Efecto del confinamiento y el contenido de finos no plásticos en el comportamiento monótono drenado de arenas de relave

Abstract

Este trabajo es una investigación experimental sobre el efecto del confinamiento y el contenido de finos en el comportamiento monótono drenado de las arenas del tranque de relaves El torito , en un amplio rango de presiones que varían desde 0.1 MPa a 5 MPa. El contexto que motiva este estudio es la gran producción y baja ley de los yacimientos mineros en Chile, lo que implica la construcción de tranques de relave por sobre los 150 m, induciendo cargas que superan 1 MPa. Este nivel de tensiones podría generar rotura de partículas, aumentando la compresibilidad, y la pérdida de resistencia. El programa experimental consiste en ensayos triaxiales drenados en el material de relaves variando el contenido de finos no plásticos en 1%, 5%, 10% y 20%. Los ensayos fueron realizados a presiones de confinamiento isótropo inicial desde 0.2 MPa hasta 5 MPa. Los resultados evidencian que a bajas presiones de confinamiento se tiene un crecimiento de la compresibilidad al aumentar la dosificación de fino, puesto que estos contribuyen en el deslizamiento de los granos gruesos de arena. En la medida que aumenta el confinamiento efectivo, desaparecen las diferencias en deformación volumétrica, tendiendo a la formación de una meta estructura estable. Por otro lado el ángulo de fricción interna peak disminuye con la presencia de finos en bajas presiones de confinamiento, debido a que los finos contrarrestan la trabazón mecánica. El aumento del confinamiento provoca la pérdida del trabazón peak y un pulido de cantos angulosos que se traduce en una disminución del ángulo de fricción interna peak Por último, se demuestra experimentalmente que las arenas de relave, para un 20% de deformación axial, no sufren una rotura explosiva hasta confinamientos de 5 MPa, sino que un pulido de los cantos angulosos. Se observa que este pulido es mayor, y se acentúa, en la etapa de corte que en consolidación isótropa