Contente
- A commodity mineral mais básica
- Tipos de rocha usados para pedra triturada
- Calcário
- Dolomita e calcário dolomítico
- Rocha do granito e da armadilha
- Arenito e Quartzito
- Cinzas vulcânicas e Scoria
- Mármore
- Pedra esmagada vs. cascalho
- Transportes, Importações, Exportações
- Reciclando
- Pedra Britada: Oferta e Demanda
- Conservação Agregada
Muitos tipos de pedra britada: A pedra triturada não é uma "mercadoria padronizada". É feito pela mineração de um dos vários tipos de rocha, como calcário, granito, rocha de armadilha, escória, basalto, dolomita ou arenito; esmagando a rocha; e depois peneirar a rocha triturada em tamanhos adequados para o uso final pretendido. O uso pretendido também determina que tipo (s) de rocha devem ser usados.
Pedra Esmagada: O Herói Mineral Desconhecido: A pedra triturada é frequentemente vista como uma das mercadorias mais humildes, porém é usada para uma variedade tão grande de propósitos em tantas indústrias que deve ser elevada a uma posição de distinção. É a mercadoria geológica sobre a qual quase tudo é construído. A nuvem de palavras Wordle acima mostra apenas alguns de seus diversos usos.
"Herói Mineral Unsung" é uma citação do falecido Dewey Kirstein, geólogo econômico e um dos primeiros supervisores dos autores.
A commodity mineral mais básica
A pedra britada é a mercadoria mineral mais básica do mundo. É abundante, amplamente disponível e barato. É um material com o qual as pessoas estão familiarizadas em quase todas as partes do mundo.
Em 2017, os Estados Unidos produziram um total de cerca de 1,33 bilhão de toneladas de pedra britada. Isso é uma média de cerca de quatro toneladas de pedra britada para cada cidadão. A maioria das pessoas tem dificuldade em imaginar como quatro toneladas de pedra britada foram usadas no ano passado em seu benefício. Isso equivale a cerca de oito quilos de pedra britada por pessoa, por dia, durante todo o ano.
A maioria das pedras britadas é usada na construção de estradas e na construção civil. Na construção de uma estrada de asfalto de duas faixas, cerca de 25.000 toneladas de pedra britada são usadas por quilômetro. Na construção de uma pequena subdivisão residencial, são usadas cerca de 300 toneladas de pedra britada por casa. Muitos outros usos da pedra britada podem ser vistos na nuvem de palavras desta página. Uma lista maior está incluída na tabela na parte inferior da página.
Tipos de rocha usados para fazer pedra britada: A quantidade aproximada de diferentes tipos de rocha usada para fabricar pedra britada nos Estados Unidos no ano civil de 2017, quando a produção anual total foi de aproximadamente 1,33 bilhões de toneladas métricas de pedra. Dados da Pesquisa Geológica dos Estados Unidos (USGS).
Tipos de rocha usados para pedra triturada
Muitos tipos diferentes de rochas são usados para fazer pedra britada. Os tipos usados para fabricar pedra britada nos Estados Unidos durante 2017 incluem: calcário, granito, armadilha, arenito, quartzito, dolomita, cinzas e escoria vulcânicas, mármore, ardósia, dacita, concha e calcário. Sua importância relativa é mostrada no gráfico de pizza desta página. Cada um desses tipos de rochas é adequado para vários usos e inadequado para outros. Uma breve descrição das rochas mais importantes para a pedra britada é fornecida abaixo.
Calcário
Calcário: Calcário triturado de vários tamanhos de partícula, no canto superior esquerdo, no sentido horário: agregado grosso, calcário triturado, calcário de mineração e finos de calcário.
O calcário é uma rocha composta de carbonato de cálcio (CaCO3) É o tipo de rocha mais comumente usado para fazer pedra britada nos Estados Unidos. Ele mantém essa posição porque é amplamente disponível e adequado para uma maior diversidade de usos do que qualquer outro tipo de rocha.
