Aplicando a condutividade elétrica no controle da compactação de pilhas de rejeito de mineração
DOI:
https://doi.org/10.14195/2184-8394_162_3Palavras-chave:
controle de compactação, pilhas de rejeito, condutividade elétricaResumo
O estudo avalia o uso da condutividade elétrica como método alternativo no controle da compactação de Pilhas de Disposição de Rejeito de Mineração (PDR). As curvas de compactação do rejeito em laboratório foram obtidas na Energia Normal e, sobre essas mesmas amostras, foram também realizadas medidas de condutividade elétrica. O equipamento para aferição das medidas elétricas foi construído para uma tensão contínua de 12V, utilizando dois eletrodos de haste de aço inoxidável, com ponta biselada, com 70 mm de comprimento e 40 mm de espaçamento entre eles. Os resultados indicaram que o grau de compactação (GC) do rejeito de mineração varia com a condutividade elétrica conforme uma função quadrática. Os valores da condutividade elétrica para um mesmo GC são maiores na compactação de campo, cuja curva se aproxima mais da compactação manual controlada em laboratório. Conclui-se que, para obter um GC=100%, ou maior, em relação à Energia Normal, a camada compactada do rejeito de mineração no campo deve apresentar uma condutividade elétrica igual ou superior a 0,23 mS/cm.
Downloads
Referências
ABNT (2016a). NBR 6457 –Amostras de solo - preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro, Brasil: Associação Brasileira de Normas Técnicas. 14 p.
ABNT (2016b). NBR 6458 – Grãos de pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8mm – Determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de água. Rio de Janeiro, Brasil: Associação Brasileira de Normas Técnicas. 14 p.
ABNT (2016c). NBR 6459 – Solo – determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, Brasil: Associação Brasileira de Normas Técnicas.9 p.
ABNT (2016d). NBR 7180 – Solo – Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, Brasil: Associação Brasileira de Normas Técnicas.7 p.
ABNT (2017). NBR 13028 – Mineração – Elaboração e apresentação de projeto de barragens para disposição de rejeitos, contenção de sedimentos e reservação de água – Requisitos. Rio de Janeiro, Brasil: Associação Brasileira de Normas Técnicas.16 p.
ABNT (2018). NBR 7181 – Solo – Análise granulométrica. Rio de Janeiro, Brasil: Associação Brasileira de Normas Técnicas. 16 p.
ABNT (2022). NBR 6502 – Solos e Rochas – Terminologia. Rio de Janeiro, Brasil: Associação Brasileira de Normas Técnicas.40 p.
Alibrahim, B.; Uygar, E. (2021). Influence of compaction method and effort on electrical resistivity and volume change of cohesive soils. KSCE Journal of Civil Engineering, v. 25, pp. 2381-2393. https://doi.org/10.1007/s12205-021-0419-9
Al Rashid, Q. A.; Abuel Naga, H. M.; Leong, E. C.; Lu, Y.; Al Abadi, H. (2018). Experimental-artificial intelligence approach for characterizing electrical resistivity of partially saturated clay liners. Applied Clay Science, v. 156, pp. 1-10. https://doi.org/10.1016/j.clay.2018.01.023
ASTM (2007). ASTM D 422-63 – Standard test method for particle-size analysis of soils -. Annual Book of ASTM Standards. West Conshohocken, PA/USA: ASTM International.
ASTM (2011). ASTM D 7698 – Standard method for in-place estimation of density and water content of soil and aggregate by correlation with complex impedance method -. Annual Book of ASTM Standards. West Conshohocken, PA/USA: ASTM International.
Bin-Razali, M. N. F.; Osman, S.B. A. (2011). Non-quantitative correlation of soil resistivity with some soil parameters. In: National Postgraduate Conference Proceedings. Perak, Malaysia. pp. 1-4. https://doi.org/10-1109/NatPC.2011.6136365
Costa, L. M. B. (2023). Estudo da condutividade elétrica como parâmetro de controle da compactação de uma pilha de rejeito de mineração. Curso de Engenharia de Produção Civil do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (Trabalho de Conclusão de Curso). Belo Horizonte: CEFET-MG. 62 p.
Craig, R. F.; Knappett, J. A. (2018). Mecânica dos Solos. 8. ed. Rio de Janeiro, Brasil: LTC.
