Tipos de rochas: ígneas, sedimentares e metamórficas na produção de brita
O que você vai aprender neste guia
As rochas são classificadas em ígneas, sedimentares e metamórficas pela forma como se formam, mas o custo da britagem depende da resistência, da abrasividade, da forma de fratura e da umidade de cada rocha. Este guia explica os três grupos, compara granito, gnaisse, basalto, calcário e quartzito e mostra qual britador combina com cada um, com apoio na classificação de britadores de mandíbula. Ele foi escrito para engenheiros, gerentes de pedreira e compradores que avaliam uma jazida ou especificam uma nova planta. No fim, você vai conseguir transformar a descrição de uma rocha em uma lista de ensaios e equipamentos, e pode continuar com o guia de britagem de basalto.
Classificação das rochas: ígneas, sedimentares e metamórficas
Toda rocha de pedreira pertence a um de três grupos, e o grupo já indica a textura e o desgaste esperados. O artigo qual é melhor: britador cônico ou britador de mandíbula mostra como essas diferenças afetam a escolha das etapas.
Rochas ígneas (magmáticas). Formam-se pelo resfriamento do magma.
- As plutônicas resfriam devagar, em profundidade, e têm cristais grandes. Exemplos: granito, diorito e gabro.
- As vulcânicas resfriam rápido, na superfície, e têm grão fino. Exemplos: basalto, riolito e andesito.
Rochas sedimentares. Formam-se pela deposição, compactação e cimentação de sedimentos.
- Calcário e dolomito são rochas carbonáticas.
- Arenito e conglomerado são rochas detríticas.
- Argilito e folhelho têm muita argila.
- As rochas sedimentares constituem apenas 5% da crosta terrestre; os outros 95% são rochas ígneas ou metamórficas.
Rochas metamórficas. Formam-se quando calor e pressão transformam uma rocha anterior sem fundi-la.
- O calcário vira mármore.
- O arenito quartzoso vira quartzito.
- O granito ou os sedimentos viram gnaisse.
- As rochas foliadas (gnaisse, xisto, ardósia) quebram em planos e podem gerar mais grãos lamelares na brita.
O grupo, sozinho, não define a britagem. Um basalto são e um basalto alterado são da mesma família, mas têm resistências muito diferentes. Para a etapa primária, veja os principais componentes do britador de mandíbula.
As rochas que viram brita no Brasil
A brita brasileira vem sobretudo de rochas cristalinas duras. O guia de britagem de basalto detalha o caso das rochas vulcânicas.
Segundo o cadastro nacional de produtores com ano-base 2015, a produção de brita se dividia assim:
- rochas plutônicas (granitos, gnaisses, gabros): 64%
- rochas vulcânicas (basalto, riolito): 30%
- rochas calcárias: 4%
- outras: 2%
No mesmo ano, 996 usinas de britagem produziram 212.749.004 toneladas de brita.
A geografia das rochas para brita:
- Granito e gnaisse abastecem a maioria dos estados. No Sudeste, o gnaisse é comum em Minas Gerais e no Rio de Janeiro. Essas rochas são duras e têm quartzo livre, por isso desgastam mais as peças.
- Basalto e diabásio predominam no Sul e no Sudeste, na bacia do Paraná. O basalto é muito resistente e tende a gerar grãos lamelares, então o controle de forma na etapa secundária é importante. Algumas cidades da bacia têm pouca rocha adequada e recebem brita de mais de 100 km de distância.
- Calcário e dolomito aparecem em Minas Gerais, Goiás, Bahia e no norte fluminense. São rochas pouco abrasivas e também abastecem cimento, cal e corretivo de solo.
Um caso de rocha vulcânica dura é a planta de britagem de basalto de 200 t/h no Uruguai.
Propriedades que definem o custo da britagem
Quatro propriedades decidem quase todo o custo de uma linha de britagem: resistência, energia, abrasividade e umidade. O artigo sobre a diferença entre britador de impacto e britador de mandíbula mostra por que essas propriedades devem ser analisadas separadamente.
Resistência à compressão uniaxial (UCS). É a tensão que um corpo de prova suporta antes de romper, sem confinamento. Ela indica a força que um britador de compressão precisa aplicar. As faixas publicadas são largas, por isso a pedreira deve ensaiar a própria rocha.
Índice de trabalho de Bond (Wi). É a energia, em kWh/t, para reduzir um material até 80% passante em 100 µm. Ele dimensiona motores e moinhos. Valores médios tabelados:
- granito: 15,13 kWh/t
- calcário: 12,74 kWh/t
- dolomito: 11,27 kWh/t
- quartzito: 9,58 kWh/t
Abrasividade. Define a vida das peças de desgaste. Depende principalmente do quartzo (dureza 7 na escala de Mohs). Resistência e abrasividade são propriedades diferentes. O quartzito tem um Wi tabelado menor que o do granito, mas desgasta muito mais.
