Comportamento mecânico de rejeito de minério de ferro filtrado e compactado com uso de cimento e fibra

• Autor(a) principal: Guedes, João Pedro Camelo
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/277012
• topic: Rejeito de mineração; Minério de ferro; Solo : Melhoramento; Comportamento mecânico; Compaction curve; Failure pattern; Strain-hardening; Fabric

Rupturas recentes de barragens a montante de rejeitos de mineração, especialmente no Brasil, têm impulsionado a busca por estruturas alternativas para armazenagem desse material, sendo a principal delas a pilha de rejeitos filtrados e compactados. O rejeito filtrado e compactado pode ter seu desempenho mecânico melhorado através de técnicas de melhoramento de solo com o uso de materiais cimentantes (cimento Portland) e/ou inertes (fibras de polipropileno). Portanto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento mecânico do rejeito de minério de ferro considerando diferentes posições ao longo da curva compactação (ramo seco, úmido e ponto ótimo), distintos teores de cimento (1%, 3% e 5%) e a utilização de fibras (0,5%). Para isso, foram realizados ensaios de resistência à compressão simples (RCS), pulso ultrassônico e ensaios triaxiais consolidados drenados (CID). Os resultados de RCS e pulso ultrassônico demonstraram que, para o material cimentado reforçado e não reforçado, quanto mais seco o material for compactado na curva de compactação, mais resistente e rígido ele será, independente do teor de cimento e fibra utilizado. Para o ensaio de RCS, o padrão de ruptura depende não apenas do teor de cimento e de fibras utilizados, mas também de quão úmido ou seco o material foi compactado em relação à curva de compactação. Além disso, a adição de fibras altera a resposta do material de frágil para dúctil, especialmente para baixos teores de cimento. Em relação aos ensaios CID, mesma tendência da RCS foi observada para o material cimentado. No entanto, para o material cimentado e reforçado, tendência diferente da RCS foi observada, indicando que o ponto ótimo é o mais resistente e rígido. Essa divergência foi atribuída ao tipo de drenagem ocorrendo em cada ensaio. Para o material puro (sem cimento e sem reforço), os ensaios CID apresentaram maior resistência e rigidez para o material compactado no ponto ótimo da curva de compactação. Para um menor grau de compactação, o aumento da umidade reduz a resistência. No caso do material reforçado, mesma tendência do material puro foi obtida. As análises tensão-dilatância e módulo de elasticidade colaboraram para o entendimento do comportamento do material nas diferentes condições de compactação, cimento e fibra. Além disso, a influência do fabric formado após a compactação foi considerado um fator predominante no comportamento inicial do material.