Influence of heterogeneity of iron ore tailings used as mineral addition on microconcrete properties
| Autor: | Bruna Silva Almada |
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| Přispěvatelé: | White José dos Santos, Dayana Cristina Silva Garcia, Guilherme Jorge Brigolini Silva, Fernando do Couto Rosa Almeida, Augusto Cesar da Silva Bezerra |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2021 |
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| Zdroj: | Repositório Institucional da UFMG Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) instacron:UFMG |
| Popis: | FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais A mineração de ferro, apesar de promover um impacto positivo na economia, está associada a uma relevante questão ambiental, devido às extensas áreas alteradas e ao grande volume de resíduos gerados no processo de extração e beneficiamento. Com o crescimento da atividade mineradora, cada vez mais, as barragens têm aumentado de tamanho, o que dificulta seu gerenciamento e pode levar ao seu colapso. Portanto, o aproveitamento do rejeito de minério de ferro (RMF) contribui para redução dos impactos ambientais, além de agregar valor a outro produto. Em razão da sua granulometria e composição química, os RMF’s são materiais potenciais para o uso como matéria-prima em produtos destinados à construção civil, por exemplo em materiais cimentícios. Entretanto, a depender do processo de beneficiamento e das características da jazida explorada, os resíduos gerados possuem diferentes propriedades físico-químicas e mineralógicas. Por isso, quando é introduzido em algum material, sua heterogeneidade pode levar a diferentes resultados no desempenho mecânico e de durabilidade do compósito final. À vista disso, este trabalho tem como objetivo avaliar se a heterogeneidade de RMF’s influencia as propriedades de microconcretos, quando os rejeitos são aplicados como adição. Para isso, foram coletados quatro rejeitos de minério de ferro de origens distintas, que foram adicionados a microconcretos no teor de 40% em relação a massa de cimento. Os rejeitos foram caracterizados quanto a composição química e características físicas e mineralógicas para a verificação da heterogeneidade. Em seguida, foram moldados corpos de prova de microconcreto para avaliação das propriedades mecânicas, indicadores de durabilidade e propriedades microestruturais. De forma geral, as partículas de RMF atuaram preenchendo os poros, promovendo uma manutenção ou melhoria das propriedades. Os resultados indicaram uma tendência de melhoria de resistência mecânica, aumento de rigidez e redução de porosidade. Com isso, há indicativos de melhoria de durabilidade, como redução da carbonatação. A dureza e módulo de indentação da matriz cimentícia tendem a ser aumentados com a introdução do RMF. Contudo, a influência de cada RMF nos microconcretos foi variável para algumas propriedades, indicando que a heterogeneidade desse resíduo deve ser um fator considerado para diferentes aplicações do material. Esta pesquisa colabora com a ampliação dos conhecimentos a respeito da microestrutura de compósitos contendo adição de RMF. Além disso, reitera a importância da utilização de subprodutos industriais na construção civil como solução para os impactos ambientais associados aos resíduos. Iron mining, despite having a positive impact on the economy, is associated with a relevant environmental issue, due to the extensive altered areas and the large volume of waste generated in the extraction and processing process. With the growth of mining activity, increasingly, dams have become bigger, which makes their management difficult and can lead to their collapse. Therefore, the use of iron ore tailings (IOT) contributes to the reduction of environmental impacts, in addition to adding value to another product. Due to their granulometry and chemical composition, IOT’s has potential for use as a raw material in products intended for civil construction, for example in cementitious materials. However, different exploited deposit and ore beneficiation process can generate waste with different physical-chemical and mineralogical properties. Therefore, when it is introduced in some material, its heterogeneity can lead to different results in the final composite mechanical and durability performance. In view of this, this work aims to assess whether the heterogeneity of IOT’s influences the properties of microconcretes, when the tailings are applied as an addition. Four iron ore tailings from different mines were collected and added to microconcrete in a 40% contente, in relation to the cement mass. The tailings were characterized in terms of chemical composition and physical and mineralogical characteristics to verify heterogeneity. Then, microconcrete specimens were molded to evaluate the mechanical and microstructural properties and durability indicators. In general, the IOT particles acted by filling the pores, promoting maintenance or improvement of properties. The results indicated a tendency to improve mechanical strength, increase stiffness and reduce porosity. Thus, there are indications of improved durability, such as reduced carbonation. The hardness and indentation module of the cementitious matrix tend to be increased with the introduction of IOT. However, the influence of each RMF on the microconcrete was variable for some properties, indicating that the heterogeneity of this residue must be a factor considered for different applications of the material. This research collaborates with the expansion of knowledge regarding the microstructure of composites containing addition of IOT. In addition, it reiterates the importance of using industrial by-products in civil construction as a solution to the environmental impacts associated with waste. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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