infiltrao e penetrao de gua sem impedir ao capilar, que transporta a umidade do interior para o exterior; - argamassa de acabamento ou reboco, que tem a finalidade de servir de acabamento ou suporte para pintura, devendo por isso ser perfeitamente regular (Carasek, 2005). As propriedades de uma boa argamassa so a resistncia mecnica, a compacidade, a impermeabilidade, a aderncia, a constncia de volume e a durabilidade, sendo que a maior ou menor importncia de cada depende da finalidade da argamassa. As caractersticas dos agregados midos exigidas para concreto estrutural e argamassas so diferentes, pois enquanto exige-se basicamente dos agregados para concreto estrutural que contribuam para a maximizao da resistncia mecnica do concreto, dos agregados para argamassas de assentamento exige-se que eles contribuam para maximizar outras propriedades, pois a resistncia mecnica da argamassa tem uma importncia secundria (Sabbatini, 1986). Os agregados midos nas argamassas desempenham funo econmica e tecnolgica. Como so materiais de menor preo que os aglomerantes, contribuem para diminuir o custo das argamassas e tecnologicamente, eles podem contribuir para otimizar as propriedades das argamassas, a durabilidade e a textura final dos revestimentos. Nos casos em que os agregados apresentam granulometria inadequada ou m qualidade, contendo impurezas, isto pode prejudicar o desempenho das argamassas, alterando suas propriedades ou provocando manifestaes patolgicas nos revestimentos. 3.5 - CARACTERIZAO DO PRODUTO As areias naturais utilizadas como agregado mido na construo civil na RMF dividem-se em areia fina e areia grossa e so caracterizadas cada uma para seu principal uso, respectivamente, na fabricao de argamassas e concretos. A tabela 2.4 apresenta as normas que devem ser atendidas para qualificao dos agregados midos e grados e as especificaes para usos em concreto, pavimentos e lastro de ferrovias. No h norma brasileira que especifique os requisitos exigveis para recepo e produo dos agregados midos destinados a fabricao de argamassas. Para a qualificao do agregado mido para argamassas utilizam-se as mesmas normas prescritas para a avaliao das propriedades dos agregados para concreto e quanto s especificaes, quando couber, podem ser utilizadas normas internacionais. Com o objetivo de caracterizar a areia utilizada na RMF e verificar se ela atende as normas da ABNT adotadas para qualificao do agregado mido, foram realizados os seguintes ensaios, com base no exigido na NBR 7211 (agregados para concreto - Especificao): Determinao da composio granulomtrica (NBR NM 248); Determinao do Teor de Argila em Torres e Materiais Friveis (NBR 7218); Agregado mido - Determinao da massa especfica e massa especfica aparente (NBR NM 52); Agregados - Determinao do material fino que passa atravs da peneira 75 :m, por lavagem (NBR NM 46); Agregado mido - Determinao de impurezas orgnicas (NBR NM 49) e Agregados para concreto- Determinao de sais, cloretos e sulfatos solveis (NBR 9917). A utilizao da NBR 7211 decorre do principal uso desse bem mineral na RMF ser como agregado mido na produo de concreto e no haver normatizao brasileira definindo as especificaes do agregado mido para produo de argamassas. 51 A amostragem foi realizada, com base na NBR NM 26 (Agregados - Amostragem), em 10 reas em produo na RMF, assim distribudas: 6 (seis) amostras de areia grossa nos municpios de Chorozinho (rio Chor), Barreiras (rio Chor), Paramoti (rio Siriema), Caridade (rio Siriema), Paracuru (rio Curu) e So Luiz do Curu (rio Curu); e 4 (quatro) amostras de areia fina nos municpios de Caucaia (3 amostras) e Aquiraz (1 amostra). 3.5.1 Areia Grossa 3.5.1.1 Granulometria O termo areia grossa utilizado por ser consagrado na indstria da construo civil e refere-se areia natural extrada nos canais ativos e nos terraos aluviais dos rios, utilizadas como agregado mido na fabricao de concreto na RMF. Em algumas situaes, dependendo da classificao adotada estas areias podem ser classificadas como areia mdia. Na tabela 3.2 apresentada uma classificao de areia no normatizada, muito utilizada na bibliografia, com base no mdulo de finura (MF). Areia Mdulo de finura (MF) Grossa MF > 3,00 Mdia 3,00 >= MF >= 2,00 Fina MF < 2,00 Tabela 3.2 Classificao das areias conforme o mdulo de finura (IPT, 1982). Em todas as amostras de areia usadas como agregado mido na fabricao do concreto na RMF foi realizada a determinao da composio granulomtrica de acordo com a NBR NM 248. Alm da curva de composio granulomtrica so tambm definidos, no ensaio de granulometria, o mdulo de finura e a dimenso mxima caracterstica do agregado. Na tabela 3.3 so apresentados os resultados de ensaios de granulometria de amostras de areia grossa comercializadas na RMF, para as quais foram traadas curvas granulomtricas e calculados mdulos de finura e dimenso mxima caracterstica. Porcentagem, em massa, retida acumulada Peneira (mm) Zona tima Zona Utilizvel Chorozinho Rio Chor Barreiras Rio Chor Paramoti R. Siriema Caridade R. Siriema Paracuru Rio Curu S.L. Curu Rio Curu 0,15 90 - 95 85 - 100 94 96 94 96 99 99 0,3 65 -85 50 - 95 61 75 70 84 88 88 0,6 35 - 55 15 - 70 18 36 42 45 43 51 1,2 20 -30 5 - 50 6 13 19 8 8 14 2,4 10-20 0 - 25 2 5 8 2 2 4 4,8 0 - 5 0 - 10 0 3 3 0 1 1 6,3 0 - 0 0 - 7 2 2 0 9,5 0 - 0 0 - 0 0 1 MF1 2,2-2,9 1,55 -3,50 1,81 2,28 2,37 2,35 2,41 2,59 Dmax2 4,8 6,3 2,4 4,8 4,8 2,4 2,4 2,4 (1) MF significa mdulo de finura (NBR NM 248). (2) Dmax significa dimenso mxima caracterstica (NBR NM 248). Tabela 3.3 - Resultados de ensaios de granulometria em amostras de areia grossa coletadas em reas em explorao na RMF, comparados aos limites da distribuio granulomtrica do agregado mido, definidos na NBR 7211:2009. 52 Nas figuras 3.3 e 3.4 so apresentados grficos com a distribuio granulomtrica de amostras de agregado mido coletadas nas principais reas de extrao na RMF em 2010. Na figura 3.3 observa-se que nenhuma das amostras enquadra-se totalmente nos limites da zona tima definida na NBR 7211:2009. No entanto, na figura 3.4 observa-se que todas as amostras esto enquadradas nos limites da zona utilizvel tambm definida na NBR 7211:2009. Figura 3.3 - Curvas granulomtricas do agregado mido de amostras coletadas na RMF, incluindo os limites da zona tima definida na NBR 7211:2009. Figura 3.4 - Curvas granulomtricas do agregado mido de amostras coletadas na RMF, incluindo os limites da zona utilizvel definida na NBR 7211:2009. Em 1996, durante a realizao do Plano Diretor de Minerao da RMF (Brasil, 1998) foram coletadas e analisadas amostras de areia grossa utilizada como agregado mido na fabricao do concreto, cujas curvas granulomtricas so apresentadas nas figuras 3.5 e 3.6, comparadas as zonas tima e utilizvel definidas na NBR 7211:2009. 01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5Porcentagem Acumulada (%)Peneiras (mm)Z.tima Lim.InfZ.tima Lim.Sup.Chorozinho - Rio ChorBarreiras - Rio ChorParamoti - Rio Siriema Caridade - Rio SiriemaParacuru - Rio CurS.Luiz Cur - Rio Cur01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)Z.Utilizvel Lim.Inf.Z.Utilizvel Lim.Sup.Chorozinho - Rio ChorBarreiras - Rio ChorParamoti - Rio Siriema Caridade - Rio SiriemaParacuru - Rio CurS.Luiz Cur - Rio Cur53 Figura 3.5 - Curvas granulomtricas de areia grossa utilizada como agregado mido na RMF em 1996, incluindo os limites da zona tima, definida na NBR 7211:2009. Figura 3.6 - Curvas granulomtricas de areia grossa utilizada como agregado mido na RMF em 1996, incluindo os limites da zona utilizvel, definida na NBR 7211:2009. Comparando as curvas granulomtricas das amostras de areia grossa consumida na RMF em 1996 (figuras 3.5 e 3.6) e 2010 (figuras 3.3 e 3.4), observa-se que a distribuio granulomtrica das areias consumidas atualmente atende melhor aos limites estabelecidos na NBR 7211:2009. 3.5.1.2 - Massa especfica real e aparente A massa especfica a relao entre a massa e o volume de cheios, ou seja, o volume de gros do agregado. Trata-se de um dado importante para o clculo do consumo de agregado por metro cbico de concreto. A massa especfica aparente ou massa unitria definida como a relao entre a massa de certo volume total de agregado e este volume. A importncia de se conhecer o valor da massa unitria do agregado deve-se ao fato de ser por meio dela que se fazem as transformaes dos traos em massa para volume e vice-versa. 01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)Z.tima Lim.InfZ.tima Lim.Sup.Itaitinga - Rio PacotiAquiraz - Rio PacotiChorozinho - Rio ChorCaucaia - Stios NovosCaucaia - Rio CearCaucaia - foz Rio Cear Guaiba - Rio BaCaucaia - Rio Ju01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)Z.Utilizvel Lim.Inf.Z.Utilizvel Lim.Sup.Itaitinga - Rio PacotiAquiraz - Rio PacotiChorozinho - Rio ChorCaucaia - Stios NovosCaucaia - Rio CearCaucaia - foz Rio Cear Guaiba - Rio BaCaucaia - Rio Ju54 A determinao da massa especfica e da massa especfica aparente do agregado mido realizada com base na NBR NM 52. Os resultados dos ensaios realizados em amostras de areia grossa utilizada como agregado mido na RMF so apresentados na tabela 3.4. Chorozinho Rio Chor Barreiras Rio Chor Paramoti Rio Siriema Caridade Rio Siriema Paracuru Rio Curu S.L. Curu Rio Curu Massa unitria (g/dm3) 1,43 1,48 1,48 1,44 1,42 1,38 Massa especfica (g/dm3) 2,62 2,63 2,62 2,62 2,62 2,60 Teor de argila em torres e materiais friveis (%) 0,20 0,10 0,40 0,10 0,05 0,03 Material fino que passa na peneira 75:m (%) 2,00 0,90 3,80 1,10 2,10 0,40 Avaliao de impurezas orgnicas Satisf. Satisf. Satisf. Satisf. Satisf. Satisf. Sais solveis (%) 0,03 0,10 0,05 0,05 0,06 0,01 Sulfatos solveis (%) < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 Cloretos (Cl-) - % < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 Tabela 3.4 Resultados de ensaios para caracterizao do agregado mido utilizado na fabricao do concreto na RMF. 3.5.1.3 Substncias nocivas As areias naturais utilizadas como agregado mido esto, geralmente, contaminados com impurezas que podem interferir qumica ou fisicamente nas propriedades do concreto, ou seja: torres de argila e materiais friveis; material pulverulento; materiais carbonosos e impurezas orgnicas. A tabela 3.5 apresenta os limites mximos aceitveis de substncias nocivas no agregado mido para uso em concreto, de acordo com a NBR 7211:2009. Todas as amostras de areia grossa apresentaram teores de argila em torres e materiais friveis (tabela 3.4) inferiores a 0,5 %, muito abaixo do limite estipulado na NBR 7211:2009 (tabela 3.5). Com relao ao percentual de material fino que passa atravs da peneira 75:m por lavagem (tabela 3.4), apenas a amostra coletada no rio Siriema, municpio de Paramoti, apresentou quantidade em massa superior ao limite de 3 % para utilizao em concreto aparente. Todas as outras amostras apresentaram resultados dentro dos limites mximos estabelecidos na NBR 7211 (tabela 3.5). O resultado do ensaio de determinao de impurezas orgnicas foi considerado satisfatrio para todas as amostras de areia analisadas (tabela 3.4). A tabela 3.6 mostra os resultados dos ensaios para determinao da quantidade de substncias nocivas realizadas em amostras de agregado mido utilizado na RMF em 1996, durante a execuo do Plano Diretor de Minerao para a RMF. Com relao s quantidades de argila em torres e material pulverulento, apenas uma amostra coletada no rio Pacoti, 55 municpio de Itaitinga, apresentou quantidade em massa superior ao limite de 3 % para utilizao em concreto aparente (tabela 3.5). Quanto ao ensaio de determinao de impurezas orgnicas, trs das amostras analisadas obtiveram resultados insatisfatrios. Determinao Mtodo do ensaio Quantidade Mxima relativa massa do agregado mido (%) Torres de argila e materiais friveis ABNT NBR 7218 3,0 Materiais carbonosos1 ASTM C 123 Concreto aparente 0,5 Concreto no aparente 1,0 Material fino que passa atravs da peneira 75:m por lavagem (material pulverulento) ABNT NBR NM 46 Concreto submetido a desgaste superficial 3,0 Concreto protegido do desgaste superficial 5,0 Impurezas orgnicas2 ABNT NBR NM 49 A soluo deve ser mais clara do que a soluo-padro (1) Quando no for detectada a presena de materiais carbonosos durante a apreciao petrogrfica, pode-se prescindir do ensaio de quantificao dos materiais carbonosos. (2) Quando a colorao da soluo obtida no ensaio for mais escura que a soluo-padro, a utilizao do agregado mido deve ser estabelecida pelo ensaio previsto na NBR 7221. Tabela 3.5 Limites mximos aceitveis de substncias nocivas no agregado mido com relao massa do material para utilizao na fabricao do concreto, de acordo com a NBR 7211:2009. Itaitinga Rio Pacoti Aquiraz Rio Pacoti Chorozinho Rio Chor Caucaia Stios Novos Caucaia Rio Cear Caucaia Rio Cear (foz) Guaiba Rio Ba Caucaia Rio Ju Teor de argila em torres e materiais friveis (%) 0,71 1,60 0,10 0,30 0,10 0,17 0,20 0,60 Teor de material pulverulento (%) 4,60 2,90 1,00 0,60 2,40 1,00 2,00 0,80 Avaliao de impurezas orgnicas Satisf. Insatisf. Satisf. Satisf. Satisf. Insatisf. Insatisf. Satisf. Tabela 3.6 Resultados de ensaios para caracterizao da areia grossa utilizada como agregado mido na RMF em 1996. Com base nos resultados apresentados, ressalvando o universo amostrado, conclui-se que o agregado mido utilizado em 2010 para fabricao do concreto tem qualidade um pouco superior aquele usado em 1996. 3.5.1.4 Durabilidade De acordo com a NBR 7211:2009, em agregados provenientes de regies litorneas ou extrados de guas salobras ou ainda quando houver suspeita de contaminao natural (regies onde ocorre gipsita, por exemplo) ou industrial (gua do lenol fretico contaminada por efluentes industriais), os teores de cloretos e sulfatos no devem exceder os limites estabelecidos na tabela 3.7. Os resultados dos ensaios realizados para determinao dos teores de cloretos e sulfatos, realizados com base na NBR 9917, os agregados midos da RMF (Tabela 3.4) apresentaram valores bem abaixo dos limites prescritos na NBR 7211 (Tabela 3.7). 56 Determinao Mtodo do ensaio Limites Teor de cloretos (Cl1-) ABNT NBR 9917 < 0,2 % concreto simples < 0,1 % concreto armado < 0,01 % concreto protendido Teor de sulfatos (SO42-) ABNT NBR 9917 < 0,1 % Tabela 3.7 Limites mximos dos teores de cloretos e sulfatos para utilizao como agregado midos na fabricao do concreto, conforme a NBR 7211:2009. 