Caracterização e comportamento geomecânico de rejeitos de mineração

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Nierwinski, Helena Paula
• Orientador(a): Schnaid, Fernando
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Rejeito de mineração; Caracterização geomecânica; Liquefação; Ensaios de campo; Ensaios de laboratório
• Palavras-chave em Inglês: Mining tailings; Characterization; Liquefaction; Field and laboratory tests
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/197803

amplamente para o desenvolvimento econômico dos países, entretanto, ao mesmo tempo em que a atividade cresce, aumenta a produção de rejeitos. A forma como os rejeitos de mineração são dispostos, suas características e os casos recentes de rupturas em reservatórios deste material, tem alertado para a necessidade de estudo e compreensão do seu comportamento, com vistas à avaliação da possibilidade de ocorrência de rupturas desencadeadas por liquefação. O fenômeno de liquefação ocorre quando um aumento repentino de poropressões é capaz de anular as tensões efetivas do material, fazendo-o perder totalmente a sua estrutura. Quando uma instabilidade local se estende por extensas áreas, tem-se o fenômeno denominado de fluxo por liquefação, o qual tem alto potencial destrutivo. O fluxo por liquefação pode ser desencadeado tanto por gatilhos estáticos quanto dinâmicos e a suscetibilidade de um material granular à ocorrência do mesmo pode ser avaliada por meio de propriedades de estado, definidas através de ensaios triaxiais. Entretanto, nem sempre é possível realizar a coleta de amostras indeformadas em rejeitos de mineração e esta avaliação precisa ser realizada em amostras reconstituídas, que podem não traduzir as reais condições de campo. Neste contexto, este trabalho objetiva caracterizar e avaliar o comportamento geomecânico de rejeitos de mineração, tanto por meio de resultados de ensaios de campo, quanto de laboratório. Inicialmente, ensaios triaxiais foram realizados com o intuito de avaliar os efeitos do estado inicial e reconstituição de amostras no comportamento dos rejeitos de mineração. Na sequência, a combinação de medidas independentes de resistência e rigidez, obtidas através de ensaios de laboratório, foi estudada para dar suporte ao desenvolvimento de uma metodologia de avaliação de comportamento através de ensaios de campo, mais precisamente o ensaio de cone sísmico (SCPTu). A metodologia proposta caracteriza-se por um sistema de classificação de solos dividido em dois estágios. A primeira etapa consiste na utilização da relação entre rigidez e resistência (G0/qt), obtidas em campo, para categorizar diferentes grupos de solos e identificar condições de drenagem. No estágio subsequente, a relação G0/qt é combinada à valores de parâmetro de estado ( ) para avaliação da suscetibilidade ao fluxo por liquefação, em materiais classificados como de baixa plasticidade no estágio anterior do sistema. Uma proposta de correção de valores de qt, lidos em condições de drenagem parcial, permitiu também a análise de suscetibilidade ao fluxo por liquefação em materiais siltosos não-plásticos, como os rejeitos de mineração. Resultados de ensaios de campo e laboratório foram confrontados para validação das metodologias propostas, demonstrando uma boa resposta aos materiais avaliados.