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Authors
Abstract(s)
Mining generates a quantity of waste, known as tailings, that cannot be reused or go
through the recycling process. Therefore, the only alternative is to send them to
landfills. However, there are inert products resulting from industrial activity, mines
and others that can be classified as waste. In addition to the environmental risks
associated with the generation of mining waste, such as soil erosion, water
contamination and habitat destruction, there are also significant economic costs related
to your disposal. To face this challenge, methods for reusing these wastes must be
developed. Using mining waste as a mixture in road materials is a sustainable strategy
for the construction industry.
The research aims to incorporate granite mining residue (without the use of
contaminants), such as filing for granular road materials, in large-grained crushed
aggregate (ABGE) or tout-venant, using different proportions of waste introduction,
considering variations in the percentage of waste incorporation (0%, 25%, 50%, 100%)
and in the particle size of the waste (>0.063 mm, >0.400 mm). The samples created
have the designation, e.g., MW25% (0.063) which corresponds to 75% tout-venant +
25% mining waste passed through a sieve <0.063, etc.
The methodology provides for characterization and identification tests of mining waste
from Pedreira da Devesa, Guarda – João Tomé Saraiva. In addition to chemical (X-ray
fluorescence, X-ray diffraction, pH and leaching) and physical identification (index,
density, Atterberg limits, particle size distribution, Proctor and hydraulic conductivity),
and mechanical testing (expansibility, oedometer and California bearing ratio) of
mixtures and pure materials.
The results characterize the mixtures as silty or poorly graded sands (USCS) and
classified as A-1-b and A-2-4 (AASHTO), these mixtures have potential in geotechnical
applications due to the presence of quartz, kaolinite and muscovite. In terms of
granulometric composition, mixtures MW25% (0.063), MW25% (0.400) and MW50%
(0.063) are recommended for sub-base, while only MW25% (0.063) meets the
Atterberg limits for sub-base, being the other mixtures more suitable for landfill bodies.
For the oedometric, MW25% (0.063) presented the best results, and in the CBR test,
only MW25% (0.063) exceeded the minimum of 20% required for sub-base, with
higher values in mixtures with fines of 0.063. Mixtures with fine materials significantly
reduced permeability. MW25% (0.063) is the best option for granular subbase, while the other mixtures, except MW50% (0.063), are suitable for regularization and berm
filling layers.
With this, it is expected that the results can contribute to the circular economy,
promoting the reuse of waste in construction, creating a balance between economic
development and environmental conservation.
A mineração gera uma quantidade de resíduos, denominados por rejeitos que não podem ser reaproveitados ou passar pelo processo de reciclagem. Assim, a única alternativa é serem direcionados a aterros sanitários. Contudo existem produtos inertes resultantes da actividade industrial, minas e outras que podem ser classificados como resíduos. Além dos riscos ambientais associados à geração de resíduos de mineração, como erosão do solo, contaminação da água e destruição de habitats, também existem custos económicos significativos relacionados à sua disposição. Para enfrentar esse desafio, métodos para reutilizar esses resíduos devem ser desenvolvidos. O uso de resíduos de mineração como mistura nos materiais rodoviários é uma estratégia sustentável para a indústria da construção. A investigação pretende incorporar o resíduo de mineração granítica, sem uso de contaminantes, como enchimento para materiais granulares rodoviários, em agregado britado de granulometria extensa (ABGE) ou tout-venant, utilizando diferentes proporções de introdução de resíduo, considerando variações na percentagem de incorporação de resíduos (0%, 25%, 50%, 100%) e na granulometria dos resíduos (>0,063 mm, >0,400 mm). As amostras criadas têm a designação, por exemplo, MW25% (0,063) que corresponde a 75% de tout-venant mais 25% de resíduo de mineração passado pelo peneiro <0.063, etc. A metodologia prevê testes de caracterização e identificação de resíduo de mineração de Pedreira da Devesa, Guarda - João Tomé Saraiva, realizando ensaios para determinação da composição química (fluorescência de raios-X, difração de raios-X, pH e lixiviação), identificação física (índice, densidade, limites de Atterberg e distribuição granulométrica, Proctor e condutividade hidráulica) e ensaios mecânicos ( expansibilidade, edométrico e índice de suporte califórnia) de misturas e dos materiais puros. Os resultados caracterizam as misturas como areias siltosas ou mal graduadas (USCS) e classificadas como A-1-b e A-2-4 (AASHTO), essas misturas têm potencial em aplicações geotécnicas devido à presença de quartzo, caulinita e muscovita. Em termos de composição granulométrica, as misturas MW25% (0,063), MW25% (0,400) e MW50% (0,063) são recomendadas para sub-base, enquanto apenas MW25% (0,063) atende aos limites de Atterberg para sub-base, sendo as outras misturas mais adequadas para corpos de aterro. Para o edométrico, MW25% (0,063) apresentou os melhores resultados, e no ensaio CBR, apenas MW25% (0,063) superou o mínimo de 20% necessário para sub-base, com maiores valores em misturas com finos de 0,063. Misturas com materiais finos reduziram significativamente a permeabilidade. De modo geral, MW25% (0,063) é a melhor opção para sub-base granular, enquanto as outras misturas, exceto MW50% (0,063), são adequadas para a regularização do maciço, natural ou aterro de fundação e preenchimento de bermas. Com isso, espera-se que os resultados possam contribuir para a economia circular, promovendo a reutilização de desperdício na construção, criando um equilíbrio entre desenvolvimento económico e conservação ambiental.