3.5.2 Areia Fina 3.5.2.1 Granulometria Em todas as amostras de areia fina foi realizada a determinao da composio granulomtrica de acordo com a NBR NM 248. Alm da curva de composio granulomtrica so tambm definidos, no ensaio de granulometria, o mdulo de finura e a dimenso mxima caracterstica do agregado. No h norma brasileira que determine a distribuio granulomtrica mais adequada para o agregado mido utilizado em argamassas de assentamento e revestimento. No caso das areias empregadas na fabricao de argamassas de assentamento podem ser utilizadas as faixas granulomtricas recomendadas nas normas americana ASTM C-144 e inglesa BS-1200 (Tabela 3.8). Peneira (mm) Porcentagem, em massa, retida acumulada ASTM C-144 BS-1200 Caucaia (1) Pecm Caucaia (2) Aquiraz 0,15 85 - 98 90 - 100 92 94 77 97 0,3 65 - 90 60 - 95 68 62 54 61 0,6 25 - 60 20 - 60 40 7 29 3 1,2 0 - 30 0 - 30 17 1 8 1 2,4 0 - 5 0 - 10 4 0 1 0 4,8 0 0 MF1 2,21 1,64 1,69 1,62 Dmax2 2,4 1,2 2,4 0,6 (1) MF significa mdulo de finura (NBR NM 248:2001). (2) Dmax significa dimenso mxima caracterstica (NBR NM 248:2001). Tabela 3.8 - Resultados de ensaios de granulometria em amostras de areia fina coletadas em reas em explorao na RMF e faixas granulomtricas recomendadas nas normas ASTM C-144 e BS-1200. Nas figuras 3.7 e 3.8 so apresentados grficos com a distribuio granulomtrica de amostras de areia fina coletadas nas principais reas de extrao na RMF em 2010, incluindo os limites recomendados nas normas ASTM C-144 e BS-1200. As amostras de areia vermelha coletadas em Pecm e Aquiraz no atendem a nenhuma destas duas normas. Quanto s amostras de arisco, coletadas em duas reas de extrao no municpio de Caucaia (1 e 2), uma ficou totalmente inserida nas faixas granulomtricas recomendas e a outra parcialmente. 57 Figura 3.7 - Curvas granulomtricas de amostras de areia fina coletadas na RMF, incluindo os limites recomendados pela ASTM C-144 para a distribuio granulomtrica do agregado mido para uso na fabricao de argamassas de assentamento. Figura 3.8 - Curvas granulomtricas de amostras de areia fina coletadas na RMF, incluindo os limites recomendados pela BS-1200 para a distribuio granulomtrica do agregado mido para uso na fabricao de argamassas de assentamento. Comparando as curvas granulomtricas das amostras de areia fina consumida na RMF em 1996 (figuras 3.9) e 2010 (figuras 3.7), observa-se que a distribuio granulomtrica das amostras de areia consumida em 1996, todas classificadas como areia vermelha so semelhantes quelas amostras coletadas em Pecm e Aquiraz, em 2010, o que confirma que se trata do material denominado de areia vermelha. Os agregados midos para argamassas de revestimento devem ser constitudos por gros minerais, de origem natural ou artificial, que passam pela peneira ABNT 4,8mm e ficam retidos na peneira ABNT 0,075mm. Quanto maior o mdulo de finura do agregado, maior a frao grossa e mais spera a textura que pode conferir aos revestimentos de argamassa. Com base nisso, as areias grossas so indicadas para chapisco, as areias mdias para emboo e as areias finas para reboco. A mistura de areia mdia e fina pode resultar em uma granulometria prpria para massa nica (Selmo, 1986). 01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ASTM C-144 Lim.Inf.ASTM C-144 Lim.Sup.Caucaia (1)Pecm Caucaia (2)Aquiraz 01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)BS-1200 Lim.Inf.BS-1200 Lim.Sup.Caucaia (1)Pecm Caucaia (2)Aquiraz 58 Figura 3.9 - Curvas granulomtricas de amostras de areia vermelha (fina) utilizadas na RMF em 1996, incluindo os limites recomendados pela ASTM C-144. Das amostras analisadas somente uma de arisco coletada no municpio de Caucaia classificada como areia mdia baseado na tabela 3.2, todas as outras so consideradas como areia fina. Com base na classificao das areias da tabela 3.2, que baseada no mdulo de finura, observa-se que as areias denominadas de areia grossa (3.5.1), tanto podem ser utilizadas na fabricao do concreto quanto nas argamassas de revestimento. Para utilizao em argamassas de revestimento, a norma ASTM C-897 no recomenda agregados midos com mais de 25%, em peso, de material retido entre as peneiras de abertura 0,30 e 0,15 mm. Das amostras de areia fina analisadas, aquelas classificadas como areia vermelha no atendem a esta recomendao, enquanto que as amostras de arisco esto de acordo com a prescrio da norma ASTM C-897. Com relao s amostras de areia grossa (item 3.5.1), a maioria atende a recomendao da norma ASTM C-897 e poderia ser utilizada como argamassa de revestimento. Outra recomendao que os agregados a serem utilizados para argamassa de revestimento devem ter granulometria contnua, principalmente para emboo. A norma ASTM C-897 prescreve que o agregado mido no tenha mais de 50%, em peso, retido entre duas peneiras consecutivas. 3.5.2.2 Substncias nocivas A presena de finos na areia utilizada para fabricao de argamassas de assentamento ainda uma questo controversa. As normas ASTM C-144 e BS-1200 limitam seu teor em no mximo 5%, em massa, de argila e/ou silte. Rensburg et al (1978 apud Sabbatini, 1986) concluram que teores excessivos, superiores a 20%, de finos na areia reduzem em muito a capacidade de aderncia das argamassas. A experincia prtica no Brasil comprova que as argamassas fabricadas com areias argilosas apresentam melhor trabalhabilidade e melhor resilincia, podendo a capacidade de aderncia e a resistncia serem prejudicadas em funo do teor e da natureza dos finos. Nas argamassas de assentamento devem ser utilizadas areias com valores adequados, e no mximos, de capacidade de aderncia e resistncia, implicando na necessidade de realizar 01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ASTM C-144 Lim.Inf.ASTM C-144 Lim.Sup.PiraporaPrainhaMangabeira(1)Mangabeira(2)Cidade 200059 ensaios na areia argilosa para que seja comprovada sua adequabilidade segundo critrios de desempenho e no a limitao de um teor mximo de material fino (Sabbatini, 1986). Como pode ser verificado nas tabelas 3.9 e 3.10, tanto as areias finas em uso quanto aquelas que eram utilizadas em 1996 na RMF como agregado em argamassas de assentamento apresentam teores de finos acima dos recomendados nas normas ASTM C-144 e BS-1200. Caucaia (1) Pecm Caucaia (2) Aquiraz Massa Unitria (g/dm3) 1,46 1,36 1,47 1,30 Massa Especfica (g/dm3) 2,62 2,63 2,55 2,62 Teor de Argila em Torres (%) 2,40 0,50 3,40 0,30 Material fino que passa na peneira 75:m (%) 12,20 10,40 24,60 7,00 Avaliao de Impurezas Orgnicas Insatisf. Insatisf. Insatisf. Satisf. Sais solveis (%) 0,22 0,37 0,30 0,03 Sulfatos solveis (%) < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 Cloretos (Cl-) - % < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 Tabela 3.9 Resultados de ensaios para caracterizao da areia fina utilizada como agregado mido na RMF. Pirapora Prainha Mangabeira (1) Mangabeira (2) Cidade 2000 Massa Especfica Real (kg/dm3) 2,62 2,59 2,60 2,63 2,63 Material fino que passa na peneira 75:m (%) 11,82 16,40 10,18 16,74 10,00 Avaliao de Impurezas Orgnicas Satisf. Insatisf. Satisf. Satisf. Insatisf. Tabela 3.10 Resultados de ensaios para caracterizao da areia fina utilizada como agregado mido na RMF em 1996. Na tabela 3.11 so apresentadas algumas especificaes referentes presena de substncias nocivas em agregados midos usados em argamassas de revestimento. Determinao Norma Limites Material fino que passa na peneira 75:m (material pulverulento) ABNT NBR 7200 < 5% IPT ES-5 Chapisco < 5% Emboo < 5% Reboco < 8 % ASTM C-897 < 3% Impurezas orgnicas ABNT NBR NM 49 Mtodo colorimtrico IPT ES-5 Mtodo colorimtrico ASTM C-897 Mtodo colorimtrico Argila em torres e partculas friveis IPT ES-5 Chapisco < 3% Emboo < 1% Reboco < 0,5 % ASTM C-897 < 1% Teor de sais solveis, sulfatos e cloretos IPT ES-5 Sais solveis < 0,20% Sulfatos solveis < 0,05% Cloretos < 0,01% Tabela 3.11 Limites mximos de substncias nocivas normalizadas para agregado mido de argamassa de revestimento. Modificado de Selmo (1986). 60 Todas as especificaes da tabela 3.11 fixam o valor mximo de 5% para o teor de material pulverulento e fazem a avaliao de impurezas orgnicas pelo mtodo colorimtrico. Todas as areias analisadas esto acima do limite de 5% e a maioria das amostras avaliadas pelo mtodo colorimtrico foi considerada insatisfatria (Tabela 3.9). Com relao presena de torres de argila e materiais friveis e sais solveis (Tabela 3.9), a maioria das amostras de areia utilizada na RMF ficou fora das especificaes recomendadas na tabela 3.11. Outras impurezas tambm passveis de controle quando presentes na areia so os materiais carbonosos, as micas e os sulfetos. De acordo com Selmo (1986), os valores especificados pelas normas para agregados em argamassas de revestimento devem ser utilizados como referncia e sempre que o agregado no atender as especificaes dever ser verificada a sua adequabilidade atravs da confeco de painis experimentais, para observao visual, bem como devero ser realizados ensaios de desempenho. 3.6 PROCESSOS PRODUTIVOS Atualmente, os municpios da RMF e entorno possuem 23 (vinte e trs) concesses de lavra e 98 (noventa e oito) licenciamentos totalizando 121 (cento e vinte e uma) reas regularizadas para produo de areia, distribudas conforme a tabela 3.12. AREIA GROSSA AREIA FINA FASE MUNICPIO CONCESSO DE LAVRA REGISTRO DE LICENA REQUERIMENTO DE LAVRA CONCESSO DE LAVRA REGISTRO DE LICENA AQUIRAZ 8 5 13 ARACOIABA* 2 1 3 BARREIRA* 3 8 6 17 BEBERIBE* 0 CANIND* 5 5 CARIDADE* 18 18 CASCAVEL 2 7 9 CAUCAIA 3 10 13 CHOROZINHO 7 1 8 EUSBIO 1 1 FORTALEZA 1 6 7 GUAIBA 2 2 ITAITINGA 2 2 PARACURU* 3 4 7 PARAIPABA* 1 1 PENTECOSTE* 1 1 PINDORETAMA 1 1 S.G. AMARANTE 2 3 5 S. LUIZ DO CURU* 8 1 1 10 21 55 2 2 43 123 (*) Municpios do entorno da RMF. Tabela 3.12 Distribuio dos ttulos minerrios para areia nos municpios da RMF e entorno em dezembro/2010. Fonte: DNPM. 61 No mapa da figura 3.1 apresentada a distribuio das reas em explorao na RMF e entorno em 2010, podendo ser observadas as reas com extrao ativa e inativa. 3.6.1 Lavra Na RMF, a areia extrada dos canais ativos e plancies aluviais quaternrios e de depsitos tercirios tambm de origem fluvial, que ocorrem nos tabuleiros pr-litorneos subjacentes aos depsitos de paleodunas e dunas. Os trabalhos de pesquisa mineral so inexistentes nas reas em regime de licenciamento e insuficientes naquelas em regime de concesso de lavra, para a caracterizao das reservas, da forma e da composio dos depsitos, bem como inexistem trabalhos de topografia de detalhe em escala compatvel com o mapeamento geolgico e planejamento da minerao. Os mtodos de extrao de areia desenvolvidos na RMF so a dragagem e o desmonte mecnico. Nos leitos ativos dos rios e nas plancies aluviais, a extrao tanto pode ser por dragagem quanto por desmonte mecnico, este ltimo utilizado quando os rios secam nos perodos de estiagem. Nos depsitos tercirios a extrao de areia fina realizada por desmonte mecnico. 3.6.1.1 Dragagem A extrao por dragagem no leito ativo ocorre nos rios Pacoti e Chor, municpios de Aquiraz, Chorozinho, Aracoiaba e Barreira. Trata-se de sedimentos ativos de corrente, depositados em pequenas profundidades, que por estarem inconsolidados, no h necessidade de desmonte. Os depsitos de areia tambm ocorrem nas plancies aluviais, sendo extrados por dragagem no rio Pacoti, municpio de Aquiraz. Na RMF, a dragagem do material nos leitos ativos realizada atravs de um sistema de bombeamento que realiza a suco da polpa formada no leito submerso, montado em barcaas de ancoragem fixa, sendo o material extrado transportado por tubulao sustentada sobre tambores flutuantes (Figuras 3.10 e 3.11). Figura 3.10 Extrao de areia por dragagem no leito do rio Chor: A rea no municpio de Aracoiaba; B rea no municpio de Barreira. 62 Figura 3.11 Extrao de areia por dragagem no leito do rio Chor, em duas reas localizadas no municpio de Chorozinho. Nas reas de vrzeas, a extrao ocorre em cava, formando uma lagoa fechada, no ligada diretamente aos cursos dgua. Quando o nvel do lenol fretico atingido, so introduzidas as dragas de suco, que conduzem a areia por uma tubulao at os locais de estocagem. Na RMF, neste tipo de extrao as bombas podem ser montadas em barcaas ou mesmo fixas nas margens das cavas (Figuras 3.12 e 3.13). Figura 3.12 Extrao de areia por dragagem em duas reas localizadas na plancie de inundao do rio Pacoti, municpio de Aquiraz. Figura 3.13 Extrao de areia por dragagem, com as bombas montadas na margem das cavas, em duas reas localizadas na plancie de inundao do rio Pacoti, municpio de Aquiraz. 63 3.6.1.2 Desmonte mecnico Na RMF, o desmonte mecnico realizado nos leitos secos ou parcialmente secos dos rios durante os perodos de estiagem e nas plancies aluviais tercirias, em que so formadas cavas para extrao de areia fina. Este mtodo de lavra recomendado para depsitos no coesos em locais secos (no inundados) e com boa sustentao para os equipamentos pesados. A extrao realizada atravs da escavao direta do material inconsolidado com escavadeiras ou ps-carregadeiras. O carregamento tanto pode ser direto nos caminhes quanto serem formadas pilhas de estocagem para o carregamento posterior em caminhes e transporte do material para venda. Na maioria das reas em operao o desmonte e carregamento mecanizado, mas em algumas reas ainda manual (Figura 3.14). Figura 3.14 Extrao de areia por desmonte manual no rio Canind, municpio de Canind. exemplo desse mtodo a extrao de areia grossa nos leitos dos rios Curu, Chor, Siriema e Canind, nos municpios de So Luiz do Curu, Paracuru, Barreira, Caridade e Canind (Figuras 3.15, 3.16, 3.17 e 3.18). Figura 3.15 Aspecto do leito do rio Siriema, em que realizada extrao de areia grossa por desmonte mecnico. Municpio de Caridade. 64 Figura 3.16 Aspecto do leito do rio Canind, em que realizada extrao de areia grossa por desmonte mecnico. Municpio de Canind. Figura 3.17 Aspecto da extrao de areia grossa no leito do rio Curu, municpio de So Luiz do Curu. Figura 3.18 Aspecto da extrao de areia grossa no leito do rio Chor, municpio de Barreira. As extraes de areia vermelha e arisco ao longo dos tabuleiros pr-litorneos da RMF, tambm so realizadas pelo mtodo de desmonte mecnico (Figuras 3.19, 3.20, 3.21 e 3.22). 65 Figura 3.19 Aspecto das reas de extrao de areia fina (vermelha) por desmonte mecnico: A rea no municpio de Aquiraz; B - rea no municpio de Caucaia. Figura 3.20 Aspecto de reas de extrao de areia fina (vermelha) por desmonte mecnico no municpio de Caucaia. Figura 3.21 Aspecto de reas de extrao de areia fina (arisco) por desmonte mecnico no municpio de Caucaia. 66 Figura 3.22 Aspecto de reas de extrao de areia fina (arisco) por desmonte mecnico no municpio de Caucaia. 