Consentino, P. J.; Shaban, A. M. (2018). Predicting bearing ratio of granular soil using Dynamic Cone Penetrometer and modified PENCEL pressuremeter tests. Innovation in Geotechnical Engineering Conference - ASCE-GSP. Honoring Jean-Louis Briaud volume.
Inim, I. J.; Tijani, M. N.; Affiah, U. E. (2016) Experimental assessment of electrical properties of lateritic soils as an alternative non-destructive method for compaction monitoring. International Journal of Geotechnical Engineering. v. 12, n. 3, pp.1-6. https://doi.org/10.1080/19386362.1270792
Islam, T.; Chik, Z.; Mustafa, M. M.; Sanusi, H. (2012). Modeling of electrical resistivity and maximum dry density in soil compaction measurement. Environmental Earth Science. v. 67, n. 5. pp. 1299-1305. https://doi.org/10.1007/sl26665-012-1573-7
Kowalczyk, S.; Maslakowski, M.; Tucholka, P. (2014). Determination of the correlation between the electrical resistivity of non-cohesive soils and the degree of compaction. Journal of Applied Geophysics, v. 110, pp. 43-50. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2014.08.016.
Meehan, C. L.; Hertz, J. S. (2011). Using electrical density gauges for field compaction control. Repository 220. Newark: Delaware Center for Transportation, University of Delaware.
Mostafa, M.; Anwar, M. B.; Radwan, A. (2017). Application of electrical resistivity measurement as quality control test for calcareous soil. Housing and Building National Research Center, v. 14, n. 3, pp. 379-384. https://doi.org/10.1016/j.hbrcj.2017.07.001
Nery, K. D. (2013). Caracterização geotécnica e avaliação da compactação de um resíduo da produção de alumina (lama vermelha) desaguado por filtro prensa. Programa de Pós-Graduação em Geotecnia e Transportes da Universidade Federal de Minas Gerais (Dissertação de Mestrado). Belo Horizonte: UFMG. 144 p.
Owuzu-Nimo, F.; Peprah-Manu, D.; Ayeh, F. J.; Charkley, F.; Ampadu, S. I. K. (2023). Compaction verification of lateritic soil using electrical resistivity: a laboratory study. Geotechnical and Geological Engineering. v. 42, n.2, pp. 1-14. https://doi.org/10.1007/s10706-023-02598-z
Silva, L. J. C. (2018). Diretrizes de projeto de empilhamento de rejeito de minério de ferro filtrado – caso estudo: Mineira Minérios Itaúna. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica da Universidade Federal de Ouro Preto (Dissertação de Mestrado Profissional). Ouro Preto: UFOP. 265 p.
Sobreira, D. S. V.; Lucena, A. E. F. L.; Lucena, L. C. F. L.; Sousa, T. M. (2018). Estudo comparativo entre os métodos de compactação de solos por impacto e amassamento. Geociências, v. 37, n. 3, pp.683-693. https://doi.org/10.5016/geociencias.v37i3.12860
Vaillant, J. M. M. (2014). Estudo das relações entre os parâmetros de compactação e a condutividade elétrica. Trabalho não publicado.
Vaillant, J. M. M.; Santos, O. J. (2015). Determination of soil physical indices in the field using the electrical conductivity. In: From Fundamentals to Applications in Geotechnics - Proceedings of the 15th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Sfriso, A. O.; Manzanal, D. (Eds.). Clifton, VA: IOS Press E-books, p. 597-604.
Vaillant, J. M. M.; Cardoso, R. (2016). Comportamento da condutividade elétrica mediante variações nos parâmetros de compactação dos solos. In: 15º Congresso Nacional de Geotecnia e 8º Congresso Luso-Brasileiro de Geotecnia: A Geotecnia e os desafios societais. Porto, Portugal: SPG. s/p.
Vaillant, J. M. M.; Silva, L. A.; Tecianelli, G.R. (2015). Avaliação do grau de compactação do solo com uso da condutividade elétrica. Geotecnia, v. 134, pp. 147-160.
https://doi.org/1024849/j.geot.2015.134.08
Vaillant, J. M. M.; Barsante, C. A.; Morandini, T. L. C. (2018). O uso da condutividade elétrica para estimativa do índice de suporte Califórnia (CBR) dos solos. Reunião de Pavimentação Urbana – São Paulo, Brasil. In: Anais da 21ª Reunião de Pavimentação Urbana – 21ª RPU. Rio de Janeiro, Brasil: Associação Brasileira de Pavimentação - ABPv. ISSN: 1809-256x RPU.