A mineração gera uma quantidade de resíduos, denominados por rejeitos que não podem ser reaproveitados ou passar pelo processo de reciclagem. Assim, a única alternativa é serem direcionados a aterros sanitários. Contudo existem produtos inertes resultantes da actividade industrial, minas e outras que podem ser classificados como resíduos. Além dos riscos ambientais associados à geração de resíduos de mineração, como erosão do solo, contaminação da água e destruição de habitats, também existem custos económicos significativos relacionados à sua disposição. Para enfrentar esse desafio, métodos para reutilizar esses resíduos devem ser desenvolvidos. O uso de resíduos de mineração como mistura nos materiais rodoviários é uma estratégia sustentável para a indústria da construção. A investigação pretende incorporar o resíduo de mineração granítica, sem uso de contaminantes, como enchimento para materiais granulares rodoviários, em agregado britado de granulometria extensa (ABGE) ou tout-venant, utilizando diferentes proporções de introdução de resíduo, considerando variações na percentagem de incorporação de resíduos (0%, 25%, 50%, 100%) e na granulometria dos resíduos (>0,063 mm, >0,400 mm). As amostras criadas têm a designação, por exemplo, MW25% (0,063) que corresponde a 75% de tout-venant mais 25% de resíduo de mineração passado pelo peneiro <0.063, etc. A metodologia prevê testes de caracterização e identificação de resíduo de mineração de Pedreira da Devesa, Guarda - João Tomé Saraiva, realizando ensaios para determinação da composição química (fluorescência de raios-X, difração de raios-X, pH e lixiviação), identificação física (índice, densidade, limites de Atterberg e distribuição granulométrica, Proctor e condutividade hidráulica) e ensaios mecânicos ( expansibilidade, edométrico e índice de suporte califórnia) de misturas e dos materiais puros. Os resultados caracterizam as misturas como areias siltosas ou mal graduadas (USCS) e classificadas como A-1-b e A-2-4 (AASHTO), essas misturas têm potencial em aplicações geotécnicas devido à presença de quartzo, caulinita e muscovita. Em termos de composição granulométrica, as misturas MW25% (0,063), MW25% (0,400) e MW50% (0,063) são recomendadas para sub-base, enquanto apenas MW25% (0,063) atende aos limites de Atterberg para sub-base, sendo as outras misturas mais adequadas para corpos de aterro. Para o edométrico, MW25% (0,063) apresentou os melhores resultados, e no ensaio CBR, apenas MW25% (0,063) superou o mínimo de 20% necessário para sub-base, com maiores valores em misturas com finos de 0,063. Misturas com materiais finos reduziram significativamente a permeabilidade. De modo geral, MW25% (0,063) é a melhor opção para sub-base granular, enquanto as outras misturas, exceto MW50% (0,063), são adequadas para a regularização do maciço, natural ou aterro de fundação e preenchimento de bermas. Com isso, espera-se que os resultados possam contribuir para a economia circular, promovendo a reutilização de desperdício na construção, criando um equilíbrio entre desenvolvimento económico e conservação ambiental.
Description
Keywords
Caracterização Geotécnica Economia Circular Resíduo de Mineração Granítica Sub-Base
Granular Tout-Venant