3.6.2 Beneficiamento O beneficiamento realizado para adequar a areia para utilizao como agregado mido na construo civil. No caso da RMF, em que os depsitos de areia explorados so inconsolidados, o beneficiamento tem por objetivo somente a seleo granulomtrica do produto, que deve apresentar 95 %, em massa, entre as peneiras 4,8mm e 75:m. Na RMF na maioria das reas de extrao, no h nenhum tipo de beneficiamento no local da lavra, sendo o produto da extrao carregado nos caminhes sem nenhum tipo de tratamento. Em duas reas localizadas no rio Chor, municpios de Chorozinho e Barreira, e em uma localizada no rio Pacoti, municpio de Aquiraz, realizado beneficiamento no material extrado. No municpio de Barreira, em rea com extrao por desmonte mecnico no leito do rio Chor, realizado o peneiramento a seco em peneira esttica (grelha), objetivando reter as partculas com granulometria maior que 4,8 mm. O rejeito formado, principalmente por cascalho e restos de matria orgnica (Figura 3.23). Figura 3.23 Peneira esttica usada para beneficiamento de areia grossa extrada no leito do rio Chor. Municpio de Barreira. No municpio de Chorozinho, tambm no rio Chor, em rea com extrao por dragagem, o beneficiamento realizado em silo desaguador. Os silos tm a forma cbica, com fundo em tronco de pirmide, so em nmero de cinco, contendo, apoiada nos silos, uma caixa com uma peneira inclinada esttica (grelha). O material dragado (mistura gua 67 sedimento) transportado por tubulaes e passa primeiro pela grelha, que retm as partculas maiores que 4,8mm, seguindo a mistura passante para os silos, onde o desaguamento provoca uma lavagem da areia, com as partculas finas (< 75:m) sendo carreadas junto com a gua. A areia descarregada dos silos direto para os caminhes (Figura 3.24). Figura 3.24 Aspecto geral da dragagem, do beneficiamento e detalhe do silo desaguador utilizado em rea de extrao de areia grossa no rio Chor, municpio de Chorozinho. No municpio de Aquiraz, na plancie de inundao do rio Pacoti, em reas com extrao por dragagem, o beneficiamento tambm realizado em silo desaguador (Figura 3.25). Figura 3.24 Silo desaguador utilizado em rea de extrao de areia grossa na plancie de inundao do rio Pacoti, municpio de Aquiraz. 3.6.3 - Controle ambiental A minerao de areia na RMF e entorno est associada aos canais ativos e plancies de inundao dos principais rios e afluentes e aos depsitos areno-argilosos que ocorrem associados aos tabuleiros pr-litorneos. 3.6.3.1 Extrao em leitos ativos Os principais efeitos das extraes de areia nos canais ativos de rios e riachos so a interferncia no leito, nas reas de Preservao Permanente (APP) e na vazo dos cursos dgua. Outros impactos so emisso de gases e poeira, gerao de rudos, perturbao da 68 vizinhana, afugentamento da fauna e poluio hdrica, pelo derramamento de leos e graxas. Na RMF e entorno a extrao de areia em leito ativo, caso fosse executada de forma planejada, poderia contribuir para o desassoreamento dos rios. No entanto, na maioria das reas ativas as operaes de lavra no so planejadas de forma adequada. Assim, as extraes praticadas, principalmente, nos perodos de estiagem, quando os rios secam ou ficam muito baixos, provocam alteraes na morfologia dos canais e na topografia do fundo, ocasionando, nos perodos chuvosos, quando o rio busca retornar ao equilbrio anterior, intensa eroso das margens e consequente assoreamento. Outro impacto importante com relao abertura de praas e vias de acesso, as quais so construdas paralelas e muito prximas do canal fluvial, ocasionando a supresso da vegetao, inclusive em APP, e a consequente desestabilizao das margens, constituindo-se, em algumas situaes, em um impacto muito maior do que a extrao mineral no canal do rio (Figura 3.25). Figura 3.25 Extrao de areia grossa em leito ativo, observando-se alteraes no canal fluvial e interferncias na APP. A rea no municpio de Aracoiaba; B rea no municpio de Chorozinho. As principais medidas de controle ambiental para extrao em leito ativo so descritas a seguir: - planejamento da lavra com a preservao do canal fluvial e evitar a extrao prximo as margens, sendo recomendvel manter uma faixa de segurana com relao aos diques marginais, interferindo minimamente nas APP. No caso de extrao por desmonte mecnico, recomendvel realizar periodicamente a terraplanagem do leito, eliminando-se as descontinuidades topogrficas. - Minimizar impactos na mata ciliar e nas margens dos cursos dgua causados pela abertura de vias de acesso, praas e construo de estruturas de apoio. No caso das estradas de acesso, estas devem ser construdas perpendiculares as margens, sempre que possvel. 3.6.3.2 Extrao em plancies de inundao Compreende os depsitos de paleocanais e de terraos aluviais, sendo os principais impactos a supresso de vegetao em APP, com o consequente aumento da eroso das margens, provocando o assoreamento dos rios e aumento da turbidez da gua. Outro impacto a degradao das reas aps a extrao, com a alterao da paisagem, devido abertura e abandono das cavas sem nenhum trabalho de recuperao (Figura 3.26), ocorrendo, em algumas situaes a utilizao dessas cavas como depsitos de resduos (lixo e entulho). 69 Figura 3.26 Aspecto da degradao causada pela extrao de areia na plancie de inundao do rio Pacoti, em que no foram tomadas medidas de controle e reabilitao. Municpio de Aquiraz. Tambm no podem deixar de ser considerados: a interferncia no lenol fretico, a emisso de gases e poeira, a gerao de rudos, a perturbao da vizinhana, o afugentamento da fauna e contaminao de solos e hdrica, pelo derramamento de leos e graxas. Como durante as operaes de extrao no so tomadas medidas de controle e reabilitao, esses impactos que poderiam ser mitigveis esto visveis em praticamente todas as reas em atividade e desativadas. As principais medidas de controle ambiental para extrao em plancie de inundao so descritas a seguir: - No interferncia na APP, devendo esta ser mantida como uma faixa de proteo. - Desenvolvimento da extrao em cavas fechadas, sem ligao direta com o rio, com o objetivo de evitar a contaminao da drenagem por guas turvas, com alto teor de partculas em suspenso. - Os rejeitos e as pilhas de estoque devem ser dispostos fora da rea de extrao, para evitar o carreamento de sedimentos e a consequente contaminao das drenagens. 3.6.3.3 Extrao de sedimentos tercirios associados aos tabuleiros pr-litorneos Esto representados pelos depsitos tercirios de composio areno-argilosa, que ocorrem nos tabuleiros pr-litorneos, pertencentes Formao Barreiras. Podem ocorrer recobertos pelos depsitos de dunas e paleodunas, sendo a extrao feita de forma simultnea ou logo aps a retirada da areia de duna. Os principais impactos da extrao de areia fina so a remoo da cobertura vegetal fixadora das dunas, desfigurao da paisagem e alteraes na morfologia do terreno, desequilbrio dos processos de transporte e sedimentao, assoreamento dos ecossistemas aquticos, poluio e contaminao dos aquferos. Quando os depsitos no esto recobertos por dunas, os impactos advindos so menores. As alteraes mais significativas na paisagem devem-se ao aprofundamento sem planejamento das cavas que, em consequncia atingem o nvel do lenol fretico. O desmatamento e a formao de taludes favorecem o escoamento superficial, provocando um processo erosivo que contribui para o assoreamento e poluio das drenagens por guas com alto teor de material em suspenso (Figura 3.27 e 3.28). A movimentao dos equipamentos pesados de desmonte, carregamento e transporte produz grande quantidade de poeira, principalmente nas pocas de estiagem. 70 Figura 3.27 Aspecto das alteraes na paisagem causadas durante a extrao de areia fina (vermelha) na RMF: A municpio de Aquiraz; B municpio de Caucaia. Figura 3.28 Aspecto das alteraes na paisagem causadas durante a extrao de areia fina (arisco) em duas reas localizadas no municpio de Caucaia. Tambm devem ser considerados: a emisso de gases, a gerao de rudos, a perturbao da vizinhana, o afugentamento da fauna e contaminao de solos e hdrica, pelo derramamento de leos e graxas. Atualmente, no esto em atividade reas de extrao de depsitos de areia fina recobertos por dunas, estando as reas de extrao tanto de areia vermelha quanto de arisco fora do domnio das dunas mveis e fixas. Nas localidades de Sabiaguaba/Abreulndia, Cofeco, Iparana, Mangabeira, Pirapora, entre outras, em que havia extrao de areia vermelha e/ou de areia branca de dunas, as atividades de extrao foram desativadas e as reas totalmente degradadas foram abandonadas, sem que fosse executada qualquer medida de recuperao, muito embora parte delas operasse com licena ambiental (Figuras 3.29, 3.30 e 3.31). 71 Figura 3.29 Aspecto de uma rea degradada e abandonada aps a extrao de areia fina (vermelha), sem que tenham sido executadas medidas de reabilitao (Sabiaquaba, municpio de Fortaleza). Figura 3.30 Aspecto de uma rea degradada e abandonada aps a extrao de areia fina (vermelha), sem que tenham sido executadas medidas de reabilitao (Pirapora, municpio de Caucaia). 72 Figura 3.31 Aspecto de uma rea degradada e abandonada aps a extrao de areia fina (vermelha), sem que tenham sido executadas medidas de reabilitao (Mangabeira, municpio de Eusbio). 73 4 - ALTERNATIVAS TECNOLGICAS A quantidade de pesquisas objetivando a utilizao na construo civil de agregados alternativos em substituio a areia natural e a pedra britada vem crescendo substancialmente. Na maioria das vezes so constitudos de resduos, rejeitos ou mesmo subprodutos, inertes ou semi-inertes, de processos industriais. Destacam-se, entre outros, os agregados leves, do tipo da argila expandida; as escrias de alto forno ou aciaria, rejeito da produo do ao; o p de pedra, oriundo do processo de britagem de rochas e os resduos de construo e demolio (RCD). Alm dos citados acima, na RMF a produo de areia marinha em substituio as areias de rios tambm poder vir a ser uma opo atrativa. Por outro lado, atualmente existe uma tendncia nos pases mais desenvolvidos, envolvendo uma utilizao mais intensa de perfis metlicos, nas funes de vigas e pilares, tendendo o concreto a ser utilizado, principalmente, na confeco de lajes. 4.1 ARGILAS EXPANDIDAS A argila expandida obtida por aquecimento de alguns tipos de argila em temperaturas em torno de 1200C. Ao se aproximar desta temperatura, uma parte dos constituintes da argila se funde transformando-se em uma massa viscosa e a outra parte se decompe, quimicamente, liberando gases que so incorporados pela massa, expandindo o volume inicial em at sete vezes. Como os gases retidos no interior da argila no podem escapar, essa estrutura porosa se mantm aps o resfriamento, fazendo com que a massa unitria da argila resultante seja menor do que antes do aquecimento. Com isso, a argila expandida poder ser utilizada como agregado grado na fabricao de concretos leves, com o objetivo de reduzir o peso prprio das estruturas (Santos, 1992). O agregado de argila expandida pode ser produzido pelo tratamento trmico da matria-prima, triturada e classificada granulometricamente, ou moda e pelotizada, em forno similar aos usados na fabricao de cimento Portland. Outra forma de obteno do agregado de argila expandida por sinterizao contnua (Mehta & Monteiro, 1994). Embora muito se fale na utilizao de argila expandida como agregado na fabricao de concreto, a produo no Brasil atende, principalmente, a indstria txtil (estonagem de jeans) e de ornamentao (decorao de jardins). Moravia et al (2006) caracterizou a argila expandida disponvel no mercado, visando sua melhor especificao e utilizao para produo de concretos leves, e comparou os resultados com concreto produzido com brita calcria. A partir dos resultados obtidos no estudo, verificou-se que todos os traos do concreto leve apresentaram queda de resistncia em relao aos respectivos traos do concreto de referncia, tendo concludo que a argila expandida possui menor resistncia compresso em relao brita calcria. 4.2 ESCRIAS SIDERRGICAS A gerao de resduos um problema mundial, sendo este um dos maiores impactos ambientais provenientes da indstria siderrgica. Os principais coprodutos gerados na fabricao do ao so as escrias de alto-forno e a de aciaria. 74 A escria de aciaria possui caractersticas fsicas e mecnicas excelentes quando comparadas a agregados naturais, j sendo utilizadas em base e sub-base de rodovias, em concretos asflticos, em lastros ferrovirios, na proteo de taludes, na construo de estacionamentos, de aterros, de ptios industriais, em pavimentos de estradas vicinais, como fertilizantes agrcolas e na fabricao do cimento. No entanto, seu alto potencial expansivo um fator limitante para sua utilizao. A possibilidade de ocorrer expanso a principal questo que existe quanto utilizao da escria de aciaria como um agregado de base e sub-base de pavimentao e aterro. De acordo com Sbrighi & Battagin (2002), o efeito do somatrio das contribuies das reaes expansivas existentes resulta na expanso da escria de aciaria, impossibilitando, em princpio, a sua utilizao. Estas reaes expansivas ocorrem envolvendo alguns compostos presentes na escria de aciaria, gerando tenses internas que originam trincas e resultam at na pulverizao do material. A crescente preocupao com o desenvolvimento sustentvel, o aumento das restries ambientais que limitam os planos de expanso de algumas empresas esto motivando as siderrgicas a investir cada vez mais em tratamento das escrias de aciaria, visando a minimizar o efeito das reaes expansivas de seus componentes. Existem diferentes tcnicas de tratamento de reduo da expanso das escrias de aciaria, sendo utilizadas no Brasil as seguintes tcnicas: ao tempo e ao tempo com molhagem e aerao diria. A metodologia para avaliar o potencial de expanso da escria de aciaria, j est normatizada no Brasil na norma DNIT-EM 262/94, que especifica a utilizao de escria de aciaria para pavimentos rodovirios. Neste ensaio, o corpo-de-prova compactado permanece 14 dias numa estufa, sendo durante os primeiros 7 dias totalmente submerso e os outros 7 dias apenas saturado com gua. O limite de aceitao deste mtodo de 3% (Mendona & Rodrigues, 2008). 4.3 RESDUOS DE CONSTRUO E DEMOLIO Os resduos de construo e demolio (RCB), popularmente conhecidos como entulho, so responsveis por impactos expressivos no meio ambiente, pois, frequentemente, so dispostos de maneira inadequada em terrenos baldios e outras reas pblicas, ou em bota-foras e aterros, tendo, assim, sua potencialidade de reutilizao desperdiada. Apesar desta prtica ainda ser comum na maioria dos centros urbanos brasileiros, pode-se dizer que nos ltimos anos ela tem diminudo, em decorrncia principalmente do avano nas polticas de gerenciamento de resduos slidos, como a criao da Resoluo n 307/2002 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, que estabelece diretrizes, critrios e procedimentos para a gesto destes resduos, classificando-os em quatro diferentes classes: - Classe A resduos reutilizveis ou reciclveis como agregados (tijolo, concreto, etc); - Classe B resduos reutilizveis/reciclveis para outras indstrias (plstico, papel, etc); - Classe C resduos para os quais no foram desenvolvidas tecnologias viveis que permitam sua reciclagem (gesso e outros) e - Classe D resduos perigosos (tintas, solventes, etc), ou contaminados (de clnicas radiolgicas, instalaes industriais e outros). Os resduos classificados como da Classe A, ou seja, cermica, blocos, concretos, pisos e outros oriundos de construo e demolio (RCD) podem ser transformados em 75 agregados reciclados como brita nas diferentes granulometrias. Esses agregados so utilizados como base e sub-base de pavimentao, concreto para uso em guias, sarjetas, moures, blocos de vedao e em outras aplicaes no estruturais. O material reciclado ainda pode ser muito til para o controle de eroso, recuperao de estradas rurais e na fabricao de bloquetes para pisos intertravados. Extremamente vantajoso, o uso dos materiais reciclados chega a gerar uma economia de at 30% em relao a similares com matria-prima no reciclada, dependendo dos gastos indiretos e da tecnologia empregada nas instalaes de reciclagem, pois seu aproveitamento racional requer um tratamento tecnolgico do RCD, com a separao dos resduos no aproveitveis para este fim, porm aproveitveis para outros usos e a britagem dos concretos, telhas, ladrilhos e afins para, aps seleo e classificao serem reutilizados. Na Europa os agregados reciclados tambm so utilizados em concretos estruturais. No Brasil, embora j existam pesquisas em andamento para utilizao desses agregados reciclados de RCD em funes estruturais, seu uso ainda est limitado a concretos no estruturais. 