Susceptibilidade à liquefação de rejeito de minério de ferro em barragens alteadas à montante considerando as condições de drenagem à partir de ensaios de piezocone sísmico.

Abstract

Um dos principais desafios do setor da mineração está relacionado à prevenção e mitigação de incidentes catastróficos associados as suas barragens de rejeito. Como o rejeito de mineração é bastante heterogêneo e as investigações de campo são caras e complexas, as propriedades geotécnicas desses materiais são bastante desconhecidas. O ensaio de penetração de cone sísmico (SCPTu) apresenta uma abordagem para estimar um vasto leque de informações geotécnicas, incluindo o potencial de liquefação de barragens de rejeito. Além disso, o estudo do comportamento de materiais geotécnicos sob carregamento não drenado, a partir do parâmetro de estado (ψ) obtido em ensaios SCPTu e inicialmente aplicado para solos, tem sido bastante utilizado para os rejeitos de mineração. Esse estudo visa implementar uma classificação de rejeitos, proposta por Nierwinski (2019), que utiliza a razão do módulo de cisalhamento para pequenas deformações e a resistência de ponta do cone (G0/qt). Uma série de ensaios de laboratório também foi executada e três diferentes metodologias para avaliar os efeitos da drenagem (parcial) em 533,06 metros de verticais de SCPTu realizados em três diferentes barragens de rejeitos alteadas à montante no Brasil. Adicionalmente, a razão G0/qt é analisada em conjunto com ψ para avaliar as tendências à liquefação dos materiais investigados. Os resultados revelam a natureza heterogênea dos rejeitos, além de serem percebidos diversos registros que indicam condições de drenagem parcial. Análises de liquefação demonstram que o rejeito exibe um comportamento contrátil em mais de 94% dos dados de SCPTu, confirmando sua susceptibilidade à liquefação. As descobertas são relevantes no contexto de caracterização de campo dentro de barragens de rejeito e outros sites geotécnicos com condições geotécnicas similares.