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[en] EVALUATION OF DRAINED AND NON-DRAINED MECHANICAL BEHAVIOR OF IRON AND GOLD MINE TAILINGS REINFORCED WITH POLYPROPYLENE FIBERS / [pt] AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DRENADO E NÃO DRENADO DE REJEITOS DE MINÉRIOS DE FERRO E DE OURO REFORÇADOS COM FIBRAS DE POLIPROPILENOJUAN MANUEL GIRAO SOTOMAYOR 15 January 2019 (has links)
[pt] O presente trabalho estudou o comportamento de rejeitos de minério de ferro e de ouro, reforçados com fibras de polipropileno, com o objetivo da aplicabilidade destes compósitos em aterros (pilhas) de rejeitos de mineração. As fibras foram distribuídas de forma aleatória nos rejeitos (matriz) em um teor de 0.5 por cento em relação ao peso seco da matriz. Os rejeitos de minério de ferro e de ouro são classificados como uma areia siltosa e uma argila siltosa, respectivamente. O programa experimental consistiu em ensaios triaxiais convencionais drenados e não drenados (tensões efetivas de confinamento de 50, 100, 200 e 400 kPa) em amostras não reforçados e reforçados com fibras. Ensaios de cisalhamento direto com superfície
polida (tensões normais de 25, 50, 100, 200 e 400 kPa) foram realizados para determinar a influência do reforço na fase residual dos compósitos. Ensaios de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foram realizados para visualizar a interação fibra-matriz. A análise global dos resultados permitiu mostrar que fibras de polipropileno não modificam o comportamento elastoplástico do rejeito de minério de ferro, porém no rejeito de minério de ouro o comportamento muda para elastoplástico de enrijecimento. A resistência ao cisalhamento incrementou em ambos os rejeitos reforçados, com um ganho mínimo equivalente ao dobro da tensão cisalhante dos rejeitos sem reforço. Com relação à variação volumétrica, o rejeito de minério de ferro apresenta um comportamento dilatante e a adição de fibras incrementa esse comportamento. No rejeito de minério de ouro observa-se que a tendência volumétrica inicial é de contração e depois apresenta uma leve dilatância, porém, com a adição de fibras, o comportamento dilatante é eliminado. Em conclusão, a aplicabilidade das fibras de polipropileno se mostra como alternativa de reforço e melhoria do comportamento geotécnico dos rejeitos de mineração estudados. / [en] The objective of this work is to study the behavior of iron and gold mine tailings reinforced with polypropylene fibers with the objective of the applicability of these composites in landfills (piles) of mine tailings. The fibers were randomly distributed in the mine tailings (matrix), where was used a content of 0.5 percent in relation to the dry weight of the matrix. The iron and gold mine tailings are classified as a silty sand and a silty clay, respectively. The experimental program consisted of conventional drained and undrained triaxial tests (effective confinement stresses of 50, 100, 200 and 400 kPa) in non-reinforced and reinforced samples. Direct shear tests with a polished surface (normal stresses of 25, 50, 100, 200 and 400 kPa) were performed to determine the influence of reinforcement on the residual phase of the composites. Scanning Electron Microscopy (SEM) tests were performed to visualize the fiber-matrix interaction. The global analysis of the results allowed to show that polypropylene fibers do not modify the elastoplastic
behavior of the iron mine tailings, but in the gold mine tailings the behavior changes to the strain hardening elastoplastic. Shear strength increased in both reinforced tailings, with a minimum gain equivalent to twice the shear stress of non-reinforced tailings. The strength parameters in the drained, undrained and residual condition of both mine tailings were increased with the addition of fiber. Regarding the volumetric variation, the iron mine tailings exhibits a dilative behavior and the fiber addition increases this behavior. In the gold mine tailings, it is observed that the initial volumetric tendency is contractive and then presents a slight dilatancy, however, with the fiber addition, the dilative behavior is eliminated. In conclusion, the applicability of the polypropylene fibers is showed as an alternative of reinforcement and improvement of the geotechnical behavior of the studied tailings.
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[en] SHEAR STRENGTH OF AN UNSATURATED COLLUVIUM SOIL FROM RIO DE JANEIRO, RJ / [pt] RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DE UM SOLO COLUVIONAR NÃO SATURADO DO RIO DE JANEIRO, RJRICARDO MOREIRA SOARES 25 August 2005 (has links)
[pt] Neste presente trabalho buscou-se avaliar a
características de resistência ao
cisalhamento e da relação sucção-umidade de um solo
tropical maduro encontrado
no campo experimental II da PUC-Rio, localizado na cidade
do Rio de Janeiro.
Para a determinação da resistência ao cisalhamento deste
solo, foram executados
ensaios de cisalhamento direto em amostras submersas
utilizando equipamento
convencional e ensaios de cisalhamento direto com sucção
controlada em
amostras com umidade natural. Os ensaios de cisalhamento
direto com sucção
controlada foram executados utilizando o equipamento
desenvolvido na PUC-Rio
por de Campos (1988), na qual utiliza a técnica de
translação de eixos
desenvolvida por Hilf (1956) para o controle da sucção
aplicada. Para a
determinação da relação sucção-umidade, foram realizados
ensaios para a
medição da sucção utilizando-se o método do papel filtro.
Através dos resultados
deste ensaio foi possível a determinação da curva
característica do solo em estudo.
Foram realizados também ensaios de compressão diametral a
fim de se estabelecer
uma relação entre a resistência à tração deste solo
versus sua sucção. Através da
análise dos resultados experimentais, foi possível a
determinação da envoltória de
resistência ao cisalhamento em 3 dimensões considerando a
proposta de Fredlund
et al. (1978), na qual se baseia na utilização das
variáveis de tensão (tensão normal n - ua) e (ua -
uw). / [en] In this present work one searched to evaluate the
characteristics of shear
strength and the suction-moisture relation of a tropical
mature soil found in
experimental field II of PUC-Rio, located in the city of
Rio de Janeiro. For the
determination of the shear strength of this soil, direct
shear test in submerged
samples using conventional equipment and direct shear tests
with controlled
suction in samples with natural moisture had been executed.
The direct shear tests
with controlled suction had been executed using the
equipment developed in
PUC-Rio for De Campos (1988), in which it uses the
technique of translation of
axles developed by Hilf (1956) for the control of the
applied suction. Tests for the
measurement of the suction which uses the filter paper
method was carried
through for the determination of the suction-moisture
relation. Through the results
of this test, the determination of the soil-water
characteristic curve of this soil was
possible. Diametrical compression test had also been
carried through in order to
establish a relation between the tensile strength of this
soil versus its suction.
Through the analysis of the experimental results, the
determination of the shear
strength envelope in tri-dimensions was possible
considering the proposal of
Fredlund et al. (1978), on which it bases on the use of the
variables of tension
(normal tension n - ua) and (ua - uw).
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