4.4 AREIA DE BRITAGEM Nos ltimos anos a produo de areia de britagem teve um grande incremento no Brasil, principalmente nos grandes centros urbanos das regies Sul e Sudeste, mas j h interesse e produo nas demais regies, ainda que o volume produzido seja pouco expressivo. Atualmente, o principal fator para a diferena regional na produo de areia de britagem a disponibilidade, ainda existente, de areia natural em determinadas regies. No entanto, as crescentes restries ambientais extrao de areia em canais de rios e vrzeas, bem como a necessidade das pedreiras em dar destinao ao p de pedra produzido em excesso, tem tornado o uso de areia de britagem atrativo, mesmo onde no h escassez de areia natural. A uniformidade da areia de britagem, quando comparada com a da areia natural, e a maior facilidade de obteno, visto que ser produzida em unidades de britagem j instaladas, so suas principais vantagens. Entretanto, a distribuio granulomtrica, a forma angulosa e muitas vezes lamelar de suas partculas e, principalmente, o excesso de microfinos so questes que ainda podem criar entraves na sua utilizao. A tecnologia de produo de areia de brita ainda muito varivel, tanto pode ser usada isoladamente quanto em mistura com a areia natural. O beneficiamento varia da simples lavagem e classificao at operaes mais sofisticadas e caras para correo do formato das partculas. O beneficiamento por lavagem do p de pedra para eliminao do material pulverulento (partculas menores que 75:m) usado em algumas localidades e embora a areia produzida possa ficar enquadrado na faixa granulomtrica da areia, apresenta forma inadequada e elevado mdulo de finura, sendo necessria a adio de grande quantidade de areia natural para adequar suas caractersticas quelas necessrias para o agregado mido na fabricao do concreto. As novas tecnologias, com a utilizao dos britadores VSI autgenos e dos rebritadores de cone de alta velocidade, tornam possvel produzir areia de britagem com 76 melhor graduao e formato arredondado das partculas. Entretanto, a extrao do excesso de microfinos em processo a seco ainda uma questo pendente (Ohashi, 2008). A reviso da norma ABNT 7211 alterando os limites para o material fino que passa atravs da peneira 75:m por lavagem (microfinos) quando produzido por britagem de rocha, que foram elevados de 3% para 10% (para concreto submetido a desgaste superficial) e de 5% para 12% (para concreto protegido do desgaste superficial), desde que seja possvel comprovar, por anlise mineralgica, que os gros constituintes no interferem nas propriedades do concreto. So exemplos de materiais inadequados os micceos, os ferruginosos e os argilo-minerais expansivos (Cuchierato et al, 2005). Com a reviso, aumentou a possibilidade da quantidade de microfinos atender aos limites da norma, com a aplicao do processo de extrao a seco em substituio ao processo a mido, que sofre severas restries ambientais. Foi realizada a determinao da composio granulomtrica, de acordo com a NBR 248:2003, em amostras de p de pedra produzidas na RMF, as quais no sofreram nenhum tipo de tratamento. Na figura 4.1 pode-se observar que a maioria das amostras de p de pedra coletada na RMF, sem tratamento, se enquadra na zona utilizvel definida na NBR 7211:2009 para a distribuio granulomtrica do agregado mido para uso na fabricao do concreto. Figura 4.1 - Curvas granulomtricas de amostras de p de pedra coletadas na RMF, incluindo os limites da zona utilizvel definida na NBR 7211:2009. Na figura 4.2 apresentada a distribuio granulomtrica de amostras de p de pedra, sem tratamento, coletadas na RMF, incluindo os limites recomendados na norma ASTM C-144 para a distribuio granulomtrica do agregado mido para uso na fabricao de argamassas de assentamento. De todas as amostras analisadas, apenas uma amostra de p de pedra atende a norma ASTM C-144. 01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)Z.Utilizvel Lim.Inf.Z.Utilizvel Lim.Sup.Itaitinga 1Itaitinga 2Itaitinga 3Itaitinga 4Caucaia 1Caucaia 2Caucaia 3Eusbio77 Figura 4.2 - Curvas granulomtricas de amostras de p de pedra coletadas na RMF, incluindo os limites recomendados pela ASTM C-144. Na tabela 4.1 so apresentados os resultados de mdulo de finura, dimenso mxima caracterstica e percentual em massa que passa na peneira 0,15mm. Com relao ao mdulo de finura, somente a amostra Caucaia 2 ficou fora do limite da zona utilizvel definida na NBR 7211:2009. No foram realizados ensaios de determinao da forma das partculas e do material fino que passa atravs da peneira 75:m por lavagem (material pulverulento). Itaitinga 1 Itaitinga 2 Itaitinga 3 Itaitinga 4 Caucaia 1 Caucaia 2 Caucaia 3 Eusbio Mdulo de Finura 2,39 3,02 2,68 2,55 3,27 3,63 3,05 3,38 Dimenso Mxima Caracterstica (mm) 2,4 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 Percentual em massa menor que 0,15mm 12 7 14 16 7 6 4 5 Tabela 4.1 Resultados do ensaio de determinao da composio granulomtrica de amostras de p de pedra da RMF. 4.5 AGREGADO MARINHO A RMF como a maioria das regies metropolitanas brasileiras encontra-se na zona costeira, podendo os agregados marinhos ser extrados e desembarcados em reas localizadas em seu interior, evitando, assim, longas distncias de transporte terrestre que tanto oneram a minerao de agregados. Em vrios pases do mundo, a areia e o cascalho dragados dos fundos marinhos so uma importante contribuio a demanda nacional de agregados, substituindo materiais extrados de fontes continentais, reduzindo, assim, a extrao em reas de importncia para agricultura, turismo e meio ambiente. Os agregados marinhos so amplamente utilizados na indstria da construo civil em vrios pases do mundo, na fabricao de todos os tipos de concreto. Entre os que utilizam agregados marinhos na construo civil, destacam-se Japo, Reino Unido, Frana, Pases Baixos, Blgica, Sucia, Alemanha, Finlndia, Dinamarca e Nova Zelndia. 01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)ASTM C-144 Lim.Inf.ASTM C-144 Lim.Sup.Itaitinga 1Itaitinga 2Itaitinga 3Itaitinga 4Caucaia 1Caucaia 2Caucaia 3Eusbio78 Areias e cascalhos marinhos so tambm muito comumente usados em obras de reteno contra inundaes e de defesa da costa. Para reconstituio de perfis de praias, as areias e cascalhos marinhos so preferidos, pois so considerados mais apropriados tecnicamente, economicamente e do ponto de vista ambiental. Alm das especificaes exigidas nas normas vigentes, no caso da utilizao dos agregados marinhos na construo civil, tambm tero que ser verificados os teores em sais e em conchas. No caso dos teores em sais, como se tratam essencialmente de areias quartzosas ou quartzo-feldspticas, os sais presentes nos agregados marinhos no so provenientes dos mesmos, mas unicamente da gua do mar, no sendo necessrio, na maioria dos casos, mais do que o escorrimento adequado do agregado para sada da gua que contm os sais. Com relao presena de conchas, se for excessiva considerada como nociva, devendo o agregado passar por um peneiramento. Na Gr-Bretanha, para a maioria dos tipos de concreto, as areias marinhas so utilizadas sem lavagem. Na Frana, a areia marinha submetida a um processo de escorrimento, pois bem escoada, a concentrao de sais ser inferior a 0,17%, com uma umidade de 5% (Boutmin, 1986). Cavalcanti (1998) realizou estudo de caracterizao de areia marinha para utilizao como agregado mido na fabricao do concreto, em rea localizada na plataforma continental de Fortaleza, totalizando 2,1 milhas nuticas2 e com profundidade mdia de 11 metros. Foram realizados os ensaios de caracterizao do agregado para concreto especificado na NBR 7211 em amostras de areia marinha, tendo sido tambm realizado caracterizao similar em amostras de agregado no marinho utilizado, habitualmente, na fabricao do concreto na RMF para comparao. As amostras de agregado marinho apresentaram resultados bastante satisfatrios com relao composio granulomtrica, reatividade potencial e presena de material pulverulento, argila em torres, impurezas orgnicas e micas, conforme pode ser visualizado na tabela 4.2. ENSAIOS AREIAS MARINHAS AREIAS CONTINENTAIS NBR 7211:2009 Teor de Argila em Torres e Materiais Friveis 0,01 a 0,86 % 0,10 a 1,60 % Limite mximo = 3,0 % Impurezas Orgnicas Todas as amostras com resultado satisfatrio. Maioria das amostras com resultado satisfatrio. A soluo obtida deve ser mais clara que a soluo padro Teor de Materiais Pulverulentos 0,40 a 2,94 % 0,60 a 3,00 % Limites mximos: 3% - para concretos submetidos a desgaste superficial e 5% - outros tipos. Reatividade Potencial Incuas Incuas Tabela 4.2 Comparao entre os resultados dos ensaios para caracterizao da areia marinha e da areia continental em uso na RMF, na poca do estudo. Na figura 4.3 apresentada a distribuio granulomtrica de amostras de agregado marinho coletadas na plataforma continental de Fortaleza, incluindo os limites recomendados para a zona utilizvel definida na NBR 7211:2009 para a distribuio granulomtrica do agregado mido para uso na fabricao do concreto. 79 Figura 4.3 - Curvas granulomtricas de amostras de agregado marinho coletado na plataforma continental de Fortaleza, incluindo os limites da zona utilizvel definida na NBR 7211:2009. Com relao presena de conchas, estas criam vazios no concreto, aumentando a porosidade e diminuindo a resistncia compresso e corroso. Como no h norma brasileira, foi utilizado o previsto na bibliografia e normas francesas. A norma francesa NF P 18-301, indica que os teores em fragmentos de conchas no devem ultrapassar 30 %. Augris & Cressard (1984) indicam os seguintes limites de carbonato de clcio para a utilizao do agregado na fabricao do concreto: inferior a 10 % - aceitvel; entre 10 e 20 % - mdio, deve ser confirmado por ensaios em corpos de prova; entre 20 e 30 % - forte, ensaios em corpos de prova indispensveis; superior a 30 % - inaceitvel. No estudo realizado por Cavalcanti (1998), apenas 18,79% das amostras de agregado marinho apresentaram teor de CaCO3 inferior a 30% e podem ser utilizadas sem tratamento, conforme a norma citada. O teor em conchas determinado por contagem lupa binocular foi sempre inferior a 20%, devendo-se os altos teores em CaCO3 aos fragmentos de algas calcrias e as pelculas carbonticas que ocorrem recobrindo os gros. O peneiramento 4 mm diminui sensivelmente o teor em conchas, essencialmente por eliminao das conchas inteiras, que so as mais nocivas. A norma francesa DTU 21-4, classifica os agregados marinhos em: no salinos, apresentam teores de ons cloro inferiores 0,21 % e podem ser utilizados em concreto armado; fracamente salinos, apresentam menos de 0,33 % de ons cloro e podem ser utilizados em argamassas e concretos no armados; salinos, apresentam mais de 0,33 de ons Cl-1 e sua utilizao no aconselhvel. Boutmin (1986) define que o teor em ons Cl-1 dos agregados funo da granulometria (superfcie especfica) e da salinidade das guas de descarregamento hidrulico. Com base neste conceito, mais de 90 % das areias marinhas coletadas na plataforma continental de Fortaleza foram classificadas como no salinas, quando descarregadas hidraulicamente em tremonha, ou seja, quando submetidas ao escorrimento adequado (Cavalcanti, 1998). Na rea estudada por Cavalcanti (1998), o teor em conchas acima da especificao deveu-se ao tipo depsito estudado, definido como uma antiga linha de praia, retrabalhada pelas ondas e mars, que apresenta uma maior quantidade de conchas que um depsito de origem fluvial. Como, dependendo da granulometria e de um descarregamento adequado, a presena de sais no se constitui em problema para a fabricao do concreto, os melhores depsitos para explorao esto representados por paleovales, em que as areias marinhas apresentam as mesmas caractersticas daquelas de origem similar exploradas no continente, podendo a ocorrncia destes na plataforma continental de Fortaleza ser delimitada por levantamento geofsico. 01020304050607080901000.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5Porcentagens acumuladas (%)Peneiras (mm)Z.Utilizvel Lim.Inf.Z.Utilizvel Lim.Sup. 5 CARACTERIZAO DO SETOR PRODUTOR Uma estimativa bastante conservadora aponta para que, nas ltimas trs dcadas, a Regio Metropolitana de Fortaleza cbicos de areia e brita na construo civil e demais obras de infraestrutura, ou seja, foi extrado das reas de produo um volume de areia e rochas que daria para construir um paraleleppedo slido com 500m de lado nas suas base100 milhes de toneladas, ou ento 1,7 milhes de carretas de 30 metros cbicos. Todo esse material est hoje distribudo por toda a regio metropolitana sob a forma de moradias, lojas, shoppings, hospitais, ferrovias,portos e toda e qualquer outra obra de construo civil que exista na regio. Os materiais outrora existentes nas atuais cavas criadas pela minerao esto hoje compondo as nossas cidades da RMF. Entre 2005-2010, perodo de atualmente conta com pouco mais de 8,2 milhes de habitante, teve um crescimento prximo a 7 %, quando a produo estadual de agregados cresceu quase 100%, grfico 5.1. Contingente aproximado de 43% de todos que compem a Regio Metropolitana de Fortaleza, ressaltando que somente em Fortaleza moram 29% de todos os cearenses. A RMF responsvel pelo consumo de pouco mais da metade do total de agregados produzidos no Cear, o que corresponde a 84% da brita e quase 36% da areia, tabela 5.1. Regionalmente a produo e o consumo de agregados esto normalmente bastante atrelados - na maioria das vezes no h motivao para o produtor em gerar excedentes exportveis dado que, como o nosso caso especfico, as rochas propcias produo de brita e os depsitos de areia so recursos minerais abundantes e bem distribudos em todo o Estado do Cear o que, aliado ao peso da componente transporte rodovirio no custo finaldo produto, limita o envio de grandes volumes de material a grandes distncias.Figura 5.1 Produo de Cimento e Agregados no Cear. FONTE: DNPM, *Sindicato Nacional das Indstrias de Cimento CARACTERIZAO DO SETOR PRODUTOR Uma estimativa bastante conservadora aponta para que, nas ltimas trs dcadas, a Regio Metropolitana de Fortaleza RMF consumiu um mnimo de 50 milhes de metros cbicos de areia e brita na construo civil e demais obras de infraestrutura, ou seja, foi extrado das reas de produo um volume de areia e rochas que daria para construir um paraleleppedo slido com 500m de lado nas suas bases e 200 m de altura, pesando mais de 100 milhes de toneladas, ou ento 1,7 milhes de carretas de 30 metros cbicos. Todo esse material est hoje distribudo por toda a regio metropolitana sob a forma de