Estudo da liquefação estática em rejeitos de mineração não saturados

Abstract

O objetivo do presente trabalho consiste em apresentar a formulação de um modelo constitutivo capaz de reproduzir o fenômeno da liquefação estática em rejeitos de mineração na condição não saturada. Para isso, foi realizada a implementação do modelo Unificado para Areia e Argila (CASM) expandido para representação do comportamento não saturado na linguagem de programação visual basic. Os resultados dos ensaios de caracterização hidromecânica saturados (Carrera, 2008) e não saturados (Bella, 2017; Nocera, 2017) do rejeito de mineração da Mina Stava foram utilizados como subsídio para calibração e validação do modelo. Foram realizadas simulações para avaliar a resposta do modelo perante a aplicação de diferentes valores de sucção nos resultados de ensaios não drenados e de compressão isotrópica. O modelo conseguiu reproduzir grande parte do comportamento não saturado observados em ensaios oedométricos não saturados, incluindo: o aumento da tensão de pré-adensamento, a mudança na inclinação da reta de compressão virgem e o fenômeno de colapso por molhagem. Em relação ao comportamento não drenado, foram aplicados valores de sucção de 100 kPa, 200 kPa, 1200 kPa e 4800 kPa, e obtiveram-se resultados de trajetórias 𝑝 − 𝑞 e de deformação axial por tensão desvio. Concluiu-se que a sua aplicação ocasiona no aumento das tensões de pico e residual e na mudança do comportamento pós pico. Em relação ao estudo da razão das Linhas de Liquefação, foram realizadas simulações mantendo-se ou a sucção constante ou a tensão média líquida contante. Observou-se que a razão não é única para o caso não saturado e que existe uma razão entre a tensão líquida média com a sucção mátrica que aumenta a resistência à liquefação estática. Por esses e outros motivos, o modelo pode ser considerado como uma boa opção para a representação do fenômeno na condição saturada.