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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37720
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Title: Avaliação do comportamento mecânico, geoquímico, mineralógico e geoambiental de um rejeito de minério de ferro incorporado a um solo laterítico para fins rodoviários
Authors: Dantas, André Augusto Nóbrega
metadata.dc.contributor.email: andrénobregadantas@yahoo.com.br
Orientador(es):: Ribeiro, Luís Fernando Martins
Coorientador(es):: Ingunza, Maria del Pilar Durante
Assunto:: Pavimentação
Mecânica dos pavimentos
Solos lateríticos
Rejeitos de mineração
Issue Date: 14-May-2020
Citation: DANTAS, André Augusto Nóbrega. Avaliação do comportamento mecânico, geoquímico, mineralógico e geoambiental de um rejeito de minério de ferro incorporado a um solo laterítico para fins rodoviários. 2019. 226 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: Uma forma alternativa de amenizar os impactos ambientais provocados pelas atividades de mineração diz respeito à utilização de rejeitos advindos das atividades de extração mineral em obras de Engenharia Civil, principalmente naquelas relacionadas à construção de aterros rodoviários, que na maioria das vezes empregam grandes volumes de material. A aplicação em camadas que compões estruturas de pavimentos de rodovias está entre as opções de grande viabilidade para aplicação de rejeitos da mineração. Contudo, as propriedades geotécnicas desses materiais precisam ser investigadas, inclusive quando misturados com solos. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar a viabilidade mecânica, geoquímica, mineralógica e geoambiental de um rejeito de minério de ferro incorporado a um solo laterítico do estado do Rio Grande do Norte, para utilização em camadas de pavimentos por meio de ensaios laboratoriais, bem como elaborar e analisar o dimensionamento de um trecho de rodovia pelos métodos DNIT, MEDINA e AASTHO, com simulação por meio da retroanálise pelo software Análise Elástica de Múltiplas Camadas (AEMC) a determinação da compatibilidade entre tensões e deslocamentos das camadas do pavimento. Os teores de rejeitos utilizadas nas misturas foram de 10%, 20% e 30%. Os métodos de investigação de laboratório foram realizados por meio dos ensaios de caracterização ambiental, morfológica, química, física, além dos ensaios geotécnicos aplicados à pavimentação, por meio de ensaios de compactação, determinação do Índice de Suporte Califórnia, resistência à compressão simples, módulo de resiliência e sucção. Após a realização de todos os ensaios, ficou comprovado que a grande quantidade de minério de ferro presente no próprio rejeito está associada diretamente com o processo de beneficiamento do minério da Mina do Bonito - RN. Dentre as misturas estudadas, a que apresentou a melhor viabilidade segundo os ensaios laboratoriais foi a de 20% de rejeito e 80% de solo, sendo indicada para compor camadas de base e sub-base de rodovias de tráfego leve. As demais misturas, o solo puro e o rejeito puro podem compor apenas camadas de sub-base. De acordo com o dimensionamento dos pavimentos segundo o DNIT os valores foram de 20 cm para a camada de base e 5 cm para a camada de revestimento, segundo o MEDINA foi de 22 cm para a camada de base e 5 cm para a camada de revestimento e segundo o AASHTO no mínimo 15 cm para a camada de base e no mínimo 9 cm para a camada de revestimento. E para a retroanálise do pavimento por meio do software AEMC, a deflexão máxima foi inferior as deflexões admissíveis estabelecidas pela PRO 011 (DNER, 1979) e PRO 269 (DNER,1994). Portanto, o rejeito de minério de ferro em camadas de base de pavimentos, na proporção de 20% de rejeito e 80% de solo estudado, possui aplicabilidade mecânica para ser utilizado.
Abstract: An alternative way of mitigating the environmental impacts caused by mining activities is the use of tailings from mineral extraction activities in Civil Engineering works, especially those related to the construction of road embankment, which often employ large volumes of material. Application in layers that make up road pavement structures is among the most viable options for mining tailings application. However, the geotechnical properties of these materials need to be investigated, even when mixed with soils. This research aimed to evaluate the mechanical, geochemical, mineralogical and geoenvironmental viability of an iron ore tailings incorporated in a lateritic soil of the state of Rio Grande do Norte, for use in pavement layers through laboratory tests, as well as elaborate and analyze the dimensioning of a highway section by DNIT, MEDINA and AASTHO methods, with simulation through back analysis by the Multiple Layer Elastic Analysis (AEMC) software to determine the compatibility between stresses and displacements of the pavement layers. The tailings contents used in the mixtures were 10%, 20% and 30%. The laboratory investigation methods were carried out through environmental, morphological, chemical, physical characterization tests, as well as geotechnical tests applied to paving, through compaction tests, California Support Index determination, simple compressive strength, modulus. of resilience and suction. After all the tests, it was proved that the large amount of iron ore presented in the tailing itself is directly associated with the ore beneficiation process of the Mina do Bonito - RN. Among the studied mixtures, the one that presented the best viability according to the laboratory tests was 20% of tailings and 80% of soil, being indicated to compose base layer and sub-layers of light traffic highways. Other mixtures, pure soil and pure tailings can only compose sub-base layers. According to the dimensioning of the floors according to DNIT the values were 20 cm for the base layer and 5 cm for the coating layer, according to MEDINA it was 22 cm for the base layer and 5 cm for the coating layer and according to AASHTO at least 15 cm for the base layer and at least 9 cm for the coating layer. And for the floor back analysis by AEMC software, the maximum deflection was lower than the allowable deflections established by PRO 011 (DNER, 1979) and PRO 269 (DNER, 1994). Therefore, the iron ore tailings in pavement base layers, in the proportion of 20% tailings and 80% of soil studied, have mechanical applicability to be used.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Appears in Collections:ENC - Doutorado em Geotecnia (Teses)

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