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GabriellaMeloDeDeusVieira_TESE.pdf5,74 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir
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dc.contributor.advisorCasagrande, Michéle Dal Toépt_BR
dc.contributor.authorVieira, Gabriella Melo de Deuspt_BR
dc.date.accessioned2026-11-03T16:15:19Z-
dc.date.available2026-11-03T16:15:19Z-
dc.date.issued2026-10-27-
dc.date.submitted2026-06-26-
dc.identifier.citationVIEIRA, Gabriella Melo de Deus. Desenvolvimento de geopolímero à base de resíduo de perlita para estabilização de coproduto de rejeito de minério de ferro. 2026. 168 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.unb.br/handle/10482/57334-
dc.descriptionDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2026.pt_BR
dc.description.abstractOs rompimentos das barragens de rejeito de Fundão (2015) e de Córrego do Feijão (2019) despertaram, na comunidade técnica e nos órgãos governamentais, a necessidade de mudanças na legislação relativa aos métodos construtivos e ao monitoramento dessas estruturas, bem como o desenvolvimento de novas tecnologias para a disposição de rejeitos de mineração; dentre elas tem-se a técnica de empilhamento de rejeitos filtrados (dry stacking) e de reprocessamento dos rejeitos na formação de coprodutos. Embora o empilhamento a seco represente avanço relevante em termos de segurança, a técnica ainda apresenta registros de instabilidade e frequentemente requer o uso de agentes estabilizantes, como o cimento Portland, cuja produção demanda elevado consumo energético e emite grandes quantidades de substâncias nocivas à atmosfera. Nesse contexto, propõe-se o uso de resíduo de perlita na produção de geopolímeros aplicados à estabilização de um coproduto de rejeito de minério de ferro. Parte-se da premissa de que a utilização de coprodutos, aliada a precursores aluminossilicatos e ativadores alcalinos, pode reduzir passivos ambientais e melhorar o desempenho hidromecânico de materiais. O programa experimental avaliou a influência do teor de geopolímero (20 e 30%), massa específica seca (1,7 e 1,8 g/cm³), teor de umidade (12 e 14%) e tempo de cura ao ar (7, 14, 28 e 56 dias). Foram realizados ensaios de caracterização física, química e mineralógica, seguidos de ensaios mecânicos (compressão simples, triaxiais CID e CIU e cíclicos), hidráulicos (permeabilidade, perda de massa por imersão e sucção) e microestruturais. Nos ensaios CID, compósitos com 30% de geopolímero atingiram resistência de 6122 kPa aos 28 dias (φ′ ≈ 35° e c′ ≈ 179 kPa), enquanto o coproduto apresentou φ′ ≈ 33° e c′ ≈ 0 kPa. Nos ensaios CIU, os compósitos mobilizaram resistências de 2779 kPa, com menor geração de poropressões. Nos ensaios cíclicos, o Módulo de Resiliência evoluiu de 200 MPa para valores superiores a 1000 MPa aos 28 dias. As análises microestruturais confirmaram a formação do gel geopolimérico e a redução da porosidade. Conclui-se que o geopolímero à base de resíduo de perlita constitui alternativa promissora para estabilização de coprodutos de rejeito de minério de ferro.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)-
dc.language.isoporpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titleDesenvolvimento de geopolímero à base de resíduo de perlita para estabilização de coproduto de rejeito de minério de ferropt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.subject.keywordBarragem de Mariana (MG)pt_BR
dc.subject.keywordRejeitos de mineraçãopt_BR
dc.subject.keywordDesastres ambientalpt_BR
dc.rights.licenseA 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.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.pt_BR
dc.contributor.advisorcoFerreira, Jose Wilson dos Santospt_BR
dc.description.abstract1The failures of Mariana (2015) and Brumadinho (2019) tailings dams highlighted, within the technical community and government agencies, the need for changes in legislation regarding the construction methods and monitoring of these structures, as well as the development of technologies for the disposal of mining tailings. Among these alternatives is the reprocessing of tailings into byproducts. In this context, this study proposes the development of a geopolymer based on perlite waste for the stabilization of an iron ore tailings byproduct. The underlying premise is that the use of byproducts can reduce environmental liabilities while improving the hydromechanical performance of materials. The experimental program evaluated the influence of geopolymer content (20 and 30%), dry density (1.7 and 1.8 g/cm³), moisture content (12 and 14%), and curing time (7, 14, 28, and 56 days). Physical characterization tests (particle size distribution, specific gravity of solids, compaction and void ratio), chemical analyses (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry – ICP-OES), environmental tests (leaching), and mineralogical analyses (X-ray diffraction – XRD) were carried out, followed by mechanical tests (unconfined compression, consolidated isotropically drained – CID, consolidated isotropically undrained – CIU, and cyclic triaxial tests), hydraulic tests (suction, mass loss by immersion, and permeability), and microstructural analyses (scanning electron microscopy – SEM and micro-computed tomography). For the CID and CIU tests, the combined analysis of the results allowed the definition of a single strength envelope for each curing period. While the untreated byproduct exhibited a predominantly frictional behavior (φ′ = 32.7° and c′ = 0 kPa), the stabilized composites reached values of φ′ = 29.2° and c′ = 192.5 kPa after 56 days of curing. In the cyclic triaxial tests, the resilient modulus increased with curing time and with increasing confining and deviator stresses, reaching values close to 2000 MPa after 56 days, while also exhibiting lower susceptibility to permanent deformation. From an environmental perspective, leaching tests demonstrated that the geopolymer acted not only as a mechanical stabilizing agent but also as an encapsulating matrix for the byproduct constituents, reducing the mobility of chemical elements and minimizing the leaching of potentially hazardous substances. Finally, microstructural analyses confirmed the formation of a geopolymeric matrix bonded to the byproduct particles, promoting porosity reduction and greater structural integration. It is concluded that the geopolymer was effective in the stabilization of iron ore tailings byproducts, representing an innovative and sustainable alternative with potential applications in tailings stacks, embankments, pavements, and other geotechnical structures.pt_BR
dc.description.unidadeFaculdade de Tecnologia (FT)pt_BR
dc.description.unidadeDepartamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)pt_BR
dc.description.ppgPrograma de Pós-Graduação em Geotecniapt_BR
Aparece nas coleções:Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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