[en] BEHAVIOR OF IRON ORE TAILINGS SUBJECTED TO CONFINED COMPRESSION

[pt] COMPORTAMENTO DE REJEITO DE MINÉRIO DE FERRO SUBMETIDO À COMPRESSÃO CONFINADA

[pt] RODOLFO ALEJANDRO VASQUEZ ABURTO

[pt] COMPRESSIBILIDADE

[pt] TENSAO HORIZONTAL

[pt] ALTA TENSAO

[pt] REJEITO DE MINERIO DE FERRO RMF

[en] COMPRESSIBILITY

[en] HORIZONTAL PRESSURE

[en] HIGH PRESSURE

[en] IRON ORE TAILINGS IOT

[pt] Devido às trágicas rupturas de barragens no Brasil, em especial Mariana (2015) e Brumadinho (2019), métodos alternativos de gerenciamento de rejeitos, como a filtragem e disposição em pilhas, tem ganhado destaque. Estruturas desse tipo, já são utilizadas para o gerenciamento de rejeitos, sendo essencial compreender o comportamento desses materiais em condições não saturados e em altas tensões, especialmente considerando as grandes alturas que podem ser atingidas devido à crescente demanda. Com esse objetivo, foi projetada e construída uma célula edométrica, com parede fina admitindo deformações laterais, além de ser instrumentada para estudar as tensões horizontais e verticais buscando reproduzir o comportamento do rejeito em altas tensões em estruturas como pilha de rejeito. Estas grandezas são de relevância para materiais mais compressíveis devido a apresentar deformações horizontais mais elevadas, em comparação com materiais de outras naturezas. Foram conduzidos ensaios isolados de compressão com tensões de 1, 3, 5, 10, 15 e 20 MPa, e um ensaio cíclico com as mesmas tensões, descarregandose até 0,45 MPa em cada estágio. Os resultados revelaram que à medida que as tensões verticais aumentavam, o índice de compressão crescia para todas as tensões. O ensaio cíclico apresentou histerese no processo de carregamento-descarregamento, indicando deformações plásticas no rejeito e uma redução progressiva do índice de vazios, evidenciando um comportamento de consolidação com resposta não linear. As tensões horizontais aumentaram mais rápido nos estágios de 10, 15 e 20 MPa, sugerindo uma diminuição na resistência do material à deformação lateral. Além disso, o tamanho dos grãos foi avaliado por meio de curvas granulométricas e análise visual por microscópio, não sendo identificada a ocorrência de quebra de grãos em ambos os casos.

[en] Due to the tragic dam failures in recent years, alternative tailings management methods, such as filtering and dry stacking, have gained prominence. These techniques are already employed require a thorough understanding of the behavior of unsaturated materials under high stresses, particularly given the significant heights these structures may reach due to growing demand. To address this need, an oedometric cell was designed and constructed, featuring walls that allow lateral deformations and instrumentation to measure horizontal stresses. Compression tests were performed at stress levels of 1, 3, 5, 10, 15, and 20 MPa, along with a cyclic tests at the same stress levels, including unloading to 0,45 MPa at each stage. The results indicated that, in the isolated tests, the compression index increased with rising vertical stresses. Cyclic testing revealed hysteresis during the loading-unloading cycles, demonstrating plastic deformations in the tailings and a progressive reduction in the void ratio. This behavior suggested consolidation with a nonlinear response. Horizontal stresses increased more rapidly at higher stress levels (10, 15, and 20 MPa), indicating reduced resistance to lateral deformation.

MARINA BELLAVER CORTE

ALEXANDR ZHEMCHUZHNIKOV

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

ALEXANDR ZHEMCHUZHNIKOV

MARINA BELLAVER CORTE

GUILHERME IRINEU VENSON

2025-08-15

2024-10-07

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.72451