moradias, lojas, shoppings, hospitais, ferrovias, rodovias, avenidas, aeroporto, portos e toda e qualquer outra obra de construo civil que exista na regio. Os materiais outrora existentes nas atuais cavas criadas pela minerao esto hoje compondo as nossas 2010, perodo de enfoque desse estudo, a populao cearense, que atualmente conta com pouco mais de 8,2 milhes de habitante, teve um crescimento prximo a 7 %, quando a produo estadual de agregados cresceu quase 100%, grfico 5.1. Contingente aproximado de 43% de todos os habitantes do estado reside nos 15 municpios que compem a Regio Metropolitana de Fortaleza, ressaltando que somente em Fortaleza moram 29% de todos os cearenses. A RMF responsvel pelo consumo de pouco mais da metade do total de os no Cear, o que corresponde a 84% da brita e quase 36% da areia, Regionalmente a produo e o consumo de agregados esto normalmente bastante na maioria das vezes no h motivao para o produtor em gerar excedentes dado que, como o nosso caso especfico, as rochas propcias produo de brita e os depsitos de areia so recursos minerais abundantes e bem distribudos em todo o Estado do Cear o que, aliado ao peso da componente transporte rodovirio no custo finaldo produto, limita o envio de grandes volumes de material a grandes distncias.Figura 5.1 Produo de Cimento e Agregados no Cear. FONTE: DNPM, *Sindicato Nacional 80 Uma estimativa bastante conservadora aponta para que, nas ltimas trs dcadas, de 50 milhes de metros cbicos de areia e brita na construo civil e demais obras de infraestrutura, ou seja, foi extrado das reas de produo um volume de areia e rochas que daria para construir um s e 200 m de altura, pesando mais de 100 milhes de toneladas, ou ento 1,7 milhes de carretas de 30 metros cbicos. Todo esse material est hoje distribudo por toda a regio metropolitana sob a rodovias, avenidas, aeroporto, portos e toda e qualquer outra obra de construo civil que exista na regio. Os materiais outrora existentes nas atuais cavas criadas pela minerao esto hoje compondo as nossas enfoque desse estudo, a populao cearense, que atualmente conta com pouco mais de 8,2 milhes de habitante, teve um crescimento prximo a 7 %, quando a produo estadual de agregados cresceu quase 100%, grfico 5.1. os habitantes do estado reside nos 15 municpios que compem a Regio Metropolitana de Fortaleza, ressaltando que somente em Fortaleza A RMF responsvel pelo consumo de pouco mais da metade do total de os no Cear, o que corresponde a 84% da brita e quase 36% da areia, Regionalmente a produo e o consumo de agregados esto normalmente bastante na maioria das vezes no h motivao para o produtor em gerar excedentes dado que, como o nosso caso especfico, as rochas propcias produo de brita e os depsitos de areia so recursos minerais abundantes e bem distribudos em todo o Estado do Cear o que, aliado ao peso da componente transporte rodovirio no custo final do produto, limita o envio de grandes volumes de material a grandes distncias. Figura 5.1 Produo de Cimento e Agregados no Cear. FONTE: DNPM, *Sindicato Nacional 81 importante ressaltar que a estrutura do setor produtor de agregados bem diversa, quando se confrontam os produtos ofertados, areia e brita. Enquanto que a produo de brita provm de poucas empresas, tradicionais, organizadas e com alto grau de profissionalizao e formalizao a produo de areia provm de um setor pulverizado, composto em sua maioria por empresas de micro e pequeno porte, caracterizado por uma informalidade responsvel por mais de dois teros do total da produo. Essa grande informalidade na produo de areia traz srios problemas para se estimar a real produo/consumo cearense de agregados, havendo necessidade de se inferir o volume total a partir do consumo em cimento, asfalto e outros indicadores o que, embora possibilite estimar o valor total, no permite indicar quais localidades esto efetivamente envolvidas na cadeia produtiva e o fluxo interno de materiais, o que seria um instrumento de extrema valia para o administrador pblico. 2010 BRITA (ton.) % AREIA (ton.) % RMF 2.600.000 87 2.500.000 36 CE FORA RMF 400.000 13 4.500.000 64 CE 3.000.000 100 7.000.000 100 TOTAL CE 10.000.000 Tabela 5.1 Consumo estimado de Agregados no Cear e RMF 2010. Fonte: DNPM Os agregados so uma necessidade bsica da civilizao moderna, no h a menor possibilidade de se imaginar a nossa sociedade sem a participao intensa desses bens minerais. Como visto ao incio deste item, conservadoramente falando, podemos afirmar que consumimos um mnimo de 50 milhes de metros cbicos de agregados, entre brita e areia, na RMF nos ltimos 30 anos. Observe-se que, alm de sua indiscutvel imprescindibilidade, a minerao de agregados na RMF vem se mostrando perfeitamente compatvel com um meio ambiente saudvel, ressaltando que: 1 Na produo de brita, alm dos cuidados na lavra e no beneficiamento que j foram apresentados no item referente ao Controle Ambiental das reas produtoras, a maioria dessas permaneceu, desde o incio de suas operaes na dcada de 1980, confinada em cerca de 0,12% da superfcie metropolitana e se posiciona normalmente bastante afastada das reas povoadas, conforme poder ser observado nas figuras 5.4 a 5.10 exceo dos serrotes de Itaitinga e do Cararu, onde, no entanto, as operaes so muito anteriores ocupao humana observada hoje. 2 - A produo de areia nos ltimos anos se deu, predominantemente, em reas situadas em leitos de rios. A lavra nesses ambientes, conforme se poder observar nas figuras I e II foi uma ao at benfica, dado que a extrao de areia, quando tecnicamente bem conduzida, traz o desassoreamento dos cursos dgua, fato importante para os leitos dos rios tpicos de nossa regio. 5.1 - AREIA A produo formal de areia na RMF somente se apresenta expressiva em 09 dos 15 municpios que a compem, a esses se juntando mais 07 do entorno da regio, tabela 5.2, observando-se que os valores apresentados no refletem a realidade da produo/consumo 82 regional e municipal, pelo motivo j exposto, que seja a insuficincia de dados causada pela informalidade do setor. At a data de concluso dessa publicao, os dados dos Relatrios Anuais de Lavra, referentes ao ano de 2010 ainda no haviam sido consolidados, em face disso esto apresentados na Tabela 5.2 e Grfico 5.2 os dados da oferta formal at 2009, ano em que a produo mostrou, para quase todos os municpios, um declnio de 7% em relao ao ano anterior. Na realidade, informaes colhidas junto ao setor produtor, apontam para um crescimento constante na oferta de areia nesses ltimos anos, acompanhando a brita. MUNICPIOS 2.009 2.008 2.007 2.006 CASCAVEL* 206.055 515 - - AQUIRAZ* 187.641 259.347 142.021 109.539 SO LUS DO CURU 120.702 138.760 176.286 150.411 S. GONALO DO AMARANTE* 61.424 121.793 23.040 - CARIDADE 44.067 67.417 26.867 80.845 ARACOIABA 33.032 12.985 22.389 28.778 CAUCAIA* 27.518 50.965 9.246 31.395 BEBERIBE 8.581 24.734 19.829 10.290 PARAIPABA 7.450 - - BARREIRA 6.994 65.320 12.126 3.872 PACATUBA* 4.000 - - CHOROZINHO* 2.524 19.126 30.720 19.666 PARACURU 2.117 5.427 4.002 648 MARACANA* 1.200 - - EUSBIO* 35 18 25.653 346 FORTALEZA* 14.510 1.104 TOTAL 713.340 766.407 506.690 436.893 Tabela 5.2 Produo Formal de areia na RMF e entorno em 2009. FONTE: DNPM. Figura 5.2 Produo formal de Areia na RMF, por municpios. Fonte: DNPM 050.000100.000150.000200.000250.000300.000Toneladasmunicpios2.0092.0082.007 2.006 Figura 5.3 Produo Figura 5.1 rea de Lavra no Rio CuruFigura 5.2 rea de Lavra no Rio Chor. Fonte: DNPM. Imagem-200.000 400.000 600.000 800.000 2009quantidade (t)Produo formal de areia na RMF, por ano. Fonte: DNPM.rea de Lavra no Rio Curu. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earthrea de Lavra no Rio Chor. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth2009 2008 2007 200683 . Fonte: DNPM. Earth. Earth anos84 5.2 - BRITA Diferentemente do setor produtor de areia, como j frisado, o setor produtor de brita na Regio Metropolitana de Fortaleza se encontra bem organizado, formalizado, composto por um pequeno nmero de empresas que esto localizadas em Caucaia, Maracana, Itaitinga e Eusbio, conforme visto no item 2 deste trabalho. 5.2.1 Estrutura Empresarial A dcada de 2001-2010 iniciou com nove britadores na RMF e encerrou com dez, a mais recente ingressa no ramo a Nordeste Minerao Ltda. em Maracana que iniciou os trabalhos em 2009. Em termos de constncia da produo, no entanto, na maior parte do perodo oito empresas produziram regularmente, a Construtora Queiroz Galvo SA teve a sua produo sempre atrelada s obras por ela executadas. Figura 5.4 Produo de Brita na RMF, por municpios. Fonte: DNPM As nove empresas que abasteceram o mercado da regio so todas empresas familiares, de empreendedores locais e, normalmente, oriundos da construo civil. Se comparado o setor produtor da RMF com o setor produtor nacional, utilizando como referncia as mesmas faixas de produo utilizadas no Perfil de Brita Para Construo Civil, elaborado pela SGM/MME, para o PLANO DUODECENAL (2010 - 2030) DE GEOLOGIA, MINERAO E TRANSFORMAO MINERAL, o setor produtor da RMF diverge do nacional; 22% das empresas produziram acima de 500.000 ton./ano, 44% produziram entre 200.000 ton./ano e 33% abaixo de 200.000 ton./ano. Em captulo anterior foi apresentado o total da capacidade instalada de produo dos britadores primrios das pedreiras da RMF nos anos de 2000 e de 2010, considerando uma abertura propcia produo de brita 0. Considerando que no houve alterao do parque produtivo entre 2000 e 2001, observa-se que na dcada 2001-2010 a capacidade instalada mdia de britamento primrio passou de quase 1.400 ton./hora (produo estimada anual de quase 3,0 milhes de toneladas) para uma capacidade instalada de 2.300 ton./hora (produo anual estimada de quase 5,0 milhes de toneladas); portanto um crescimento na capacidade instalada de quase 70%. 85 5.2.2 Recursos Humanos As empresas de produo de brita da Regio Metropolitana de Fortaleza mantiveram empregadas, ao longo do quinqunio 2006-2010, cerca de 300 pessoas, dentro da mdia nacional de 33 empregados por empresa, detectado no Perfil de Brita Para Construo Civil; observando-se pouca ou quase nenhuma oscilao nesse contingente - a minerao mecanizada no normalmente um grande absorvedor de mo obra. 5.2.3 Evoluo da Produo/Consumo A produo de brita, como j exposto, vem acompanhando a sua demanda. Considerada a dcada 2001 2010, tem-se que, ao seu final, a produo informada de brita na RMF foi de quase 3,0 milhes de toneladas contra uma produo informada, ao incio, de cerca de 1,0 milho de ton. - crescimento de 200% no perodo. Em 2010 a produo equivaleu a 60% da capacidade instalada mdia de 5 milhes de toneladas, enquanto em 2001 a produo foi de um tero da capacidade instalada de 3 milhes de toneladas, o que permite concluir que, apesar dos investimentos das empresas no incremento de suas capacidades produtivas, houve uma grande reduo na capacidade ociosa dos equipamentos. A se manter o ritmo de crescimento da produo, que vem sendo impulsionado pela necessidade social de se zerar, seno reduzir drasticamente, a imensa demanda reprimida, a atual capacidade produtiva dos britadores da RMF estar, j nos prximos anos, comprometida, tendncia possvel de ser observada no grfico 5.4. Corrobora a afirmativa a curva de consumo de cimento para todo o Estado do Cear na dcada passada. A produo de brita da RMF apresentou uma tendncia geral em seu comportamento bastante coerente com a do cimento uma queda em 2002/2003 e a retomada do crescimento j a partir de 2005. As informaes disponveis no permitem afirmar que um crescimento da ordem de 30% que se repetiu nos dois ltimos anos v se manter h a necessidade da realizao de mais estudos para projetar, com algum grau de certeza, o patamar de demanda de brita para esta dcada. No entanto, a julgar pelas figuras 5.4 a 5.10 pode se verificar que os depsitos, com exceo dos Serrotes do Cararu, no Eusbio e de Itaitinga, em Itaitinga, consideradas as exigncias atuais da construo civil, so suficientes para o atendimento das obras na RMF por muitas e muitas dcadas. Figura 5.5 Produo de brita na RMF x Consumo de cimento no Cear. Fonte: DNPM, Sindicato Nacional da Indstria do Cimento - SNIC 86 5.2.4 As Unidades de Produo de Brita Considerando, ilustrativamente, como centro geogrfico aproximado do municpio de Fortaleza o Aeroporto Pinto Martins, pela ilustrao que segue observa-se que todos os 12 britadores estabelecidos que atendem a Regio Metropolitana de Fortaleza esto num raio de at 30 km em linha reta, desse, figura 5.3. Figura 5.3 reas de lavra de rochas para produo de brita na RMF. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth. 5.2.4.1 Distribuio espacial das Unidades de Produo Por unidade produtiva, exceo de Itaitinga, onde 6 instalaes funcionam na Serra da Itaitinga, os empreendimentos mineiros esto inscritos em crculos (consideradas as frentes de lavra e as unidades de beneficiamento) de raios no superiores a 600 m, ou seja, no mais do que 100 hectares, em mdia, por empreendimento o que nos permite concluir que toda a produo metropolitana de brita est inserida em rea que no ocupa cerca de 700 hectares, ou 7 km2 - toda a produo de brita da RMF est restrita a uma rea impactada ambientalmente, mxima, equivalente a 0,12% de toda a superfcie da RMF. exceo de apenas uma empresa produtora, instalada em Maracana, as demais reas de extrao de rochas para produo de brita na Regio Metropolitana de Fortaleza tiveram seus trabalhos iniciados h mais de trinta anos, portanto toda a demanda por brita da construo civil da RMF (obras de infraestrutura, prdios pblicos, comerciais e residenciais) foi atendida, nas ltimas trs dcadas, por material extrado dos locais de onde ainda hoje se extrai. A minerao de brita, apesar de alguns impactos ambientais, principalmente o visual, vem permitindo a manuteno do crescimento da regio ao longo das dcadas, com pouco incremento da superfcie utilizada nas operaes de lavra e de beneficiamento. 87 Figura 5.4 rea de Lavra da TECBRITA em Caucaia, em destaque raio da rea de influncia. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth. Figura 5.5 rea de Lavra da BRITAP em Caucaia, em destaque raio da rea de influncia. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth. 88 Figura 5.6 rea de Lavra da PYLA em Caucaia, em destaque raio da rea de influncia. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth. Figura 5.7 rea de Lavra da NORDBRITA em Maracana, em destaque raio da rea de influncia. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth. 89 Figura 5.8 rea de Lavra da BRITACET em Pacatuba, em destaque raio da rea de influncia. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth. Figura 5.9 reas de Lavra na Serra da Itaitinga, Itaitinga, em destaque raio da rea de influncia. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth. 90 Figura 5.10 rea de Lavra da OCS no Eusbio, em destaque raio da rea de influncia. Fonte: DNPM. Imagem: Google Earth. 