O calcário pode ser usado para fazer cimento. É o principal ingrediente do concreto. É usado como material de base para estradas, estradas rurais, edifícios e construção de ferrovias. É usado na fabricação de cal agrícola e na neutralização de ácidos na indústria química. Existem muitos produtos feitos ou usando calcário que consomem um pequeno volume de material. Isso inclui grãos de aves, terrazzo, vidro, absorventes de poluição do ar, poeira de segurança em minas, suplementos alimentares para animais, cosméticos, suplementos alimentares e fluxo de alto-forno, badejo, entre outros.
Além de ser adequado para muitos usos, o calcário também é usado para fazer pedra britada, porque se quebra facilmente e é mais macio do que o aço usado em equipamentos de britagem, classificação de equipamentos e leitos de caminhões. Comparado a rochas mais duras, como o quartzito, o calcário causa muito menos desgaste no equipamento com o qual entra em contato.
Como exemplo, imagine um caminhão carregado com 10 toneladas de quartzito triturado. Todo pedaço de quartzito que está em contato com a base e as laterais da caminhonete terá pontas e arestas cortantes. Ele também terá a pressão de toda a rocha na carga acima aplicada a ela. Quando o motorista levanta a cama para descarregar a carga, cada pedaço de quartzito em contato com a cama do caminhão arranca um sulco no metal quando desliza para fora da porta traseira do caminhão. A cama do caminhão ficará mais fina com cada carga de rocha que é despejada. Os proprietários de caminhões não ficarão felizes quando precisarem consertar ou substituir seus caminhões após um curto período de uso. Desgaste semelhante ocorrerá em equipamentos de trituração, peneiras e em todos os equipamentos que entrarem em contato com a pedra. Agora você sabe por que as empresas de mineração preferem extrair calcário do que quartzito.
Dolomita e calcário dolomítico
Dolomita (AKA "dolostone") e calcário são rochas muito semelhantes. A dolomita é um carbonato de cálcio e magnésio (CaMg (CO3)2), enquanto o calcário é um carbonato de cálcio (CaCO3) O calcário é mais eficaz na fabricação de cimento e na neutralização de ácidos. A dolomita tem uma dureza Mohs de 4 em comparação com o calcário com uma dureza Mohs de 3. Essa diferença de dureza torna a dolomita nitidamente mais durável quando a rocha é sujeita a abrasão.
Dolomita, calcário dolomítico e calcário têm aparências semelhantes e geralmente ocorrem juntos nas unidades de rocha extraídas em uma única pedreira; no entanto, eles raramente são extraídos como produtos separados. Uma quantidade significativa do material relatado como "calcário" no gráfico de pizza acima é, na verdade, calcário dolomítico e dolomita.
A maioria das pedreiras vende sua produção como "calcário", o que é aceitável para os clientes da indústria da construção se a composição química da rocha não for importante. Os clientes interessados em rochas para fins químicos, de neutralização ácida, fluxo de alto-forno ou agrícolas provavelmente exigirão rochas com composição química de calcário muito puro ou dolomita muito pura.
Rocha do granito e da armadilha
Rocha despedaçada: Rochas ígneas esmagadas de vários tipos, do canto superior esquerdo, no sentido horário: armadilha de rocha, granito branco, rocha de lava e granito vermelho.
Granito é o nome de laymans usado para qualquer rocha ígnea de cor clara usada na construção. Granito, granodiorito, diorito e riolito são algumas das muitas rochas ígneas de cor clara que são chamadas de "granito" na indústria da construção.
"Trap rock" é um nome de leigo usado para qualquer rocha ígnea de cor escura usada na construção. Basalto, peridotita, diabase e gabbro são exemplos de armadilhas.
Rochas de granito e armadilha são o segundo e terceiro tipos de rochas mais comumente usados para a produção de pedra britada. Eles são superiores ao calcário quando usados em águas ou solos ácidos e quando submetidos a abrasão. Eles podem substituir o calcário como agregado de concreto e quando é necessário um agregado durável.
Alguns geólogos não gostam de como as pessoas na indústria de pedra britada usam a palavra "granito". Essa indústria vende milhões de toneladas de "granito" por ano e usa a palavra "granito" dessa maneira há gerações. Eles não vão mudar sua terminologia para satisfazer alguns geólogos exigentes.
