Comportamento constitutivo de rejeito de minério de ferro filtrado e compactado

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Carvalho, João Vítor de Azambuja
• Orientador(a): Consoli, Nilo Cesar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Rejeito de mineração; Comportamento mecânico; Mecânica dos solos
• Palavras-chave em Inglês: Iron ore tailings; Critical state; Dilatancy; Dry stacking; Granular materials; High pressures
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/271985

A ocorrência de desastres de grandes magnitudes envolvendo os métodos convecionais de disposição de rejeitos endossou a busca por alternativas viáveis para dispor esses subprodutos dos processos de extração e beneficiamento de minérios de forma mais segura e sustentável. Uma possibilidade é a disposição em pilhas de rejeito compactado e filtrado. Para isso, faz-se necessário o entendimento do comportamento desses materiais em estados densos e a influência dos estados de tensões aos quais estarão submetidos durante a vida útil da estrutura. Além disso, durante a etapa de projeto, a fim de prever o comportamento de Estruturas de Armazenagem de Rejeitos (EAR), usualmente são empregados modelos constitutivos. Porém, as hipóteses e condições assumidas no desenvolvimento dos modelos aplicados precisam ser verificadas e adequadas à sua aplicação. Portanto, este trabalho busca descrever o comportamento constitutivo de um rejeito de minério de ferro filtrado e compactado em uma ampla faixa de tensões e estados a fim de promover um maior entendimento da resposta mecânica desse material. São investigados aspectos relativos ao comportamento tensão-deformação, tensão-dilatância, forma da superfície de plastificação e direção de fluxo plástico do material sob uma ampla faixa de tensões e diferentes compacidades. Observou-se que a quebra de partículas apresenta reflexos no comportamento constitutivo do material desde tensão mais baixas. Além disso, foi verificada a forma da superfície de plastificação de um rejeito de minério de ferro e que esse segue uma lei de fluxo não associada. Por fim, a partir das observações sobre o comportamento constitutivo do rejeito, são propostas condições para definição de uma equação de dissipação de energia consistente.