Johnis Toniolo*
Com a aplicação de várias técnicas conhecidas ao longo do tempo em operações de barragem, pode-se observar que ela não pode ser mais considerada um depósito de material processado.
Hoje, devido a vários fatores socioeconômicos e ambientais, sabe-se que a atenção dos profissionais de barragens não fica somente em como estão as condições do barramento principal, curvas do lençol freático, medições de piezômetro e outros processos de monitoramento do maciço da barragem.
Observa-se que toda formação das barragens tem um fator determinante para sua segurança, desde pontos onde o rejeito vai ser espigotado (lançado) até como o rejeito está sedimentado dentro da barragem.
A seguir, descrevemos três técnicas que podem contribuir ou até mesmo mudar o fator de segurança das barragens.
1º – Direcionamento de fluxo e áreas de permeação com pressão sobre o rejeito
Quando se vê um fluxo descontrolado de rejeito sobre as praias dentro das barragens — isso é muito prejudicial. Fluxo sem controle tende sempre a rolar para o maciço da barragem de forma aleatório e desordenada e, em leque, criar uma lâmina de água favorecendo o levantamento do lençol freático, mesmo que o rejeito esteja acima do N.A da barragem – isso possibilita a perda de calado da barragem, aumento de pressão sobe o barramento principal devido à densidade do rejeito e também a perda da capacidade hídrica do reservatório.
Executando o controle do fluxo do rejeito, observa-se um aumento da estabilidade da superfície do rejeito com redução considerável do nível do lençol nesses pontos, mantendo-se próximo ao N.A da lagoa principal.
Com isso, tem-se a diminuição da permeabilidade da superfície do rejeito, já que os superfinos secam e se tornam mais resistentes a água, com aumento expressivo na qualidade da água; há aumento da vida útil da barragem, retendo-se até 80% do rejeito que avançaria para o corpo hídrico da barragem para trás da praia; ocorre o preenchimento total de todos espaços da barragem onde os rejeitos não chegavam; obtêm-se diminuição da percolação do rejeito para a barragem principal, que reduz em muito o peso do empuxo sobre o barramento principal; e melhora o controle do nivelamento do rejeito, que aumenta a capacidade de armazenamento de toda a barragem, elevando-se o desnível natural que o rejeito cria– que é de 0,3% em média, para até 1%– levando em conta as distâncias dos espigotamento até o maciço da barragem – tudo isso pode representar um ganho de 12% de vida útil em algumas barragem já calculadas.
2º – Organização de partículas de rejeitos Com o tempo, observa-se que nenhum rejeito é igual em sua densidade, granulometria e composição da sua massa. Porém, a sua sedimentação se dá sempre no mesmo formato e dentro da barragem ela se forma em camadas, conforme a densidades da partícula.
Dessa forma, os rejeitos sedimentam por rolagem, repousando de forma aleatória e concentrando água entre as partículas sólidas, mantendo-se durante anos sedimentado dentro da barragem em estado de suspensão (líquido), mesmo em profundidades de até 30 m (teste de profundidade feito em SPT com martelo de 3kg e queda livre de 2 m), com algo entre 30 a 40% de água no seu estado sedimentado (teste feito somente com rejeito de minério de ferro).
Com a aplicação de uma vibração específica de alta frequência e baixa intensidade para a organização das partículas, feitas com equipamentos desenvolvidos para essa finalidade, observa-se um ganho em todos os aspectos: 1º – perda de estado de suspensão (líquido); 2º – liberação de 60% da água contida na massa de rejeito; 3º – aumento na densidade da massa de rejeito; 4º – ganho de 9x na resistência do rejeito no teste SPT (com o rejeito testado); 5º – diminuição de 18% do volume da massa de rejeito; e 6º – perda de 80% no índice de permeabilidade.
Com isso, se for executado em todo a área de uma barragem, pode-se dizer que no material testado perderia toda sua característica de escoamento, assim aumentando a segurança do processo.
3º – Rebaixamento por pressão negativa de lençol freático
Esse procedimento é muito eficaz para aplicação em barragem para retrocesso da curva do lençol freático. Hoje, o processo de rebaixamento de lençol freático já existe em várias barragens.
Porém, sempre no formato que é construído em poço com lançamento de bomba no interior. Esse processo funciona, porém com baixa eficácia, pois utiliza a gravidade para permear a água para o interior do poço, considerando ainda a baixa permeabilidade do maciço da barragem.
Com o rebaixamento de lençol freático por pressão negativa, os poços mantém-se com uma pressão negativa aplicada por uma bomba de vácuo, que estimula as partículas de água para permearem para dentro do poço, aumentando muito o fluxo. Com uma cortina do poço bem executada, consegue-se recuar a curva de lençol freático.
*O autor é diretor técnico do Grupo Toniolo
