Análise geotécnica da erodibilidade do rejeito proveniente do rompimento da barragem de Fundão : um estudo de caso na Bacia do Rio Gualaxo do Norte.

dc.contributor.advisorFerreira, Lucas Deleonpt_BR
dc.contributor.authorBaudson, Diogo Reis Stavaux
dc.contributor.refereeFerreira, Lucas Deleonpt_BR
dc.contributor.refereeBacellar, Luis de Almeida Pradopt_BR
dc.contributor.refereeCouto, Bruno de Oliveira Costapt_BR
dc.date.accessioned2023-12-07T20:08:41Z
dc.date.available2023-12-07T20:08:41Z
dc.date.issued2023pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractO rompimento da barragem de Fundão foi responsável pela geração de inúmeros impactos ambientais. A bacia do Rio Gualaxo do Norte foi umas das áreas mais afetadas pela tragédia, onde a deposição do rejeito provocou um agravamento dos processos erosivos, sobretudo nos períodos chuvosos, em que os mecanismos de erosão hídrica se intensificam. Apesar de muitas medidas terem sido tomadas, em diversas localidades da bacia o rejeito ainda se encontra presente. Este trabalho teve como objetivo principal investigar a erodibilidade do rejeito, comparando-o com duas classes de solo e utilizando metodologias indiretas sob a perspectiva da engenharia geotécnica. A campanha experimental contemplou ensaios de caracterização física, química, mineralógica e da metodologia MCT. Também foram realizados ensaios de sucção, adensamento e cisalhamento direto em amostras indeformadas de rejeito. Paralelamente aos estudos de erodibilidade, foram realizados ensaios para comparar os principais parâmetros geotécnicos, químicos e mineralógicos de amostras de solo coletadas em áreas diretamente impactadas e não impactadas pela lama. Os resultados de caracterização física confirmaram a menor resistência do rejeito, representada pelos elevados teores de silte (48%) e areia fina (32%), baixa plasticidade, elevado peso específico natural (1,93 g/cm3 ) e de partículas (2,95 g/cm3 ), baixa porosidade (36%) e a menor condutividade hidráulica. Os ensaios químicos e mineralógicos identificaram baixo teor de matéria orgânica e a presença de óxidos e hidróxidos de Fe e Al, enquanto os solos apresentaram mineralogia variável. A metodologia MCT mostrou ser coerente com as características das amostras e de boa aplicação para materiais como o rejeito. Os ensaios de adensamento indicaram uma baixa compressibilidade e comportamento colapsível para as tensões de 25, 50 e 100 kPa. A perda de resistência ao cisalhamento devido à inundação foi significativa, cerca de 15 vezes menor que na condição seca. Quanto aos solos coletados nas áreas impactadas e não impactadas, a caracterização geotécnica mostrou que o solo impactado apresentou o dobro da fração argila e uma pequena redução da porosidade e do índice de vazios. Os ensaios de FRX apresentaram um aumento expressivo de Fe2O3 (88%), enquanto os ensaios de DRX foram inconclusivos, não permitindo afirmar que a deposição da lama teve influência direta na mineralogia do solo impactado. Através das análises foi possível constatar que o rejeito apresenta elevada predisposição à erosão hídrica, contribuindo significativamente com os processos erosivos e favorecendo a degradação ambiental na bacia.pt_BR
dc.description.abstractenThe rupture of the Fundão Dam was responsible for generating numerous environmental impacts. The Gualaxo do Norte River basin was one of the areas most affected by the tragedy, where the deposition of tailings exacerbated erosive processes, especially during rainy periods when water erosion mechanisms intensified. Despite many measures being taken, in various locations within the basin, the tailings are still present. This study aimed to investigate the erodibility of the tailings, comparing them with two soil classes and using indirect methodologies from the perspective of geotechnical engineering. The experimental campaign included tests for physical, chemical, mineralogical characterization, and the MCT methodology. Suction, consolidation, and direct shear tests were also conducted on undisturbed tailings samples. In parallel with the erodibility studies, tests were conducted to compare the main geotechnical, chemical, and mineralogical parameters of soil samples collected in areas directly impacted and not impacted by the mud. The results of physical characterization confirmed the lower resistance of the tailings, represented by high silt content (48%) and fine sand (32%), low plasticity, high natural specific weight (1.93 g/cm3 ) and particle weight (2.95 g/cm3 ), low porosity (36%), and the lowest hydraulic conductivity. Chemical and mineralogical tests identified a low organic matter content and the presence of Fe and Al oxides and hydroxides, while the soils exhibited variable mineralogy. The MCT methodology proved to be consistent with the sample characteristics and suitable for materials like tailings. Consolidation tests indicated low compressibility and collapsible behavior for stresses of 25, 50, and 100 kPa. The loss of shear strength due to flooding was significant, about 15 times lower than in the dry condition. As for the soils collected in impacted and non-impacted areas, geotechnical characterization showed that the impacted soil had twice the clay fraction and a slight reduction in porosity and void ratio. XRF tests showed a significant increase in Fe2O3 (88%), while XRD tests were inconclusive, not allowing us to assert that the mud deposition directly influenced the mineralogy of the impacted soil. Through analyzes it was possible to observe that the tailings exhibited a high susceptibility to hydraulic erosion, significantly contributing to erosive processes in the basin and favoring environmental degradation.pt_BR
dc.identifier.citationBAUDSON, Diogo Reis Stavaux. Análise geotécnica da erodibilidade do rejeito proveniente do rompimento da barragem de Fundão: um estudo de caso na Bacia do Rio Gualaxo do Norte. 2023. 127 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Geotécnica) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/17910
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 06/12/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.pt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectRejeitos - metalurgiapt_BR
dc.subjectBarragens de rejeitospt_BR
dc.subjectSolos - erosãopt_BR
dc.subjectErosão hídricapt_BR
dc.titleAnálise geotécnica da erodibilidade do rejeito proveniente do rompimento da barragem de Fundão : um estudo de caso na Bacia do Rio Gualaxo do Norte.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR

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