POSGEO - Mestrado (Dissertações)
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Resultados da Pesquisa
Item Análise do potencial de liquefação de um rejeito de minério de ferro por meio de ensaios de laboratório e de campo.(2018) Miranda, Tadeu Marçal; Pereira, Eleonardo Lucas; Gomes, Romero César; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Pereira, Eleonardo LucasO aumento da geração de rejeitos provenientes dos processos de beneficiamento do minério de ferro, em função da crescente demanda deste material, exigiu das mineradoras uma busca cada vez maior de novos métodos de disposição, de forma a ocupar menores áreas com maiores volumes. Umas das técnicas empregadas é o alteamento das barragens utilizando o próprio rejeito como material de construção. Os rejeitos granulares e finos, quando dispostos hidraulicamente, podem formar camadas com baixas densidades, possibilitando sua saturação, que quando submetidos a carregamentos estáticos ou dinâmicos podem gerar poropressões e, consequentemente, perda de tensões efetivas, favorecendo então o fenômeno da liquefação. O conhecimento do comportamento geotécnico destes rejeitos nos reservatórios das barragens é fundamental para avaliação da segurança da estrutura e para mitigar riscos associados a possíveis acidentes, sobretudo relacionados à liquefação, justificando assim o desenvolvimento desta pesquisa. O objetivo desta dissertação é avaliar o potencial de liquefação de um rejeito de minério de ferro utilizando ensaios de campo e de laboratório. As análises por ensaios de laboratórios foram feitas baseadas nas resistências ao cisalhamento no estado permanente de ensaios triaxiais, enquanto que as análises por ensaios de campo levaram em consideração as resistências à penetração de ensaios SPT e CPTU e suas correções e normalizações. Foram utilizadas cinco metodologias, duas com ensaios de laboratório e três com ensaios de campo, sendo uma relacionada à liquefação cíclica. Nesta pesquisa, foi possível confrontar as avaliações de campo com as de laboratório. Dos quatro métodos considerados na liquefação estática, apenas um apresentou susceptibilidade de ocorrência deste fenômeno. O rejeito não apresentou potencial de liquefação cíclica, segundo os parâmetros considerados nesta pesquisa.Item Estudo do comportamento de barragem de rejeito arenoso alteada por montante.(2013) Rezende, Viviane Aparecida; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva; Oliveira Filho, Waldyr Lopes de; Gerscovish, Denise Maria SoaresAs empresas de mineração têm gerado volumes cada vez maiores de rejeitos provenientes do processo de beneficiamento. Por este motivo novas pilhas e barragens de rejeitos têm sido projetadas e construídas com elevações cada vez maiores em áreas de forte restrição ambiental e reguladora. A maioria dos projetos destas grandes estruturas tem sido realizada por meio de métodos empíricos e analíticos por equilíbrio limite. Este trabalho foi desenvolvido para uma barragem de rejeito arenoso com base em análise de campanhas de ensaios. Foram feitos estudos tensão deformação do processo construtivo e operacional, modelados por meio de modelos constitutivos não lineares. O estudo contemplou o acoplamento de fluxo transiente e permanente em zonas saturadas e não saturadas. A solução numérica foi obtida por elementos finitos, com apoio do sistema computacional GeoStudio 2012, módulos Sigma e Seep. Com base nos resultados numéricos foi possível fazer uma análise geral do comportamento predito para a barragem em termos de recalques, tensões, interação entre os elementos da estrutura, posicionamento da linha freática, estimativa de vazão, dentre outras informações de relevância. Os ensaios de laboratório mostraram certa dispersão para alguns parâmetros geotécnicos, em relação ao comportamento clássico da mecânica dos solos. Os estudos tensão deformação foram realizados por meio dos modelos constitutivos Elasto-Plástico, Hiperbólico e Cam Clay. O uso destes três modelos proporcionou uma análise crítica do estudo avançado e suas ponderações em termos práticos. No caso em questão, o comportamento dos três modelos mostrou-se consistente, sendo mais instável o comportamento numérico do modelo Hiperbólico. Os resultados do estudo de caso da barragem mostraram recalques compatíveis com a estrutura e elementos de drenagem, piezometria adequada para condições de contorno e de fluxo implementadas.Item Desenvolvimento de equipamento de laboratório para o estudo de fenômenos eletrocinéticos no processo de adensamento de resíduos de mineração.(2011) Ferreira, Lucas Deleon; Gomes, Romero CésarUm dos maiores desafios enfrentados pelas empresas de mineração é o desenvolvimento harmonioso entre suas atividades de exploração e a preservação ambiental. A crescente mobilização em torno da ideia de sustentabilidade e proteção ambiental tem motivado o desenvolvimento de legislações mais severas e uma maior pressão popular em torno deste assunto. Assim, as empresas se mostram cada vez mais preocupadas com a disposição de seus resíduos, sendo obrigadas a adotar posturas ambientalmente mais adequadas, reduzindo a produção de resíduos e proporcionando o descarte adequado destes. A presente pesquisa foi desenvolvida no intuito de aprimorar o conhecimento de novas técnicas de disposição dos rejeitos de mineração, através da utilização de fenômenos eletrocinéticos. Tais fenômenos são utilizados visando a otimização do processo de adensamento de solos e resíduos industriais, tais como os rejeitos de mineração. O processo de adensamento eletrocinético ou eletrosmótico se baseia na aplicação de uma diferença de potencial elétrico no interior de uma massa de solo, como consequência há o aparecimento de um fluxo de água induzido pelo campo elétrico no interior do solo. Os mecanismos de transporte envolvidos neste processo são conhecidos como eletrosmose e eletromigração (migração de íons). Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um equipamento de laboratório, denominado célula eletrocinética, que possibilitará o aperfeiçoamento da técnica de adensamento eletrocinético em resíduos de mineração e em solos argilosos, bem como o estudo desta técnica no processo de descontaminação de solos. O programa de ensaios realizados na célula eletrocinética adotado como procedimento de validação da mesma, também é apresentado neste trabalho. Os ensaios de laboratório foram realizados utilizando-se um resíduo industrial proveniente da Mineração de Bauxita de Paragominas (MBP), em Paragominas-PA. Este resíduo denominado rejeito é subproduto do processo de beneficiamento do minério de bauxita, feito pela MBP. Trata-se de um resíduo de granulometria muito fina, e que apresentava um percentual inicial de sólidos da ordem de 31%. Ao final dos ensaios alcançou-se um percentual de sólidos médio da ordem de 60%, demandando para isso um tempo médio de 12 horas. Efetivando assim a validação do equipamento, e apresentando resultados promissores desta técnica de adensamento.