Avaliação do comportamento mecânico de solo residual em misturas com rejeito de minério de ferro

• Autor(a) principal: Cândido, Vivian Bignoto da Rocha
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15655
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Rejeito de minério de ferro; Aproveitamento; Solo residual; Geotecnia; Iron ore tailings; Use; Residual soil; Geotechnics

Com o avanço da atividade mineradora no Brasil, surgiu a necessidade de propor métodos ambientalmente adequados para a disposição dos resíduos gerados. O aproveitamento de rejeito de minério de ferro (RMF) em obras geotécnicas se mostra como uma potencial opção para preservar o solo natural, através da substituição total ou parcial do volume de solo por rejeito. Além disso, essa prática reduz a quantidade de rejeito disposto em barragens ou pilhas, o que reduz as grandes áreas de disposição e a necessidade de controle de estabilidade. Mais ainda, este reaproveitamento contribui para o Objetivo 12, dos “Objetivos para o Desenvolvimento Sustentável” previstos na Agenda 2030. Dessa forma, a presente pesquisa busca estudar o comportamento mecânica de um RMF e de sua mistura com um solo residual maduro, com o intuito de avaliar o potencial de aproveitamento na Geotecnia, como em camadas de pavimentação e aterro rodoviário, filtros de barragem de terra, camadas de cobertura de aterro sanitário, tijolos e similares formados pela mistura de solo-cimento. Para isto, foram realizados ensaios de caracterização mineralógica, física, e os ensaios mecânicos, além da modelagem numérica. Foram estudados, então, o solo residual, o RMF e as misturas de 25%, 50% e 75% de massa de rejeito em relação a massa total seca da mistura. Junto a esses, foram também obtidos os parâmetros de interesse para uma mistura de solo e rejeito acrescidas de porcentagens de cimento e areia. Esta mistura foi modelada como um corpo de prova cilíndrico, no software PLAXIS 2D, para verificar se os parâmetros obtidos experimentalmente são compatíveis com os resultados do programa. Os resultados correspondentes aos materiais puros e às misturas de solo-rejeito demonstraram ganhos nos parâmetros mecânicos e aumento de maior rigidez para as misturas. O rejeito não prejudicou nenhuma característica do solo. A possível aplicação encontrada foi em corpo de aterro rodoviário, reforço de subleito e em camadas de cobertura de aterro sanitário. Quanto à mistura com cimento e areia, os valores obtidos apresentam um potencial uso para tijolos de solo-cimento. A modelagem demonstrou que os resultados laboratoriais são confiáveis e representativos em termos de módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, coesão e ângulo de atrito. Com base nos resultados obtidos e na revisão da Literatura, pode-se concluir que o rejeito é uma potencial matéria prima para as obras geotécnicas e elementos como tijolos e similares, cuja aplicação pode representar uma redução nos impactos ambientais da mineração, redução do uso de material natural e uma nova forma de disposição.