DEVELOPMENT OF A SERVO-CONTROLLED CYCLIC TRIAXIAL CELL AND STUDY OF THE LIQUEFACTION SUSCEPTIBILITY OF TAILINGS FROM AN IRON MINING

• Main Author: SERGIO TIBANA
• Other Authors: TACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 1997
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2212@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2212@2

COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === Apresenta-se, neste trabalho, resultados de um extenso estudo experimental de laboratório, cujos objetivos eram: obter informações do comportamento tensão-deformação em condições não drenadas, e verificar a susceptibilidade à liquefação de um resíduo oriundo da lavra do itabirito silicoso da Mina de Fernandinho, que situa-se no Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais ), região com grande concentração de minério de ferro. Para realizar o estudo de susceptibilidade à liquefação do resíduo, foi necessário projetar e construir um equipamento que é constituído de: uma célual triaxial, servo-motores, válvulas para regulagem de pressão, um microcomputador AT486, conversor D/A, um sistema de aquisição de dados da National Instruments e alguns acessórios que foram desenvolvidos para facilitar a execução dos ensaios. Durante a fase de projeto e montagem deste equipamento foi implementado um programa na linguagem de programação C para gerenciar os ensaios. Este equipamento possibilitou a execução dos ensaios triaxiais cíclicos e monotônicos com trajetórias de tensões servo controladas. Na primeira fase deste estudo foram realizados ensaios de caracterização completa, análise mineralógica e de microscopia eletrônica. Após a caracterização física do material, passou-se ao estudo do comportamento tensão- deformação e resistência com a execução de ensaios triaxiais. Nesta fase foram executados ensaios monotônicos e cíclicos em corpos de prova adensados isotropicamente e anisotropicamente. Com as análises dos resultados e entendimento do comportamento tensão deformação deste material em condições de laboratório, concluiu-se que este é susceptível à liquefação devido ao comportamento colapsível e desenvolvimento elevado de poropressões. Finalmente, propõe-se uma nova metodologia experimental para estudar os mecanismos que levam o solo a desenvolver o fenômeno de liquefação, tendo em vista que as metodologias apresentadas na literatura corrente não são adequadas para estudar este fenômeno. === This work presents results of na experimental research programme executed in the laboratory at PUC-Rio, Brazil. The aim of this research was investigated the stress-strain behaviour and the evaluation of the susceptibility of fine grained tailing material from Fernandinho Mine to liquefaction. This mine is at Quadrilatero Ferrífero (Minas Gerais - Brazil), region with one of the largest sources of iron ore in Brazil.In order to study the susceptibility to liquefaction of tailing material an servocontrolled triaxial device was developed. This device were composed by: triaxial cell, servo-motors,pressure regulators, microcomputer, one digital analogy convert of, one analogy digital convert developed in the laboratory at PUC-Rio and other accessories. During the development of the device, one software to control all the trajetories was implemented. Using this device some cyclic and monotonic triaxial tests were carried out.Complete characterization, mineralogical and eletronic microscope analysis were carried out in the preliminary steps of this research. After this, an extensive programme of triaxial tests were carried out in order to determine the failure envelope, stress-strain behaviour and liquifiction resitance of the tailing material.A colapsive behavior of the tested material was observed at small strain and stress conditions. Another important observation was the high level of poropressure development,suggesting that this material is susceptible to liquefaction in special conditions.Finally, based on the test results, a new methodology is proposed to investigate soils when submitted to undrained conditions.