Arenito e Quartzito
O arenito e o quartzito são compostos principalmente de quartzo, um mineral muito durável, mas cada um tem suas desvantagens na indústria da construção que limita seu uso. O arenito é geralmente composto de grãos de areia cimentados juntos por minerais de calcita, argila ou silicato que precipitaram entre os grãos de areia. O cimento geralmente não preenche completamente todos os vazios entre os grãos de areia, deixando uma porosidade que normalmente varia entre 5 e 30%. Esse espaço poroso permite que a rocha absorva água. Essa água aumentará em volume em até 9% toda vez que congelar. Ao longo de muitos ciclos de congelamento e degelo, as forças dessa expansão têm a capacidade de desalojar grãos e quebrar a rocha. É por isso que o arenito não é popular para uso a longo prazo em áreas onde ocorrem temperaturas congelantes.
O quartzito é um arenito que foi metamorfoseado. O processo de metamorfismo aquece e comprime a rocha e geralmente faz com que os grãos de areia sejam soldados. Isso pode produzir uma rocha extremamente durável que geralmente não apresenta as preocupações de congelamento e degelo do arenito. O quartzito pode ser tão durável que é difícil extrair, manusear e transportar para locais de construção.
O quartzito tem uma dureza Mohs de 7. Isso torna mais difícil do que as garras do triturador, as caçambas para carregadeiras, as telas de dimensionamento, as camas de caminhões e outros equipamentos usados para manipular e processar a pedra. Como resultado, pode rapidamente desgastar muito caro o equipamento essencial. Por esse motivo, algumas das rochas mais duráveis dos Estados Unidos são evitadas para uso na construção.
Cinzas vulcânicas e Scoria
As cinzas vulcânicas e as escórias são rochas vesiculares, o que significa que contêm vazios que se formaram quando as bolhas de gás foram presas dentro da rocha à medida que solidificava com o derretimento. Esses vazios diminuem a resistência à carga e a durabilidade de congelamento e degelo do material. No entanto, os vazios tornam a pedra mais leve. A rugosidade da superfície da pedra ajuda a fixar-se efetivamente quando usada como agregado de concreto. Essas propriedades geralmente tornam as rochas vulcânicas da cinza e da escória boas para produzir agregados leves, concreto leve e grânulos para telhados.
A menor densidade de cinzas e escoria vulcânicas os torna mais fáceis de manusear quando usados em paisagismo, plantadores, churrasqueiras a gás, saunas e outros usos semelhantes. A alta área superficial dessas rochas os torna adequados para a filtragem de pedras em algumas aplicações de esgoto e drenagem. Sua forma angular e baixa densidade os tornam adequados para uso como material de tração espalhado nas estradas cobertas de neve.
Mármore
Mármore de grão fino e mármore dolomítico podem ser triturados e usados para a maioria dos mesmos fins que o calcário. Quando grosseiramente cristalinas, essas rochas geralmente se partem devido à clivagem, o que pode reduzir sua durabilidade.
Algumas bolinhas brancas são puras o suficiente para poderem ser esmagadas, processadas para remover impurezas e usadas como pedras, badejos, enchimentos, extensores e até mesmo em cosméticos e suplementos alimentares para humanos e animais. Esses mármores de alta pureza são algumas das pedras brutas mais valiosas.
Cascalho: Essas pedras, com formas arredondadas produzidas pelo transporte aquático, são o que os geólogos chamariam de "cascalho". No entanto, a maioria das pessoas usa a palavra "cascalho" de forma intercambiável para "cascalho" ou "pedra britada".
Pedra esmagada vs. cascalho
Para um geólogo, "pedra britada" e "cascalho" são dois materiais distintos. “Pedra britada” é um produto comercial produzido pela mineração de rochas e a trituração em pedaços angulares. “Cascalho” é um material natural que consiste em partículas de rocha transportadas pela água com mais de dois milímetros de diâmetro e geralmente têm uma forma arredondada como resultado do transporte de água. A forma dos grãos e o papel do homem em produzi-los são as diferenças que separam a pedra britada do cascalho.