Umidade, argila e fratura.
- A argila pode entupir câmaras e peneiras, principalmente no período de chuvas.
- A umidade reduz a capacidade dos moinhos a seco.
- O gnaisse foliado e o basalto com disjunção colunar geram mais grãos lamelares.
Para a função do britador cônico nessas rochas, veja para que serve um britador cônico.
Tabela comparativa das rochas mais britadas
A tabela compara as rochas mais comuns nas pedreiras brasileiras. Use-a como triagem, não como dado de projeto. O guia o que é o britador de mandíbulas da série C e como escolher cobre a etapa primária.
| Rocha | Grupo | Minerais principais (Mohs) | UCS típica, MPa | Abrasividade relativa | Rota típica |
|---|---|---|---|---|---|
| Granito | Ígnea plutônica | Quartzo (7), feldspato (6) | 100–250 | Alta | Mandíbulas → cone → VSI |
| Gnaisse | Metamórfica foliada | Quartzo, feldspato, mica | Requer ensaio | Alta | Mandíbulas → cone, com controle de forma |
| Basalto | Ígnea vulcânica | Plagioclásio (6), piroxênio (5–6) | 100–300 | Média a alta | Mandíbulas → cone multicilíndrico |
| Diabásio / gabro | Ígnea | Plagioclásio, piroxênio (5–6) | Requer ensaio | Média a alta | Mandíbulas → cone |
| Calcário | Sedimentar | Calcita (3) | 30–250 | Baixa | Mandíbulas ou impacto → impacto; moinho |
| Dolomito | Sedimentar | Dolomita (3,5–4) | Requer ensaio | Baixa | Mandíbulas ou impacto → impacto; moinho |
| Arenito | Sedimentar | Quartzo (7) com cimento variável | 20–170 | Média a muito alta | Mandíbulas → cone |
| Quartzito | Metamórfica | Quartzo (7) | 150–300 | Muito alta | Mandíbulas → cone |
| Seixo rolado / cascalho | Aluvial | Em geral rico em quartzo | Variável | Alta | Peneira → cone → VSI |
Nota da tabela: as faixas de UCS vêm da compilação de Attewell e Farmer (1976). Os valores de Mohs referem-se aos minerais principais. Abrasividade e rotas são estimativas de engenharia e prática típica de mercado, não valores normalizados. “Requer ensaio” indica que nenhuma faixa confiável foi verificada para esta tabela.
Um exemplo de rocha granítica em operação está em britador hidráulico MR usado para pedreira de granito.
Qual britador ou moinho usar para cada rocha
A escolha do equipamento segue a posição da rocha entre resistência e abrasividade. O artigo o que é um moinho Raymond cobre a parte de moagem.
Britagem primária.
- O Britador de Mandíbulas Tipo C aceita rochas com resistência à compressão de até 320 MPa, como seixo, granito, basalto, calcário e quartzo. Sua estrutura não é soldada. O ajuste de descarga é por cunha dupla, mecânico ou hidráulico, à escolha do cliente.
- O Britador de Mandíbulas PE usa ajuste mecânico por calços.
- O Britador de Mandíbulas PEW tem ajuste hidráulico, câmara em V, assento de rolamento integral em aço fundido e lubrificação centralizada.
Etapas secundária e terciária em granito, gnaisse, basalto e seixo.
- O Britador de Cone CS Symons é híbrido. Ele tem dispositivo de segurança por molas e ajuste hidráulico da abertura de descarga.
- O Britador de Cone Hidráulico de Cilindro único HST atende a mesma faixa de materiais do CS.
- O Britador de Cone Hidráulico Multicilíndrico HP mantém um componente de molas junto ao sistema hidráulico. Ele faz britagem por camadas e gera brita cúbica, o que ajuda no basalto.
Calcário, dolomito e mármore.
- O Britador de Impacto PF serve para materiais macios e de dureza média. As placas de impacto são de aço alto manganês, e os martelos são de ferro fundido alto cromo.
- O Britador de Impacto Hidráulico PFW tem duas configurações. A II é para britagem grossa, com abertura de alimentação de 1.100 a 1.450 mm. A III é para britagem média, com terceira câmara de impacto e abertura de 570 a 800 mm, e gera agregado fino para areia manufaturada.
Areia manufaturada e forma. O Britador de Impacto de Eixo Vertical VSI, o Britador de Impacto de Eixo Vertical VSI5X e o Britador de Impacto de Eixo Vertical VSI6X operam nos modos “pedra contra pedra” ou “pedra contra ferro”. O modo pedra contra pedra reduz o desgaste metálico em granito e seixo.
