Avalia??o do efeito de escala no estudo da resist?ncia ao cisalhamento de um est?ril de min?rio de ferro.

Programa de P?s-Gradua??o em Geotecnia. N?cleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Pilhas de est?ril em minera??o s?o formadas pela disposi??o de material est?ril, conforme a norma, para garantir a estabilidade em longo prazo. Geralmente, na fase de projeto os par?metros de resist?ncia obtidos em laborat?rio correspondem a faixas granulom?tricas diferentes daquelas do est?ril disposto nas pilhas. Portanto, faz-se necess?rio determinar o efeito de escala granulom?trica nos par?metros de resist?ncia. O objetivo principal desta disserta??o ? estudar o comportamento do est?ril em fun??o do efeito de escala granulom?trica e aferir as varia??es nas suas propriedades geot?cnicas. Durante o programa experimental foram utilizadas amostras obtidas a partir de ensaios de caracteriza??o f?sica adequados ?s normas vigentes. A metodologia adotada baseou-se no comportamento de um est?ril submetido ao cisalhamento direto e sua rela??o com os par?metros de resist?ncia obtidos para v?rias faixas granulom?tricas. Com base nesta investiga??o foram obtidas correla??es da granulometria com uma compacidade relativa emp?rica, que ressaltam a influ?ncia destes par?metros no valor do ?ngulo de atrito deste est?ril. A concord?ncia e a reprodutibilidade dos resultados para as amostras com granulometrias variadas, comprovam e aferem a qualidade das moldagens propostas e realizadas. N?o obstante, ? evidente que uma reavalia??o do di?metro m?ximo dos gr?os a ser utilizado para uma determinada altura do CP ? necess?rio, o efeito do tamanho do gr?o durante o cisalhamento foi observado, cujas amostras apresentaram expansibilidade durante o cisalhamento. O efeito de escala na determina??o do ?ngulo de atrito do est?ril foi evidente, a depend?ncia entre a granulometria das amostras de est?ril e a resist?ncia ao cisalhamento do est?ril foi percebida pela tend?ncia do decr?scimo do ?ngulo de atrito com a redu??o do di?metro das suas part?culas. Ressalta-se que para pilhas dimensionadas a partir de ensaios realizados com granulometrias reduzidas quando comparadas ?quelas presentes em campo o projeto caminha no sentido da seguran?a, pois se projetam estruturas baseadas em par?metros conservadores. N?o obstante, a avalia??o do efeito de escala pode colaborar para minimiza??o das ?reas de disposi??o e, assim, em impactos ambientais consideravelmente menores.Waste rock dumps in a mining, are constructed by the disposal of waste rock material, as the standard to ensure, especially, the stability of the pile in the long term. Generally, in the design phase the strength parameters obtained in the laboratory correspond to different particle sizes of those sterile disposed. Therefore, it is necessary to determine the effect of particle size range in strength parameters. The main objective of this dissertation is to study the waste rock behavior as a function of particle size scale effect and measure the variations in their geotechnical properties. In implementing the experimental program samples were used obtained from physical characterization tests appropriate to current standards. The methodology adopted was based on the behavior of a waste rock sample subjected to direct shear and its relation to the strength parameters obtained for various particle sizes. Based on this research were obtained from particle size correlations with relative compactness known empirically that highlight the influence of these parameters on the value of the friction angle of the waste rock. The execution of shear tests for determining the resistance parameters, showed a consistent tool when applied to granular waste rock. The agreement and the reproducibility of the results for the different specimen with different grain sizes attest and certify the quality of impressions and proposals made. However, it is clear that a revaluation of the maximum grain diameter to be used for a given height of the specimen is required, the effect of grain size during the shear was observed, whose specimen showed expansion during shearing. The scale effect in determining the waste rock friction angle was evident the dependence between particle size of the waste rock specimen and waste rock shear resistance was realized by decreasing the tendency of the friction angle with the reduced diameter of its particles. It is noteworthy that for waste rock dumps designed considering reduced particle size compared to those particles in the field present the project moves towards safety because protrude in conservative parameters based structures. However, the scale effect evaluation can contribute to the minimization of disposal sites and, therefore, in significantly less environmental impact