Verificação de critérios de projeto (ET) para disposição de rejeito de minério de ferro em pilhas por meio de aterro experimental

Abstract

A predominância da lavra de minérios de ferro associada à baixa eficiência dos processos de beneficiamento, utilizados até o final da década de 1990, resultou em barragens de rejeitos com elevados teores de ferro, variando entre 35 e 55%. A remineração dos rejeitos extraídos de obras de descaracterização apresenta-se como uma proposta interessante ao reaproveitamento desse resíduo, sobretudo no que tange às esferas econômicas e ambientais do setor. Desse modo, esta dissertação tem como objetivo analisar o empilhamento drenado para o manejo dos rejeitos escavados das obras de descaracterização de barragens. Para tal, foram construídos dois aterros experimentais utilizando rejeitos totais extraídos de quatro barragens de contenção de rejeitos alteadas a montante. As camadas dos aterros foram executadas de modo a apresentar o grau de compactação mínimo de 95% na energia normal de compactação. O programa experimental utilizado nessa dissertação consistiu na realização de ensaios de campo e de laboratório (tais como ensaios de compactação Proctor Normal, ensaios de determinação do peso específico real dos grãos, teor de umidade natural e granulometria por peneiramento e sedimentação) para todas as camadas construídas nos aterros experimentais. Ensaios triaxiais não drenados foram realizados a partir das amostras coletadas in situ para tensões confinantes de 50, 100, 200 e 400 kPa, ao passo que ensaios CPTu foram executados para avaliar a susceptibilidade à liquefação dos rejeitos após a compactação. Para avaliar a estabilidade dessa metodologia de empilhamento, foram desenhadas duas seções críticas hipotéticas. No software Slide2, foram inseridos quatro modelos distintos. As análises determinísticas foram separadas em duas condições de carregamento: i) condição crítica e ii) sob carregamento sísmico. O rejeito total adotado pode ser caracterizado como um silte areno-argiloso mal graduado, à medida que os ensaios triaxiais CIU realizados a partir das amostras coletadas in situ indicam que a resistência ao cisalhamento é original do ângulo de atrito (34º), sendo o intercepto coesivo nulo. O rejeito apresenta comportamento dilatante e sem tendência de geração de excesso de poropressão. Conclui-se, com base nos resultados apresentados, com devido olhar crítico para os critérios técnicos, que a metodologia construtiva proposta é capaz de viabilizar o empilhamento de rejeitos totais escavados de obras de descaracterização, garantindo a segurança geotécnica das operações por meio de um rigoroso controle técnico de compactação.