Avaliação do comportamento mecânico, geoquímico, mineralógico e geoambiental de um rejeito de minério de ferro incorporado a um solo laterítico para fins rodoviários

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.