ARTÍCULOS TÉCNICOS

M Dulo De Rigidez Al Cortante En Relaves Mineros No Saturados

El Dr. Alfonso Fernández Lavín, autor del artículo, es un eminente Ingeniero Civil graduado en la Universidad Central del Ecuador, con Maestría y Doctorado en Geotecnia de la Universidad Autónoma de México.

publicado en varios medios internacionales sobre Geotecnia e Ingeniería Civil.

Resumen

En la actualidad, las operaciones mineras a gran escala producen considerables cantidades y tipos de desperdicios, muchos de ellos la necesidad de construir obras de contención seguras para su disposición y almacenamiento. Por esta razón, en este documento se estudia saturación) en el módulo de rigidez al cortante en relaves mineros no saturados sometidos a cargas dinámicas. En el laboratorio, empleando una columna resonante y una cámara triaxial cíclica se estimó el módulo de rigidez al cortante en probetas confeccionadas con relaves mineros.

Introducci N

La geotecnia se desenvuelve entre una gran variedad de suelos con propiedades mecánicas y físicas muy amplias, entre ellas podemos encontrar suelos con diferentes contenidos de agua. La diferencia entre un suelo saturado y uno no saturado radica en que los primeros poseen dos fases (líquida y sólida), mientras que los segundos están constituidos por cuatro fases, que son la sólida, la líquida (comúnmente agua), la gasososa (comúnmente aire) y la existencia de una fase adicional, nombrada (Fredlund y Morgenstern 1977).

En depósitos construidos para alojar relaves mineros, debido al proceso mismo de extracción del mineral buscado, los depósitos heterogéneos.

La disposición de este tipo de materiales se lo puede efectuar de manera saturada en forma de lodos (e.g. aguas arriba, línea central o aguas abajo), o en forma no saturada, o prensas que disminuyen su contenido de agua, convirtiéndoles en materiales semisecos ubicados con maquinaria pesada.

Para el caso de depósitos semisecos, se ha observado que la atracción capilar entre partículas es función del tamaño de los granos, del grado de saturación, del arreglo y forma de las partículas, así como de la dirección de la curva de saturación (seco-saturado o saturado-seco).

Debido a que en la literatura aún es reducida la información referente al estudio de relaves mineros no saturados, el objeto de este documento es investigar la variación del módulo de rigidez al esfuerzo cortante ante solicitaciones dinámicas en probetas elaboradas con relaves mineros no saturados.

Procedimiento Experimental

Se emplearon relaves mineros producto de la trituración y procesamiento de material pétreo para la explotación de plata, plomo y zinc. como arenas mal gradadas – limosas (SPdistribución granulométrica se la efectuó mediante el tamizado por vía húmeda; la fue 11.6%, de arena (entre 0.075 y 4.75 mm) del 88.4%, no presentando tamaños tipo gravas. El tamaño medio de partículas (D50) fue de 0.22

La redondez de las partículas fue de 0.35 y corresponde a subangular (Youd 1973). El valor fue calculado por medio del análisis de las fotografías microscópicas como se muestran en las fotografías 1(a) y 1(b) saturación sigue aumentando hasta el 75.5% observar que a medida que el esfuerzo de rigidez también aumenta independientemente del grado de saturación de la probeta. al cortante se utilizó una columna resonante con el método de barrido de frecuencias y en una segunda etapa se empleó una cámara triaxial cíclica aplicando cargas cíclicas de 20 repeticiones cada una con diferentes deformaciones axiales (Fernández 2016).

El programa experimental buscó conocer comportamiento de los relaves mineros ante la acción de cargas dinámicas, al variar el grado de saturación de 0 a 76.4% (manteniendo una compacidad relativa similar para cada una de las muestras). Las probetas constituidas fueron ensayadas con diferentes presiones de pruebas no consolidadas y no drenados (UU).

Resultados Y An Lisis

De manera general, el módulo de rigidez a muy pequeñas deformaciones (Gmáx) disminuye conforme aumenta el grado de saturación, presentando sus valores más altos en la muestra seca, que a su vez es la condición más densa ensayada. Conforme disminuye el grado de saturación (Sr), el Gmáx sufre una disminución

Posterior a este valor y conforme se incrementa la rigidez del material no experimenta cambios con un leve ascenso en la rigidez si el grado de curvas normalizadas de relación del módulo de rigidez al corte con la distorsión angular valores mostrados consideran muestras secas y saturadas (efectuado por diversos autores) y las obtenidas en la presente investigación para una misma compacidad relativa y diferente grado de saturación. Se observa un comportamiento similar a las curvas obtenidas en arenas limpias secas como saturadas. Por otro lado, estas curvas divergen a las obtenidas de otros relaves mineros en condiciones saturados y a las resultantes de suelos muy plásticos (origen marino y lacustre).

Contenido de agua en el módulo de rigidez al cortante.

Contenido de agua en el Gmáx para diferentes esfuerzos de confinamiento.