Se realizó una investigación conducente a determinar el efecto envejecimiento en el comportamiento de arenas de relave. Se ha elegido un depósito de suelo de residuos mineros, o presa de relave, como adecuado para la investigación del fenómeno debido a que es importante conocer los cambios mecánicos y dinámicos que se producen en el tiempo de modo de predecir sus cambios durante el abandono. El programa de ensayos consiste en un total de 33 triaxiales estáticos y 43 triaxiales cíclicos. Se utilizaron muestras inalteradas extraídas, mediante toma de muestras en bloques de un tranque de relaves en operación, con depositaciones entre 0 y 5 meses, y probetas remoldeadas en laboratorio con el mismo material extraído, las cuales se dejaron envejecer entre 0 y 5 meses. Se presentan los resultados experimentales sobre el efecto envejecimiento en el comportamiento de arenas de relave. Se comparan los resultados de ensayos realizados en probetas reconstituidas mediante el método de apisonado húmedo y envejecido en laboratorio, con muestras inalteradas obtenidas in situ en diferentes tiempos de depositación. Para las probetas preparadas y envejecidas en laboratorio se pudo determinar que con el tiempo existe un aumento importante de la resistencia cíclica. Con el análisis de probetas remoldeadas y muestras inalteradas es posible determinar preliminarmente que el efecto envejecimiento es más rápido en probetas remoldeadas que en muestras inalteradas, para condiciones similares.

Ingeniero Civil / Este estudio es una investigación experimental que examina el comportamiento de arenas de relave a altas presiones; en particular, el efecto de finos no plásticos en el comportamiento de arena de relaves sometidos a esfuerzos efectivos e isotrópicos, de hasta 50 kgf⁄〖cm〗^2 . Esta investigación explora cómo el contenido de finos influye en la rotura de partículas y compresibilidad ante altas presiones isotrópicas de confinamiento. La rotura de partículas es un tema de interés para el diseño de grandes tranques de relave. La gran producción minera y la baja ley de los yacimientos en Chile, requiere que se proyecten estructuras capaces de almacenar grandes volúmenes de desechos, las cuales alcanzan alturas de coronamiento sobre los 300 m, i.e., niveles de carga solicitante sobre los 5 MPa. Estos niveles de carga acentúan el proceso de deformación y pérdida de resistencia, producto de la rotura de partículas asociada. El programa experimental considera ensayos de consolidación isotrópica, en probetas de arena de relave con diferentes porcentajes de contenido de finos no plásticos para caracterizar su comportamiento. Las cargas aplicadas en estos ensayos son isotrópicas y van desde 1MPa a 5MPa. Los resultados experimentales sugieren que la presencia y cantidad de finos influyen aumentando la compresibilidad de las arenas de relave depositadas en estado suelto. Lo anterior se traduce en cambios significativos en el índice de vacíos al ser confinados. El efecto de los finos en la compresibilidad se pierde con el aumento de la densidad relativa de confección de las muestras, incluso rigidizando la muestra para los estados más densos de confección. Los resultados también sugieren que la arena de relave exhibe una leve rotura al ser consolidadas a altas presiones, sobre todo para densidades relativas altas, mostrando diferencias en el contenido de finos de hasta un 4% para la arena lavada (cf=1%). Esta diferencia disminuye al aumentar el contenido de finos no plásticos de la arena, indicando que los finos contribuyen en la distribución de los esfuerzos efectivos, disminuyendo el nivel de rotura.

Ingeniero Civil / Este trabajo es un estudio experimental sobre el comportamiento triaxial cíclico isotrópico y anisótropo de arenas. Su finalidad es evaluar la respuesta mecánica que tienen los suelos ante solicitaciones cíclicas, similar a aquellas inducidas por un evento sísmico El trabajo experimental considera una etapa inicial de ensayos que incluye granulometrías, índice de vacíos máximos y mínimos, microscopia, gravedad específica, entre otros. La segunda etapa considera ensayos triaxiales cíclicos ante condiciones iniciales isótropas y anisótropas. Con base en los resultados obtenidos en la etapa experimental, se analizó en particular el desarrollo de exceso presión de poros y la deformación axial que se producen al someter una muestra de suelo a una solicitación cíclica. Los resultados de este análisis, se compararon con modelos empíricos expuestos en la literatura como el de Lee & Albaisa (1974), DeAlba et al. (1975), y el Modelo GMP de Green et al. (2000). En cuanto al desarrollo de la deformación axial, se analizó su comportamiento ante diferentes niveles de corte estático, cargas cíclicas y confinamientos efectivos, buscando una relación entre estas variables. El análisis de estos modelos evidencio una diferencia entre la generación del exceso de presiones de poros de las arenas naturales y las de relaves, la cual no es considerada por ellos. Es por esto que se propone un modelo empírico analítico el cual predice el exceso de presión de poros ante un evento sísmico de magnitud específica, utilizando el método propuesto por Seed et al. (1983), aportando información útil para modelos numéricos a la hora de evaluar el potencial de licuefacción de un sitio. Con respecto a la deformación, se concluye que son muchas las variables que influyen en su comportamiento, por lo que es necesario de más estudios para poder relacionarlas.

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Actualmente en Chile se están diseñando presas de arenas de relaves con alturas superiores a 250 m. A nivel mundial son escasos los antecedentes de construcción y del comportamiento de las arenas cicloneadas que conforman los muros resistentes de estos depósitos baja las altas presiones de confinamiento. El objetivo principal de desarrollar este trabajo, fue analizar el comportamiento de arenas de relaves a altas presiones de confinamiento teniendo como marco de referencia lo reportado en arenas naturales. En particular, lo relativo al impacto de las altas presiones de confinamiento sobre las propiedades de resistencia al corte bajo condiciones drenadas y no drenadas, rigidez del material a pequeñas y grandes deformaciones, así como su efecto sobre sobre la resistencia cíclica. Se presentan resultados de ensayos geotécnicos realizados sobre arenas de relaves de cobre, bajo presiones de confinamiento de hasta 30 kg/cm2 . Los ensayos corresponden a 4 diferentes tipos de relaves, provenientes de 4 operaciones mineras distintas. Se ensayó un amplio rango de presiones de confinamiento, densidades y contenidos de finos, de modo de cubrir la mayor diversidad de casos. Estos ensayos incluyen: granulometría, propiedades índices, compactación, triaxiales estáticos (drenados y no-drenados), triaxiales cíclicos, triaxiales a pequeñas deformaciones y ensayos en columna resonante. La interpretación de los resultados de los ensayos ha permitido establecer un marco de referencia del comportamiento de las arenas de relaves a altas presiones, con las siguientes conclusiones principales: La rotura de partículas no es tan pronunciada como en algunas arenas naturales, La envolvente de resistencia drenada no es sensible a las altas presiones ni al rango de contenido de finos ensayados, La resistencia no drenada promedio disminuye al incrementarse el contenido de finos, pero son comparativamente mayores que los reportados en la literatura técnica para arenas naturales, El módulo de deformación tangente inicial (Ei), para el rango de densidades y presiones ensayadas, es poco sensible al rango de contenido de finos ensayados (12% - 30%), Se observa un fuerte incremento en el módulo de corte máximo por efecto de las presiones de confinamiento e índice de vacíos, Para presiones de confinamiento mayores que 10 kg/cm2 , no hay cambios significativos en el valor de la resistencia cíclica (Rc), La aplicación de los factores de ajuste por sobrecarga (Ky anisotropía K típicos, indicados en la literatura técnica para arenas naturales, puede implicar la subestimación del valor de la resistencia cíclica en arenas de relave.