Proposta de metodologia de correlação entre módulos de elasticidade estático e dinâmico para litologias típicas do Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais.

Abstract

O Módulo de Young é de suma importância como parâmetro de entrada em estudos de tensão-deformação no âmbito do processo dinâmico de escavação que ocorre nas cavas a céu aberto, e conceitualmente relaciona o nível de deformação elástica da rocha frente a uma determinada tensão a qual está submetida. Os módulos de elasticidade podem ser obtidos por ensaios laboratoriais destrutivos ou não destrutivos, podendo ser de natureza dinâmica ou estática em função da técnica de obtenção. O ensaio de Compressão Uniaxial (UCS) é um teste estático usual onde o módulo de Young é determinado por meio das curvas de tensão-deformação. Já o ensaio ultrassônico, de natureza dinâmica, de execução mais simples, prática e mais econômica, os módulos de elasticidade são determinados indiretamente por meio da medição das velocidades de propagação das ondas mecânicas e massa específica da rocha. No presente estudo foram compilados resultados de ensaios dinâmicos e estáticos aplicados em 86 corpos de prova que incluiu quartzito, itabirito e hematita e rocha básica, coletados em um site de exploração ferrífera do Quadrilátero Ferrífero, testados nas direções paralela, diagonal e perpendicular em relação ao plano de foliação, com objetivo de propor um método de correlação entre os módulos dinâmico e estático. Na sistemática proposta, primeiramente os dados disponíveis foram avaliados estatisticamente pelas medidas de tendência central e de dispersão. Em seguida foram propriamente correlacionados por meio da técnica de regressão (linear e não linear), sendo o nível de associação entre as variáveis medido pelo coeficiente de correlação e a validade estatística do modelo regressivo avaliado pelo teste de Fisher, segundo os seguintes grupos amostrais: global, por rocha e por cada direção em especifico (paralela, diagonal e perpendicular). As avaliações iniciais evidenciaram modelo regressivo bem ajustado e significante apenas para a amostra global e nas direções perpendicular do quartzito e diagonal do itabirito. Após a implementação de uma técnica de identificação e eliminação de dados espúrios, os níveis dos parâmetros estatísticos foram melhorados em geral para vários grupos amostrais, especialmente para o itabirito compacto, a exceção apenas da rocha básica que não apresentou qualquer correlação válida.