Peneiramento. A S5X Criba Vibratória e a E Peneira Vibratória separam as frações de brita.
Pó de calcário, calcita e dolomito.
- O Moinho Raymond Inteligente MGW mói materiais com dureza Mohs abaixo de 9, umidade abaixo de 6% e alimentação abaixo de 20 mm.
- O MSF Molino Ultrafino chega a 3000 mesh.
- O Moinho de Bolas MQ atende circuitos de moagem a úmido ou a seco.
| Grupo de rocha | Primária | Secundária / terciária | Forma / areia | Pó |
|---|---|---|---|---|
| Granito, gnaisse, quartzito | Mandíbulas Tipo C, PEW ou PE | Cone CS ou HST | Série VSI, pedra contra pedra | — |
| Basalto, diabásio | Mandíbulas Tipo C, PEW ou PE | Cone HP (brita cúbica) | Série VSI | — |
| Calcário, dolomito, mármore | Mandíbulas PE/PEW ou PFW (II) | Impacto PF ou PFW (III) | Série VSI | MGW, MSF, MQ |
| Seixo rolado | Peneiramento; mandíbulas para o graúdo | Cone CS ou HST | Série VSI, pedra contra pedra | — |
Nota da tabela: Fonte: fichas técnicas da Mr Crusher Mill. A seleção final depende dos ensaios da jazida.
Para a moagem de carbonatos, veja aplicações do pó de cálcio pesado e escolha do moinho certo.
NBR 7211 e a nomenclatura comercial da brita
A rocha define quais produtos a pedreira pode vender, e a norma define o que a britagem precisa entregar. O perfil da calcita como matéria-prima mostra os usos industriais dos carbonatos.
ABNT NBR 7211:2022 — Agregados para concreto — Requisitos. normas +2 A norma fixa os requisitos de produção e recebimento dos agregados miúdos e graúdos para concreto de cimento Portland. Ela vale para agregados de origem natural, já fragmentados ou obtidos por britagem de rochas. A norma trata de granulometria, forma dos grãos, substâncias nocivas, reatividade álcali-agregado e abrasão Los Angeles.
Brita 0, 1, 2: nome comercial, não norma. A NBR 7211 classifica o agregado graúdo por zonas granulométricas (d/D), por exemplo 4,75/12,5 mm. Os nomes “brita 0”, “brita 1” e “brita 2” são comerciais, e as faixas mudam de uma pedreira para outra. Como exemplo, a brita 0 (pedrisco) costuma corresponder à zona 4,75/12,5.
O que fazer na prática:
- Peça à pedreira a curva granulométrica real, não apenas o número da brita.
- Ensaie a abrasão Los Angeles e o índice de forma antes de definir os produtos.
- Dimensione as etapas e as peneiras para o produto mais exigente da sua carteira.
Para escolher a etapa final, veja para que serve um britador de pedras.
Perguntas frequentes
Quais são os três tipos de rochas? São as ígneas (granito, basalto), as sedimentares (calcário, arenito) e as metamórficas (gnaisse, quartzito, mármore). Para a britagem primária, veja a classificação de britadores de mandíbula.
Brita de basalto ou de granito: qual é melhor? As duas geram agregado resistente. O granito costuma ser mais abrasivo por causa do quartzo. O basalto costuma ser mais resistente e tende a formar grãos lamelares. O Britador de Cone Hidráulico Multicilíndrico HP ajuda a obter brita cúbica.
Qual rocha é mais difícil de britar? Basalto e quartzito chegam ao topo da faixa de resistência, perto de 300 MPa. O quartzito e o seixo quartzoso causam o maior desgaste. O Britador de Mandíbulas Tipo C aceita rochas de até 320 MPa.
O britador de impacto serve para granito? Ele quebra o granito, mas o quartzo encurta a vida dos martelos e das placas. O Britador de Impacto PF é indicado para materiais macios e de dureza média, como o calcário.
Referências e fontes
Para leitura complementar, veja manutenção do moinho de bolas.
- Agência Nacional de Mineração — Cadastro Nacional de Produtores de Brita (ano-base 2015)
- Agência Nacional de Mineração — Sumário Mineral 2017
- Agência Nacional de Mineração — Agregados para construção civil, Sumário Mineral 2002
- Serviço Geológico do Brasil — Rochas
- Universidade de São Paulo, IGc — Rochas (materiais didáticos)
- CETEM — Capítulo 4: Geologia (agregados para construção civil)
- ABCP — Agregados para concreto (palestra técnica)
- GeoEngineer.org — Unconfined Compression Test (faixas segundo Attewell e Farmer, 1976)
- ScienceDirect Topics — Bond Work Index
Leitura relacionada: quais são as desvantagens dos britadores cônicos.