A pessoa comum nos Estados Unidos raramente usa o termo “pedra britada”. Em vez disso, a palavra “cascalho” é usada genericamente para quase qualquer tipo de material rochoso com tamanho de partícula acima de alguns milímetros. O seu "cascalho" inclui tanto a pedra britada quanto a brita dos geólogos.
Produção de pedra britada nos EUA: Valor da pedra britada produzida em 2015, por estado. Este mapa mostra os principais locais de produção como pontos pretos e os estados são classificados de acordo com a produção de pedra britada em valor de dólar durante o ano civil de 2015. O histograma na parte inferior da imagem mostra os estados em ordem de classificação.
Transportes, Importações, Exportações
A pedra britada é uma mercadoria a granel que é muito pesada e muito cara de manusear e transportar. Em 2012, o custo médio da pedra britada nos Estados Unidos na fábrica foi de US $ 9,75 por tonelada. O transporte para o local de trabalho pode aumentar significativamente o custo da pedra. Pelo menos 80% da pedra britada produzida nos Estados Unidos sai da fábrica por caminhão. O transporte por caminhão adiciona 12 a 15 centavos adicionais por tonelada-milha ao custo entregue da pedra. Por exemplo, se a fábrica estiver a 30 km do local da obra, o custo do transporte será de cerca de US $ 2,40 a US $ 3,00 por tonelada.
O transporte ferroviário e de barcaça reduziu os custos por tonelada-milha; no entanto, muito poucas pedreiras estão em linhas ferroviárias ou rios. A maior parte da pedra enviada por via férrea ou barcaça deve então ser carregada em um caminhão para o transporte local. O custo desse manuseio pode ser de 30 a 50 centavos adicionais por tonelada. Por esse motivo, a pedra britada é uma mercadoria que geralmente é consumida localmente, desde que o material que atenda às especificações do trabalho esteja disponível.
Algumas áreas metropolitanas estão a uma distância muito cara da fonte mais próxima de pedra britada. Essas cidades costumam ser servidas por pátios de distribuição que recebem pedras trituradas por trilho ou barcaça de pedreiras distantes. Isso pode diminuir significativamente a distância de caminhões e fornecer pedras aos consumidores da cidade a um custo entregue mais baixo.
Pouca pedra britada é importada ou exportada para fora dos Estados Unidos. Os custos de transporte e manuseio são tão altos que menos de 1% do consumo doméstico de pedra britada nos Estados Unidos é atendido pelas importações. Com exceção de algumas áreas costeiras sustentadas por uma ampla planície de sedimentos em vez de rocha, pedras britadas de qualidade adequada estão disponíveis localmente na maior parte dos Estados Unidos.
Substitutos reciclados: Substitutos reciclados para pedra britada. Começando no canto superior esquerdo e indo no sentido horário: concreto triturado, entulho de construção triturado, tijolo triturado e cascalho triturado com asfalto.
Reciclando
Nos Estados Unidos, as empresas reciclam materiais de construção e os utilizam como substitutos da pedra britada. O Serviço Geológico dos Estados Unidos recebeu relatórios de produtores de que aproximadamente 30 milhões de toneladas de substitutos de pedra britada foram produzidas através da reciclagem em 2012. Esse número anual vem crescendo, mas acredita-se que seja muito menor do que a quantidade real de reciclagem realizada, devido à não elaboração de relatórios e reciclagem fora das empresas incluídas em sua pesquisa anual de pedra britada.
O concreto de cimento Portland usado nos locais de demolição é frequentemente levado para uma pedreira ou para um pátio de distribuição, onde é triturado, processado para remover metal, peneirado no tamanho e depois vendido como substituto da pedra triturada. Esse material funciona bem como aterro, base da estrada e em outros usos em que a pedra não precisa atender a especificações rígidas. A reciclagem elimina a necessidade de um local de descarte, e o produto pode ser vendido por 50 a 80% do preço da pedra extraída.
