Estudo laboratorial de misturas de coproduto de rejeito de mineração de ferro com emulsão asfáltica para aplicação em sublastro ferroviário.

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Baschiera, Beatrice Gonçalves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bituminous materials; Ferrovias (Infraestrutura); Materiais betuminosos; Mining tailings; Railways (Infrastructure); Rejeitos de mineração
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-08072025-105717/

A busca por materiais de fontes alternativas tem ganhado destaque, trazendo oportunidades para o aproveitamento de coprodutos recuperados de rejeitos de mineração de ferro em aplicações como a pavimentação, o que contribui para a economia circular. Este trabalho tem como objetivo avaliar, em laboratório, dois coprodutos arenosos oriundos de processamento de minério de ferro, estabilizados com emulsão asfáltica, visando seu emprego como camada de sublastro em uma ferrovia heavy haul brasileira. Os coprodutos são provenientes das minas de Brucutu e Viga, localizadas em Minas Gerais e operadas pela empresa Vale. Inicialmente, os coprodutos foram caracterizados quanto às suas propriedades físicas, químicas e mineralógicas. Foram realizados ensaios de granulometria, morfologia, massa específica aparente, pH, difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados indicaram que os coprodutos apresentam distribuição granulométrica uniforme, concentrada na fração de areia fina, e são compostos majoritariamente por sílica, com menores quantidades de óxidos de ferro. Essa composição os diferencia dos rejeitos avaliados em outras pesquisas. Posteriormente, a estabilização dos coprodutos com emulsão foi analisada, sendo desenvolvido um procedimento laboratorial para a dosagem das misturas. Esse procedimento incluiu a determinação do teor de água total ideal (de +1% em relação ao teor ótimo de umidade do coproduto puro) e a escolha do tempo de aeração prévio à compactação (de 1 h). Em seguida, foi determinado o teor ótimo de emulsão, com base nos parâmetros de resistência à compressão simples (RCS), tração diametral (RTCD) e módulo resiliente (MR). Foram testados teores de emulsão de 6%, 8% e 10%, considerando diferentes tempos de cura e condições de saturação. Como resultado, observou-se que o teor mais baixo (6%) não proporcionou coesão suficiente às misturas, as quais não resistiram às condições de saturação. Por outro lado, as misturas com 8 e 10% de emulsão apresentaram melhor desempenho geral, atendendo aos valores mínimos de rigidez exigidos para camadas de sublastro ferroviário da literatura. Dessa forma, constatou-se o potencial desses materiais como alternativas viáveis para aplicação em sublastros de ferrovias de carga brasileiras.