91 6 ASPECTOS INSTITUCIONAIS O presente item se destina a orientar de forma prtica o leitor no emaranhado legal que envolve a indstria da minerao de agregados (areia e brita), sem pretender de forma alguma exaurir o assunto. Para uma e outra substncia h uma diversificada srie de determinaes legais e infralegais de ordem minerria e de ordem ambiental. Observando que, no que concerne ao campo ambiental, a legislao ainda pode sofrer variaes, alm da esfera administrativa federal, nas esferas estaduais e municipais. importante, antes de adentrar na legislao especfica, firmar alguns conceitos constitucionais atinentes atividade de minerao: O Art. 20 da Constituio Federal, inciso IX, determinou que os recursos minerais, inclusive os do subsolo, so bens da Unio e no Pargrafo 1 estabeleceu que assegurada aos Estados, ao Distrito Federal e aos Municpios, bem como a rgos da administrao direta da Unio, participao no resultado da explorao dos recursos minerais no respectivo territrio, plataforma continental, mar territorial ou zona econmica exclusiva, ou compensao financeira por essa explorao. O Art. 22 da Constituio Federal, inciso XII, estabeleceu que compete privativamente, Unio legislar sobre jazidas, minas, outros recursos minerais e metalurgia; O Art. 23 da Constituio Federal, inciso XI estabeleceu que competncia comum da Unio, dos Estados, do Distrito Federal e dos Municpios, registrar, acompanhar e fiscalizar as concesses de direitos de pesquisa e explorao de recursos hdricos e minerais em seus territrios; O Art. 49 da Constituio Federal, inciso XVI, determinou ser da competncia exclusiva do Congresso Nacional autorizar, em terras indgenas, a explorao e o aproveitamento de recursos hdricos e a pesquisa e lavra de riquezas minerais; O Art. 176 da Constituio Federal, caput, estabeleceu que as jazidas, em lavra ou no, e demais recursos minerais constituem propriedade distinta da do solo, para efeito de explorao ou aproveitamento, e pertencem Unio, garantida ao concessionrio a propriedade do produto da lavra. Determinando ainda: 1 que a pesquisa e a lavra de recursos minerais e o aproveitamento dos potenciais a que se refere o "caput" deste artigo somente podero ser efetuados mediante autorizao ou concesso da Unio, no interesse nacional, por brasileiros ou empresa constituda sob as leis brasileiras e que tenha sua sede e administrao no Pas, na forma da lei, que estabelecer as condies especficas quando essas atividades se desenvolverem em faixa de fronteira ou terras indgenas; e 2 assegurada a participao ao proprietrio do solo nos resultados da lavra, na forma e no valor que dispuser a lei; e no 3 que a autorizao de pesquisa ser sempre por prazo determinado, e as autorizaes e concesses previstas no podero ser cedidas ou transferidas, total ou parcialmente, sem prvia anuncia do poder concedente. O Art. 225 da Constituio Federal estabelece que todos tm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Pblico e coletividade o dever de defend-lo e preserv-lo para as presentes e futuras geraes e ainda, no 2, que aquele que explorar recursos minerais fica obrigado a recuperar o meio ambiente degradado, de acordo com soluo tcnica exigida pelo rgo pblico competente, na forma da lei. 6.1 - NORMATIZAO O Cdigo de Minerao, Decreto-Lei n 227/1967, define como recursos minerais as massas individualizadas de substncias minerais ou fsseis encontradas na superfcie ou 92 no interior da terra, regula os regimes de seu aproveitamento, e d ao Departamento Nacional de Produo Mineral DNPM a competncia pela sua execuo. Especificamente para a produo de agregados, o Cdigo de Minerao prev os seguintes regimes de aproveitamento: I - Autorizao, (pesquisa) - depende da expedio de alvar de autorizao do Diretor-Geral do DNPM. O titular, que dever realizar trabalhos de pesquisa na rea autorizada, poder realiz-los e tambm as obras e servios auxiliares necessrios, em terrenos de domnio pblico ou particular, abrangidos pelas reas a pesquisar, desde que pague aos respectivos proprietrios ou posseiros uma renda pela ocupao dos terrenos e uma indenizao pelos danos e prejuzos que possam ser causados pelos trabalhos de pesquisa; II - Concesso, (lavra) - depende de portaria de concesso do Ministro de Minas e Energia. A lavra dever ser conduzida pelo concessionrio observando o Plano de Aproveitamento Econmico aprovado pelo DNPM e dever ser indenizado, pelos danos que venham a ocorrer na propriedade, o proprietrio do solo ou o dono das benfeitorias; III - Licenciamento, (lavra) - depende de licena expedida por autoridade municipal em obedincia a regulamentos administrativos municipais e do respectivo registro da licena no DNPM. O aproveitamento mineral por licenciamento facultado exclusivamente ao proprietrio do solo ou a quem dele tiver expressa autorizao, salvo se a jazida situar-se em imveis pertencentes a pessoa jurdica de direito pblico. As substncias passveis de aproveitamento pelo Regime de Licenciamento esto listadas no Art. 1 da Lei n 6.567/1978 e so: areias, cascalhos e saibros para utilizao imediata na construo civil, no preparo de agregados e argamassa, desde que no sejam submetidos a processo industrial de beneficiamento, nem se destinem como matria-prima indstria de transformao; rochas e outras substncias minerais, quando aparelhadas para paraleleppedos, guias, sarjetas, moires, argilas usadas no fabrico de cermica vermelha; e rochas, quando britadas para uso imediato na construo civil e os calcrios empregados como corretivo de solo na agricultura. Tambm podem ser aproveitadas pelo regime de licenciamento rochas e outras substncias aparelhadas, (aquelas submetidas a processo manual de dimensionamento ou facetamento) e os produtos de rochas para calamento ou revestimento, sem beneficiamento de face. IV - Registro de extrao, (lavra) destinado exclusivamente aos rgos da administrao direta e autrquica da Unio, dos Estados, do Distrito Federal e dos Municpios, sendo-lhes permitida a extrao de substncias minerais de emprego imediato na construo civil, para uso exclusivo em obras pblicas por eles executadas diretamente, respeitados os direitos minerrios em vigor nas reas onde devam ser executadas as obras e vedada a comercializao; Importa observar que no esto sujeitos aos preceitos do Cdigo de Minerao os trabalhos de movimentao de terras e de desmonte de materiais in natura, que se fizerem necessrios abertura de vias de transporte, obras gerais de terraplenagem e de edificaes, desde que no haja comercializao das terras e dos materiais resultantes dos referidos trabalhos e ficando o seu aproveitamento restrito utilizao na prpria obra. V-se, do exposto, que o leque das possibilidades legais de produo de agregados bastante aberto podendo a areia, especificamente, ser utilizada legalmente at sem a autorizao do DNPM, nos casos previstos no pargrafo anterior. 93 6.1.1 A extrao mineral no autorizada A partir de 1989, com a Lei n 7.805, a extrao mineral no autorizada, passou esfera de crime federal, tendncia reafirmada posteriormente por outras leis, a ver: Lei n 7805/1989, Art. 21 - A realizao de trabalhos de extrao de substncias minerais, sem a competente permisso, concesso ou licena, constitui crime, sujeito a penas de recluso de 3 (trs) meses a 3 (trs) anos e multa. Lei n 8.176/1991, Art. 2 - Art. 2 Constitui crime contra o patrimnio, na modalidade de usurpao, produzir bens ou explorar matria-prima pertencente Unio, sem autorizao legal ou em desacordo com as obrigaes impostas pelo ttulo autorizativo. Pena deteno, de um a cinco anos e multa. 1 Incorre na mesma pena aquele que, sem autorizao legal, adquirir, transportar, industrializar, tiver consigo, consumir ou comercializar produtos ou matria-prima, obtidos na forma prevista no caput deste artigo. Lei n 9.605/1998, Art. 55 - Executar pesquisa, lavra ou extrao de recursos minerais sem a competente autorizao, permisso, concesso ou licena, ou em desacordo com a obtida: Pena - deteno, de seis meses a um ano, e multa. Pargrafo nico. Nas mesmas penas incorre quem deixa de recuperar a rea pesquisada ou explorada, nos termos da autorizao, permisso, licena, concesso ou determinao do rgo competente. 6.1.2 - reas abrangidas pelos empreendimentos A Portaria DNPM n 392/2004, que fixa o limite mximo das reas de autorizaes de pesquisa, fixou em 50 hectares o limite para a pesquisa das substncias de que trata o art. 1 da Lei n 6.567/1978, acompanhando o mesmo limite que a referida Lei estabeleceu para as substncias passveis de aproveitamento sob o regime de Licenciamento, dentre as quais esto todos os agregados (areias e brita). Portanto, independente do regime que se propuserem a lanar mo, os empreendedores, pessoas fsicas ou jurdicas, se Licenciamento ou Autorizao/Concesso, as reas mximas que lhe so permitidas, por empreendimento, so de 50 ha. J os rgos da administrao direta e autrquica da Unio, dos Estados, do Distrito Federal e dos Municpios, que pretenderem produzir agregados para uso exclusivo em obras pblicas, por eles executadas diretamente, de acordo a referida Portaria DNPM n 392/2004, possuem limite mximo de 05 ha, tambm por empreendimento. 6.1.3 Prazos dos empreendimentos Contrariamente s reas mximas dos empreendimentos voltados produo dos agregados, onde se observa uma uniformidade, ao se confrontar os regimes de Licenciamento e de Autorizao/Concesso, no que toca aos prazos, para esses regimes o que se v uma acentuada variao. No regime de Autorizao o prazo para a pesquisa de 02 anos e, concluda essa, a Concesso de Lavra, quando outorgada, o por tempo indeterminado. No regime de Licenciamento a Lei 6.567/1978 estabelece apenas que o licenciamento depende da obteno, pelo interessado, de licena especfica, expedida pela autoridade administrativa local, no municpio de situao da jazida, e da efetivao do competente registro no DNPM. No h prazo mnimo e nem mximo para uma licena 94 municipal ficando, ainda, o empreendedor, sujeito ao prazo estabelecido pelo proprietrio do imvel onde se situarem os trabalhos de extrao. Para os rgos da administrao direta e autrquica da Unio, dos Estados, do Distrito Federal e dos Municpios, que podem se utilizar do registro de extrao, esse ter prazo determinado; a juzo do DNPM, considerando as necessidades da obra devidamente especificada a ser executada e a extenso da rea objetivada no requerimento, admitida uma nica prorrogao. 6.1.4 - Emolumentos, taxas e multas Os custos administrativos para os diferentes regimes de aproveitamento de substncias minerais tambm apresentam algumas divergncias e esto estabelecidos na portaria DNPM n 112/2010. Para o regime de Autorizao, que no caso de agregados prev prazo de vigncia de 02 anos, cobrado o valor de R$ 549,84 para o requerimento de autorizao e as taxas anuais, em valor de R$ 2,02 por ha autorizado a pesquisar, observando que o no pagamento da taxa, no prazo, enseja multa em valor nico de R$ 2.036,39, podendo dobrar em caso de reincidncia. O regime de licenciamento prev a cobrana apenas de R$ 110,82 para o requerimento inicial. Ambos os regimes demandam, alm dos custos administrativos da autarquia, uma srie de trabalhos tcnicos particulares que naturalmente trazem um nus financeiro bem maior ao empreendedor. So custos relativos elaborao por tcnicos habilitados na forma da lei, dos requerimentos e planos de pesquisa, trabalhos de pesquisa, planos de aproveitamento econmico, planos de lavra, estudos ambientais... 6.1.5 Compensao Financeira pela Explorao de Recursos Minerais - CFEM A compensao financeira devida por todos os detentores de direitos minerrios a qualquer ttulo, em decorrncia da explorao de recursos minerais para fins de aproveitamento econmico, de at 3% sobre o valor do faturamento lquido resultante da venda do produto mineral, obtido aps a ltima etapa do processo de beneficiamento adotado e antes de sua transformao industrial. Entende-se como faturamento lquido, o total das receitas de venda, excludos os tributos incidentes sobre a comercializao do produto mineral, as despesas de transporte e as de seguro. Constituindo o fato gerador da CFEM a sada por venda do produto mineral das reas da jazida, de onde provm, ou o de quaisquer estabelecimentos, sempre aps a ltima etapa do processo de beneficiamento adotado e antes de sua transformao industrial - para os agregados a alquota de 2%. 6.1.6 Participao do proprietrio do solo Na aplicao dos regimes de Autorizao, Licenciamento e Concesso garantido o direito participao do proprietrio do solo nos resultados da lavra, em valor equivalente a 50% do valor total devido a ttulo de CFEM. O pagamento da participao do proprietrio do solo nos resultados da lavra de recursos minerais ser efetuado mensalmente, at o ltimo dia til do ms subsequente ao do fato gerador, devidamente corrigido pela taxa de juros de referncia, ou outro parmetro que venha a substitu-la. J no caso do regime de licenciamento, como a prioridade do proprietrio do solo ou de quem dele tiver permisso, eventuais compensaes so estabelecidas em acordos particulares. 95 6.2 MEIO AMBIENTE 6.2.1 Licenciamento Ambiental Qualquer atividade voltada extrao mineral em nosso pas requer o Licenciamento Ambiental, na forma da Lei n 6.938/1981 e regulamentado pelas Resolues CONAMA 09/1990, 10/1990, 237/1997, 303/2002 e 369/2006. J a lei n 9.605/1998 trata das sanes s atividades lesivas ao meio ambiente. Para o caso especfico da minerao de agregados, cada um desses instrumentos legal/infralegal determina: Na conformidade da Lei 6.938/1981 a construo, instalao, ampliao e funcionamento de estabelecimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais, considerados efetiva e potencialmente poluidores, bem como os capazes, sob qualquer forma, de causar degradao ambiental, dependero de prvio licenciamento de rgo estadual competente, integrante do Sistema Nacional do Meio Ambiente - SISNAMA, e do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renovveis - IBAMA, em carter supletivo, sem prejuzo de outras licenas exigveis. (Redao dada pela Lei n 7.804, de 1989). A Resoluo n 237/1997 regulamenta especificamente os procedimentos referentes ao Licenciamento Ambiental e estabeleceu que o Poder Pblico, no exerccio de sua competncia de controle, expedir as seguintes licenas: - Licena Prvia (L.P.) - concedida na fase preliminar do planejamento do empreendimento ou atividade aprovando sua localizao e concepo, atestando a viabilidade ambiental e estabelecendo os requisitos bsicos e condicionantes a serem atendidos nas prximas fases de sua implementao. - Licena de Instalao (L.I.) - autoriza a instalao do empreendimento ou atividade de acordo com as especificaes constantes dos planos, programas e projetos aprovados, incluindo as medidas de controle ambiental e demais condicionantes, da qual contribuem motivo determinante. - Licena de Operao - (L.O.) - autoriza a operao da atividade ou empreendimento, aps a verificao do efetivo cumprimento do que consta das licenas anteriores, com as medidas de controle ambiental e condicionantes determinados para a operao. 6.2.2.