O concreto asfáltico é frequentemente reciclado por equipamento de pavimentação especializado que pode desnudar uma estrada de asfalto e produzir um produto triturado que pode ser usado diretamente no local de trabalho. Tijolos usados e resíduos mistos de tijolo / concreto também são triturados, dimensionados e vendidos como substitutos de pedras trituradas.
Gráfico de produção de pedra britada: Tendências de produção de pedra britada nos últimos 100 anos. Dados do USGS. A produção de pedra britada geralmente tem aumentado, com a maioria das quedas causada por recessões econômicas maiores ou menores. O aumento dramático começou logo após a Segunda Guerra Mundial, quando um equipamento de pista eficaz foi desenvolvido.
Pedra Britada: Oferta e Demanda
A demanda por pedra britada é impulsionada por projetos de infraestrutura do governo, construção comercial e residencial e outros tipos de construção. O gráfico de linhas acima nesta página mostra a tendência da produção de pedra britada nos Estados Unidos entre 1915 e 2017.
Pouca pedra britada foi usada antes da Segunda Guerra Mundial porque era muito difícil de produzir. No entanto, após o desenvolvimento de equipamentos de esteira duráveis (um dos poucos benefícios da guerra), a produção de pedra britada começou a crescer rapidamente. O crescimento foi interrompido por recessões na economia geral, mostradas no gráfico como queda na produção de tamanhos variados. Atualmente, a demanda ainda está se recuperando da Grande Recessão, mas a manutenção e os projetos adiados de infraestrutura podem gerar uma grande demanda por pedra britada à medida que a economia se recupera.
Mapa agregado: Descrição simplificada de um mapa de recursos agregado preparado pelo Arizona Geological Survey para a área metropolitana de Phoenix e regiões vizinhas. Nesta área, areias e cascalhos não consolidados associados a vales de fluxo são uma fonte de materiais de construção facilmente escaváveis e de alta qualidade.
Conservação Agregada
Os Estados Unidos e a maioria dos outros países geralmente têm um enorme recurso de pedra britada que, com base em seu volume, pode ser considerado inesgotável. No entanto, esses recursos significativos estão diminuindo rapidamente à medida que edifícios, estradas e comunidades são construídos acima deles e a terra é limitada aos limites da atividade de mineração devido à conservação, zoneamento e proibições locais.
Algumas comunidades receberam despertares rudes quando grandes projetos de construção que excedem as habilidades dos produtores locais de pedra britada são aprovados, mas a fonte mais próxima de pedra de especificação fica a 100 quilômetros de distância. Isso pode triplicar o custo da pedra britada, destruir o orçamento do projeto atual e aumentar o custo da pedra britada para toda a construção futura.
Para evitar isso, a indústria de pedra britada defende a identificação dos recursos locais de pedra britada e a reserva de áreas para seu desenvolvimento. Se isso for feito, um recurso local de pedra britada poderá ser assegurado, e o custo de qualquer projeto futuro de casa, estrada e construção poderá ser reduzido.
Alguns estados percebem a importância da conservação agregada e exigem que os governos locais incorporem informações sobre recursos agregados em seus esforços de planejamento. O Arizona Geological Survey preparou uma avaliação agregada de recursos para a área metropolitana de Phoenix e regiões vizinhas do Arizona para ajudar os governos locais a cumprir a lei estadual.
"A seção de Proteção Agregada da Declaração de Direitos Regulatória, SB 1598, de 2011 exige que os municípios e municípios do Arizona revisem seus planos gerais para identificar agregados em sua jurisdição e implementem políticas para preservar recursos agregados para uso futuro, evitando o uso incompatível da terra".
Eles produziram um mapa generalizado que descreve as unidades geológicas presentes na superfície que foram ou são capazes de serem exploradas por recursos agregados. Descrições dessas unidades geológicas estão incluídas em sua avaliação. A avaliação está disponível on-line, onde pode servir como uma ferramenta de planejamento de gestão da terra para os governos locais e como uma fonte de dados de reconhecimento para produtores agregados.