- Regime de Autorizao e Concesso A Resoluo CONAMA n 09/1990 se aplica a quem pretende o aproveitamento mineral pelos regimes de Autorizao e Concesso, pois trata tanto do licenciamento ambiental da extrao mineral na fase de pesquisa Guia de Utilizao quanto para a fase de Concesso de Lavra. - A realizao da pesquisa mineral quando envolver o emprego de Guia de Utilizao, fica sujeita ao licenciamento ambiental pelo rgo competente. O empreendedor dever requerer ao rgo ambiental a Licena de Operao para pesquisa mineral, apresentando o plano de pesquisa mineral, com a avaliao do impacto ambiental e as medidas mitigadoras a serem adotadas; e - A concesso da Portaria de lavra ficar condicionada apresentao ao DNPM, por parte do empreendedor, da Licena de Instalao. 96 6.2.3.- Regime de Licenciamento e Registro de Extrao Para o caso especfico do Registro de Extrao, a Licena de Operao, por fora do Decreto 3.358/2000, deve ser apresentada no ato da protocolizao do requerimento junto ao DNPM. Para o Regime de Licenciamento o assunto tratado pela Resoluo 10/1990. - A explorao de bens minerais tratados pelo Art. 1 da lei n 6.567/1978 dever ser precedida de licenciamento ambiental do rgo estadual de meio ambiente ou do IBAMA, quando couber, nos termos da legislao vigente. Devendo o empreendedor apresentar ao DNPM a Licena de Instalao, para obteno do Registro de Licenciamento. - Aps a obteno do Registro de Licenciamento e a implantao dos projetos constantes do PCA (plano de controle ambiental), aprovados quando da concesso da Licena de Instalao, o empreendedor dever requerer a Licena de Operao - LO, apresentando a documentao necessria. 6.2.4 reas de Preservao Permanente - APP Os rgos ambientais competentes podero, nos casos excepcionais, de utilidade pblica, interesse social ou baixo impacto ambiental, autorizar a interveno ou supresso de vegetao em APP, quando devidamente caracterizada e motivada mediante procedimento administrativo autnomo e prvio, e atendidos os requisitos previstos na Resoluo CONAMA n 369/2006 e noutras normas federais, estaduais e municipais aplicveis, bem como no Plano Diretor, Zoneamento Ecolgico-Econmico e Plano de Manejo das Unidades de Conservao, quando existentes. Segundo o Art. 3 da Resoluo CONAMA n 303, de 2002 constituem reas de Preservao Permanente as reas situadas: I - em faixa marginal, medida a partir do nvel mais alto, em projeo horizontal, com largura mnima, de: a) trinta metros, para o curso dgua com menos de dez metros de largura; b) cinquenta metros, para o curso dgua com dez a cinquenta metros de largura; c) cem metros, para o curso dgua com cinquenta a duzentos metros de largura; d) duzentos metros, para o curso dgua com duzentos a seiscentos metros de largura; e) quinhentos metros, para o curso dgua com mais de seiscentos metros de largura; II - ao redor de nascente ou olho dgua, ainda que intermitente com raio mnimo de cinquenta metros, de tal forma que proteja, em cada caso, a bacia hidrogrfica contribuinte; III - ao redor de lagos e lagoas naturais, em faixa com metragem mnima de: a) trinta metros, para os que estejam situados em reas urbanas consolidadas; b) cem metros, para as que estejam em reas rurais, exceto os corpos dgua com at vinte hectares de superfcie, cuja faixa marginal ser de cinquenta metros; IV - em vereda e em faixa marginal, em projeo horizontal, com largura mnima de cinquenta metros, a partir do limite do espao brejoso e encharcado; V - no topo de morros e montanhas, em reas delimitadas a partir da curva de nvel correspondente a dois teros da altura mnima da elevao em relao base; VI - nas linhas de cumeada, em rea delimitada a partir da curva de nvel correspondente a dois teros da altura, em relao base, do pico mais baixo da cumeada, fixando-se a curva de nvel para cada segmento da linha de cumeada equivalente a mil metros; VII - em encosta ou parte desta, com declividade superior a cem por cento ou quarenta e cinco graus na linha de maior declive; 97 VIII - nas escarpas e nas bordas dos tabuleiros e chapadas, a partir da linha de ruptura em faixa nunca inferior a cem metros em projeo horizontal no sentido do reverso da escarpa; IX - nas restingas:a) em faixa mnima de trezentos metros, medidos a partir da linha de preamar mxima;b) em qualquer localizao ou extenso, quando recoberta por vegetao com funo fixadora de dunas ou estabilizadora de mangues; X - em manguezal, em toda a sua extenso; XI - em duna; XII - em altitude superior a mil e oitocentos metros, ou, em Estados que no tenham tais elevaes, a critrio do rgo ambiental competente; XIII - nos locais de refgio ou reproduo de aves migratrias; XIV - nos locais de refgio ou reproduo de exemplares da fauna ameaada de extino que constem de lista elaborada pelo Poder Pblico Federal, Estadual ou Municipal; XV - nas praias, em locais de nidificao e reproduo da fauna silvestre. Na ocorrncia de dois ou mais morros ou montanhas cujos cumes estejam separados entre si por distncias inferiores a quinhentos metros, a rea de Preservao Permanente abranger o conjunto de morros ou montanhas, delimitada a partir da curva de nvel correspondente a dois teros da altura em relao base do morro ou montanha de menor altura do conjunto, aplicando-se o que segue: I - agrupam-se os morros ou montanhas cuja proximidade seja de at quinhentos metros entre seus topos; II - identifica-se o menor morro ou montanha; III - traa-se uma linha na curva de nvel correspondente a dois teros deste; e IV - considera-se de preservao permanente toda a rea acima deste nvel. 6.2.5 Unidades de Conservao As Unidades de Conservao da Regio Metropolitana de Fortaleza foram todas estabelecidas pelo Governo do Estado do Cear, e conforme informaes colhidas no site da Superintendncia Estadual do Meio Ambiente SEMACE so: APA do Lagamar do Caupe, unidade de conservao de uso sustentvel definida pelo Decreto Estadual N 24.957, de 05 de junho de 1998 (DOE - 08.06.98) possui rea compreendida em 1.884,4640 ha, permetro de 21.232,78 m, situada no municpio de Caucaia (Figura 6.1). APA do Pecm, unidade de conservao de uso sustentvel definida pelo Decreto Estadual N 24.957, de 05 de junho de 1998 (DOE - 08.06.98), possui rea compreendida em 122,7999 ha, permetro de 5.875, 23m, situada no municpio de So Gonalo do Amarante. APA da Serra da Aratanha, unidade de conservao de uso sustentvel criada por meio do Decreto Estadual N 24.959, de 05 de junho de 1998, abrange uma rea de 6.448,29 hectares e encontra-se localizada na Regio Metropolitana de Fortaleza envolvendo parcelas dos Municpios de Maranguape, Pacatuba e Guaiba, tendo como limite fsico a cota altimtrica de 200 metros (Figura 6.3). APA do Esturio do Rio Curu, unidade de conservao de uso sustentvel criada por meio do Decreto n 25.416, de 29 de maro de 1999, abrange uma rea de 881,94 hectares e localiza-se na divisa dos Municpios de Paracuru e Paraipaba (Figura 6.2). 98 APA das Dunas de Paracuru, unidade de conservao de uso sustentvel criada por meio do Decreto N 25.418, de 29 de maro de 1999, abrange uma rea de 3.909,60 hectares e localiza-se no Municpio de Paracuru (Figura 6.2). APA do Esturio do Rio Coc, unidade de conservao de uso sustentvel criada por meio do Decreto N 25.413, de 29 de maro de 1999, abrange uma rea de 2.744,89 hectares e localiza-se na divisa dos Municpios de Fortaleza e Caucaia, Parque Estadual Marinho da Pedra da Risca do Meio, criado atravs da Lei Estadual N 12.717 de 05 de Setembro de 1997. a nica Unidade de Conservao Marinha do Estado do Cear, com uma rea de 33,20 km distante a 10 milhas nuticas (aproximadamente 18,5 km) do Porto do Mucuripe, em Fortaleza, na direo 60 NE (sessenta graus nordeste). Parque Ecolgico do Coc, a rea do Parque Ecolgico do Coc abrangida pelos Decretos N 20.253, de 05 de Setembro de 1989 e N 22.587, 08 de Junho de 1993, compreende o trecho da BR-116 foz do Rio Coc, localizado no Municpio de Fortaleza, Estado do Cear, perfazendo um total de 1.155,2 hectares. APA do Rio Pacoti, unidade de conservao de uso sustentvel criada por meio do Decreto N 25.778, de 15 de fevereiro de 2000, abrange uma rea de 2.914,93 hectares e localiza-se em reas dos Municpios de Fortaleza, Eusbio e Aquiraz. Figura 6.1 rea de Preservao Ambiental (APA) do Lagamar do Caupe. Fonte: DNPM, SEMACE. Imagem: Google Earth. 99 Figura 6.2 reas de Preservao Ambiental (APA) das Dunas de Paracuru e Esturio do Rio Curu. Fonte: DNPM, SEMACE. Imagem: Google Earth. Figura 6.3 rea de Preservao Ambiental (APA) da Serra da Aratanha. Fonte: DNPM, SEMACE. Imagem: Google Earth. 100 6.2.6. Resoluo CONAMA N 428/2010 Em 20/12/2010 foi publicada a Resoluo do CONAMA n 428/2010 que trouxe algumas novidades relativas ao licenciamento ambiental em Unidades de Conservao, ressaltando: 1 - A Resoluo CONAMA 428/2010 se aplica s UCs criadas at a data de requerimento da licena ambiental. 2 - (Art. 1) O licenciamento de empreendimentos de significativo impacto ambiental que possam afetar Unidade de Conservao (UC) especfica ou sua Zona de Amortecimento (ZA), s poder ser concedido aps autorizao do rgo responsvel pela administrao da UC ou, no caso das Reservas Particulares de Patrimnio Natural (RPPN), pelo rgo responsvel pela sua criao. Durante o prazo de cinco anos, contados a partir da publicao da Resoluo, o licenciamento de empreendimento de significativo impacto ambiental, localizados numa faixa de trs mil metros a partir do limite da UC, cuja ZA no esteja estabelecida, sujeitar-se- ao procedimento previsto acima, com exceo de RPPNs, reas de Proteo Ambiental (APAs) e reas Urbanas Consolidadas. 3 - (Art. 2) A autorizao de que trata a Resoluo dever ser solicitada pelo rgo ambiental licenciador, antes da emisso da primeira licena prevista, ao rgo responsvel pela administrao da UC que se manifestar conclusivamente aps avaliao dos estudos ambientais exigidos dentro do procedimento de licenciamento ambiental, no prazo de at 60 dias, a partir do recebimento da solicitao. O rgo ambiental licenciador deve, antes de emitir os termos de referncia do EIA/RIMA, consultar formalmente o rgo responsvel pela administrao da UC quanto necessidade e ao contedo exigido de estudos especficos relativos a impactos do empreendimento na UC e na respectiva ZA, o qual deve se manifestar no prazo mximo de 15 dias teis, contados do recebimento da consulta. Os estudos especficos a serem solicitados devero ser restritos avaliao dos impactos do empreendimento na UC ou sua ZA e aos objetivos de sua criao. O rgo responsvel pela administrao da UC facilitar o acesso s informaes pelo interessado. Na existncia de Plano de Manejo da UC, devidamente publicado, este dever ser observado para orientar a avaliao dos impactos na UC especfica ou sua ZA. Na hiptese de inobservncia do prazo previsto de 60 (sessenta) dias no caput, o rgo responsvel pela administrao da UC dever encaminhar ao rgo licenciador e ao rgo central do Sistema Nacional de Unidades de Conservao (SNUC) a justificativa para o descumprimento. 4 (Art. 3) O rgo responsvel pela administrao da UC decidir, de forma motivada: I pela emisso da autorizao; II pela exigncia de estudos complementares, desde que previstos no termo de referncia; III pela incompatibilidade da alternativa apresentada para o empreendimento com a UC; IV pelo indeferimento da solicitao. 101 Os estudos complementares devero ter todo seu escopo definido uma nica vez, sendo vedada, aps essa oportunidade, a solicitao de novas demandas, salvo quando decorrerem das complementaes solicitadas. A no apresentao dos estudos complementares especficos, no prazo acordado com o empreendedor para resposta, desde que no justificada, ensejar o arquivamento da solicitao de autorizao. A contagem do prazo para manifestao do rgo responsvel pela administrao da UC ser interrompida durante a elaborao dos estudos complementares especficos ou preparao de esclarecimentos, sendo retomada, acrescido de mais 30 dias, em relao ao prazo original, se necessrio. Em caso de indeferimento da autorizao, o empreendedor ser comunicado pelo rgo ambiental licenciador e poder requerer a reviso da deciso. Na hiptese do inciso III podero ser apresentadas, pelo empreendedor, alternativas ao projeto em anlise que busquem compatibilizar o empreendimento com a UC e sua ZA. Caso o empreendimento de significativo impacto ambiental afete duas ou mais UC de domnios distintos, caber ao rgo licenciador consolidar as manifestaes dos rgos responsveis pela administrao das respectivas UC. Nos processos de licenciamento ambiental de empreendimentos no sujeitos a EIA/RIMA o rgo ambiental licenciador dever dar cincia ao rgo responsvel pela administrao da UC, quando o empreendimento: I puder causar impacto direto em UC; II estiver localizado na sua ZA; III estiver localizado no limite de at dois mil metros da UC, cuja ZA no tenha sido estabelecida no prazo de at 5 anos a partir da data da publicao desta Resoluo. Os rgos licenciadores devero disponibilizar na rede mundial de computadores as informaes sobre os processos de licenciamento em curso. Nos casos das reas Urbanas Consolidadas, das APA e RPPN, no se aplicar o disposto no inciso III. Nos casos de RPPN, o rgo licenciador dever dar cincia ao rgo responsvel pela sua criao e ao proprietrio. Os rgos ambientais licenciadores estaduais e municipais podero adotar normas complementares, observadas as regras gerais desta Resoluo. 6.3 TERRAS INDGENAS A oficializao das Terras Indgenas um assunto que tratado pelo Art. 2 do Decreto n 1.775/1996 e que, em linhas gerais, estabelece que um grupo especializado designado pela FUNAI deve realizar estudos tcnicos antropolgicos e o levantamento fundirio necessrios delimitao da TI. Concludos os trabalhos de identificao e delimitao o grupo apresenta relatrio FUNAI caracterizando a terra indgena a ser demarcada e, estando o processo devidamente instrudo o Ministro da Justia declara, mediante portaria, os limites da terra indgena, determinando a sua demarcao. Finalizando todo o processo, a Terra Indgena homologada por Decreto Presidencial. Na Regio Metropolitana de Fortaleza, h trs Terras Indgenas, envolvendo uma superfcie de 8.233 ha, em dois diferentes graus de oficializao. Terra Indgena Pitaguary (Figura 6.4) Povos: Pitaguary, Tapeba, Anac. 102 Situao Atual: DECLARADA pela Portaria do Ministro da Justia n 2.366, DOU de 18/12/2006. Extenso da rea: 1.735 ha Populao: 2.740 (2011) Municpio de localizao: Maracana e Pacatuba Figura 6.4 Terra Indgena Pitaguary (limite ao sul com a APA da Serra da Aratanha). Fonte: DNPM, FUNAI, Instituto Scio Ambiental. Imagem: Google Earth. Terra Indgena Lagoa Encantada (Figura 6.5) Povos: Jenipapo-Kanind Situao Atual: DECLARADA pela Portaria do Ministro da Justia n 184, DOU de 24/03/2011. Extenso da rea: 1.731 ha Populao: 304 (2011) Municpio de localizao: Aquiraz Figura 6.5 Terra Indgena Lagoa Encantada. Fonte: DNPM, FUNAI, Instituto Scio Ambiental. Imagem: Google Earth. 103 Terra Indgena Tapeba (Figura 6.6) Povos: Jenipapo-Kanind, Tapeba, Anac Situao Jurdica Atual: IDENTIFICAO (processo teve que ser reiniciado) Extenso da rea: 4.767 ha Populao: 6.542 (2011) Municpio de localizao: Caucaia. Figura 6.6 Terra Indgena Tapeba. Fonte: DNPM, FUNAI, Instituto Scio Ambiental. Imagem: Google Earth. 104 7 CONCLUSES E RECOMENDAES 7.1 - CONCLUSES 1. A distribuio das reas de lavra e unidades de britagem na RMF em 2010 se comparadas a 1996, quando da execuo do Plano Diretor de Minerao, permanecem, praticamente, inalteradas, destacando-se cinco reas produtoras de brita, ou seja: Caucaia, Itaitinga, Pacatuba, Maranguape-Maracana e Eusbio. 2. Em 2010, ao contrrio de 1996, quando praticamente toda a areia grossa consumida na RMF era extrada em seu interior, os maiores polos de extrao esto localizados no entorno da RMF. O esgotamento das jazidas de areia natural no interior da RMF deve-se tanto a exausto das reservas e a contaminao das fontes de material pela poluio quanto s crescentes restries ambientais extrao de areia em vrzeas e leitos de rios. Em consequncia, as novas reas de extrao esto cada vez mais distantes do centro consumidor, o que faz com que, atualmente, grande parte da areia consumida esteja sendo extrada a mais de 100 km de distncia de Fortaleza, o que encarece o produto e onera o consumidor, inclusive o poder pblico, um dos principais consumidores deste tipo de produto, para as suas obras de infraestrutura. 3. A areia fina utilizada, por muitos anos, na fabricao de argamassas na RMF era a denominada areia vermelha que foi gradualmente sendo substituda pelo arisco, material hoje amplamente utilizado. Nos ensaios realizados para verificao da qualidade da areia fina (arisco) utilizada atualmente na fabricao de argamassas na RMF, a maioria das amostras ficou fora das especificaes, sendo imprescindvel, antes de sua utilizao, verificar a sua adequabilidade atravs da confeco de painis experimentais, para observao visual, alm da realizao de ensaios de desempenho. 4. A presso causada pela enorme demanda reprimida est fazendo o setor produtor de brita trabalhar num limite muito prximo da sua capacidade nominal - considerando o crescimento atual da demanda, antes mesmo de 2015, as empresas do setor j estaro trabalhando na sua capacidade plena de produo. No entanto tranquiliza a constatao dos depsitos se mostrarem suficientes para muitas dcadas. 5. No Serrote de Itaitinga o fato de vrias pedreiras estarem em atividade sem nenhum planejamento conjunto das vrias frentes de lavra, todas concentradas numa rea de aproximadamente 2 km2, inserida na rea urbana da sede do municpio, dever ocasionar uma reduo significativa da vida til da jazida. 6. O setor produtor de areia, embora mais profissionalizado e formalizado do que h 10 anos, por ainda deter mesmo assim um alto grau de informalidade (como de resto em todo o pas) no permite uma avaliao melhor do potencial produtor das empresas que o compem. No entanto no h perigo para o abastecimento da regio dado que as informaes geolgicas disponveis indicam depsitos substanciais num raio de 100 km de Fortaleza. 7.2 RECOMENDAES 1. A realizao de projetos de pesquisas com o objetivo de viabilizar o aproveitamento de alternativas tecnolgicas para substituio total ou parcial da areia utilizada como 105 agregado mido na fabricao de argamassas e concreto na RMF, sendo, entre as vrias opes apresentadas, o uso de areia de britagem e de areia marinha alternativas bem atrativas. A areia de brita ser produzida em unidades de britagem j instaladas, sendo a distribuio granulomtrica, a forma angulosa das partculas e, principalmente, o excesso de microfinos, questes que ainda precisam ser mais bem estudadas para seu aproveitamento na RMF. O agregado marinho, pela localizao da RMF na zona costeira, poder ser extrado e desembarcado em reas localizadas em seu interior, evitando longas distncias de transporte terrestre, e quanto qualidade do material, a realizao de pesquisas de caracterizao tecnolgica seria fundamental para viabilizar o aproveitamento desse insumo, que se constitui em uma importante contribuio a demanda de agregados em vrios pases do mundo. 2. A execuo de um projeto de ordenamento territorial da minerao no Serrote da Itaitinga, includo o descomissionamento das minas, com a participao de rgos federais, estaduais e municipais relacionados minerao, meio ambiente e planejamento urbano. 3. A questo da informalidade da areia deve ser bem avaliada em conjunto por todos os rgos afetos ao setor produtor nas trs esferas da administrao pblica (DNPM, Ibama, SEMACE, Secretaria Estadual de Fazenda e Prefeituras...). Um setor que produziu mais de 2,5 milhes de toneladas em 2010, o equivalente a 130.000 carretas de 12m3, predominantemente informal, pode causar problemas srios que vo muito alm da minerao ilegal e sonegao de CFEM, como graves danos ambientais e sonegao fiscal. 4. Foi recomendado, quando da elaborao do Plano Diretor de Minerao para a Regio Metropolitana de Fortaleza PDM/RMF, em 1998, que se estabelecesse uma faixa de proteo para as pedreiras, com o intuito de preservar, em particular, a atividade de minerao nas pedreiras bem como a segurana e o conforto das comunidades vizinhas. Observamos neste trabalho que os recursos minerais disponveis para produo de brita so suficientes para vrias dcadas, no entanto se no houver um adequado ordenamento da urbanizao na regio metropolitana, casos como o de Itaitinga, que se formou no entorno de uma pedreira e hoje est asfixiando a mesma pedreira, ou do Eusbio, onde a urbanizao chegou muitos anos aps a instalao da unidade de produo de brita e no observou aquela grave peculiaridade, podero se repetir. H a necessidade urgente de se oferecer moradias populao, mas no existem moradias, nem ruas ou avenidas, sem os agregados. 5. Permanece a recomendao feita no PDM/RMF para que haja um maior disciplinamento das prefeituras no licenciar atividades de extrao mineral na forma da lei 6.567/1978. Observando ainda que na forma do artigo 6, pargrafo nico da mesma lei, incumbe autoridade municipal exercer vigilncia para assegurar que o aproveitamento da substncia mineral s se efetive depois de apresentado ao rgo local competente o ttulo de licenciamento de que trata este artigo. 106 8. REFERNCIAS 8.1 - BIBLIOGRFICAS AUGRIS, C. & CRESSARD, A.P. 1984. Les granulats marins. CNEXO, 1984, 89p. (Rapports scientifiques et techniques, 51). BAUER, L. A.F. 1995. Materiais de construo. Rio de Janeiro, LTC, 5. ed. ,1995. v.1. BOUTMIN, G. 1986. Dragage et exploitation des sables marins: qualit des materiaux et consequences sur le milieu. Nantes, Universit de Nantes, 1986, 201p. (Tese de Doutorado). BRASIL. DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUO MINERAL. 1998. Plano Diretor de Minerao para a Regio Metropolitana de Fortaleza. Braslia, MME/SMM/DNPM/CPRM, 192p. (Srie Difuso Tecnolgica, n 7) CAMPOS, E.E.; FRAZO, E.B.; CALAES, G.D. & HERRMANN, H. 2007. 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Disponvel em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L7805.htm. Acesso em 31 10 2011. Lei n 8.176, de 8 de fevereiro de 1991. Define crimes contra a ordem econmica e cria o Sistema de Estoques de Combustveis. Disponvel em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/L8176.htm. Acesso em 31 10 2011. Lei n 9.605/98, de 12 de fevereiro de 1998. Dispe sobre as sanes penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente, e d outras providncias. Disponvel em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L9605.htm. Acesso em 31 10 2011. Lei Complementar Federal Lei Complementar Federal n 14, de 08 de junho de 1973. Estabelece as regies metropolitanas de So Paulo, Belo Horizonte, Porto Alegre, Recife, Salvador, Curitiba, Belm e Fortaleza. Disponvel em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/LCP/Lcp14.htm. Acesso em 21/10/2011. 108 Lei Estadual (Cear) Lei Estadual n 12.717, de 05 de Setembro de 1997. Cria o Parque Estadual Marinho da Pedra da Risca do Meio e d outras providncias. Disponvel em: http://www.semace.ce.gov.br/institucional/procuradoria-juridica/legislacao/. Acesso em 31/10/2011. Decreto Federal Decreto n 1.775/1996, de 8 de janeiro de 1996. Dispe sobre o procedimento administrativo de demarcao das terras indgenas e d outras providncias. Disponvel em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/D1775.htm. Acesso em 31/10/2011. Decreto n 3.358 de 2 de fevereiro de 2000. Regulamenta o disposto na Lei no 9.827, de 27 de agosto de 1999, que "acrescenta pargrafo nico ao art. 2o do Decreto-Lei no 227, de 28 de fevereiro de 1967, com a redao dada pela Lei no 9.314, de 14 de novembro de 1996". Disponvel em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/D3358.htm. Acesso em 31/10/2011. Decreto n 3.665, de 20 de novembro de 2000. D nova redao ao Regulamento para a Fiscalizao de Produtos Controlados (R-105). Disponvel em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/d3665.htm. 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Dispe sobre a criao da rea de Proteo Ambiental - APA das Dunas de Paracuru, no municpio de Paracuru, e adota outras providncias. Decreto n 25.413, de 29 de maro de 1999. Dispe sobre a criao da rea de Proteo Ambiental do Esturio do Rio Cear, localizada na divisa dos municpios de Fortaleza e Caucaia e adota outras providncias. Decreto n 25.778, de 15 de fevereiro de 2000. Dispe sobre a criao da rea de Proteo Ambiental (APA) do Rio Pacoti nos municpios de Fortaleza, Eusbio e Aquiraz e d outras providncias. Todos disponveis em: http://www.semace.ce.gov.br/institucional/procuradoria-juridica/legislacao/. Acesso em 31/10/2011. Resoluo Resoluo CONAMA n 009, de 6 de dezembro de 1990. Dispe sobre normas especficas para a obteno da licena ambiental para a extrao de minerais, exceto as de emprego imediato na construo civil. Disponvel em: http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=106. Acesso em 31 10 2011. Resoluo CONAMA n 010, de 6 de dezembro de 1990. 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Dispe sobre os casos excepcionais, de utilidade pblica, interesse social ou baixo impacto ambiental, que possibilitam a interveno ou supresso de vegetao em rea de Preservao Permanente-APP. Disponvel em: http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res02/res30702.html.Acesso em 28/10/2011. Resoluo CONAMA n 428, de 17 de dezembro de 2010/2010. Dispe, no mbito do licenciamento ambiental sobre a autorizao do rgo responsvel pela administrao da Unidade de Conservao (UC), de que trata o 3 do artigo 36 da Lei n 9.985 de 18 de julho de 2000, bem como sobre a cincia do rgo responsvel pela administrao da UC no caso de licenciamento ambiental de empreendimentos no sujeitos a EIA-RIMA e d outras providncias. Disponvel em: http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=641.Acesso em 31 10 2011. Portaria Portaria DNPM n 112, de 31 de maro de 2010. Atualiza os valores dos emolumentos, da Taxa Anual por Hectare (TAH), das multas, das vistorias e dos demais servios prestados pelo DNPM. Disponvel em: http://www.dnpm.gov.br/conteudo.asp?IDSecao=67&IDPagina=84&IDLegislacao=614. Acesso em 31/10/2011. Normas Tcnicas AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. 1982. C-144 Standards specification for aggregate for masonry mortar. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. 1982. C-294 - Standard descritive nomenclature for constituents of natural mineral aggregates. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. 1982. C- 897 - Standard Specification for Aggregate for Job-Mixed Portland Cement-Based Plasters. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 1995. NBR 6502 - Rochas e solos. ABNT, set/1995, 18p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 1998. NBR 7200 - Execuo de revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgnicas Procedimento. ABNT, agosto/1998, 13p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 1983. NBR 7211 - Agregado para concreto - Especificao. ABNT, maio/1983, 9p. (substituda por NBR 7211:2009) ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2009. NBR 7211 - Agregado para concreto - Especificao. ABNT, maio/2009, 9p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2010. NBR 7218 - Determinao do Teor de Argila em Torres e Materiais Friveis. ABNT, fevereiro/2010, 3p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 1992. NBR 7389 - Apreciao petrogrfica de materiais naturais, para utilizao como agregado em concreto. ABNT, novembro/1992, 7p. (Cancelada em 05/08/2009, substituda por NBR 7389 partes 1 e 2) ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2009. NBR 7389 - Agregados - Anlise petrogrfica de agregado para concreto parte 2: Agregado grado. ABNT, setembro/2009, 5p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2008. NBR 7809 Verso Corrigida 2008 - Agregado grado - Determinao do ndice de forma pelo mtodo do paqumetro - Mtodo de ensaio. ABNT, junho/2006, 3p. 110 ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2009. NBR 9917 - Agregados para concreto- Determinao de sais, cloretos e sulfatos solveis. ABNT, maro/2009, 10p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2005. NBR 9653 - Guia para avaliao dos efeitos provocados pelo uso de explosivos nas mineraes em reas urbanas. ABNT, setembro/2005, 11p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2008. NBR 15577 Agregados Reatividade lcali-agregado parte 3: Anlise petrogrfca para verificao da potencialidade reativa de agregados em presena de lcalis do concreto. ABNT, maio/2008, 8p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2009. NBR NM 26 Agregados Amostragem. ABNT, Norma MERCOSUL, novembro/2009, 10p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2006. NBR NM 45 - Agregado grado - Determinao da Massa Unitria e do volume de vazios. ABNT, Norma MERCOSUL, abril/2006, 8p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2003. NBR NM 46 Agregados Determinao do material fino que passa atravs da peneira 75 :m, por lavagem. ABNT, Norma MERCOSUL, jul/2003, 6p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2001. NBR NM 49 - Agregado mido - Determinao de impurezas orgnicas. ABNT, Norma MERCOSUL, 3p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2001. NBR NM 51 - Agregado grado - Ensaio de Abraso Los Angeles. ABNT, Norma MERCOSUL, maio/2001, 6p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2009. NBR NM 52 Agregado mido - Determinao da massa especfica e massa especfica aparente. ABNT, Norma MERCOSUL, outubro/2009, 6p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2003. NBR NM 53 Agregado grado - Determinao de massa especfica, massa especfica aparente e absoro de gua. ABNT, Norma MERCOSUL, julho/2003, 8p. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. 2003. NBR NM 248 Agregados - Determinao da composio granulomtrica. ABNT, Norma MERCOSUL, julho/2003, 6p. ASSOCIATION FRANAISE DE NORMALISATION. 1977. Document Technique Unifi n. 21.4 - Prescriptions techniques concernant lutilisation du chlorure de calcium et des adjuvants contenant des chlorures, dans la confection des coulis, mortiers et btons. In: Recueil de normes franaises du btiment et travaux publics, granulats. Paris. ASSOCIATION FRANAISE DE NORMALISATION. 1983. NF P 18-301 - Granulats. 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