MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / JUNIO 2024 / EDICIÓN 561 12 Reid et al., 2021; Torres-Cruz & Santamarina, 2020; Viana da Fonseca et al., 2022). La evaluación de la LEC incluye, principalmente, resultados de ensayos triaxiales. Dichos resultados se interpretan en un espacio tridimensional de invariantes de esfuerzos y volumen, es decir, una representación en el plano q-p'-e, donde q es el esfuerzo desviador que induce el corte, p' el estado de esfuerzos medio y e representa la relación de vacíos (o volumen). Sin embargo, por conveniencia, la LEC se puede expresar en términos de su proyección 2D en dos planos, q-p' y e-log p'. En el plano p'-q se representa la resistencia del suelo en términos del parámetro de resistencia M, el cual es función del ángulo de fricción a volumen constante o en el estado crítico (φcv). En el plano e-log p' se representa la compresibilidad volumétrica mediante los parámetros de estado crítico pendiente λ e intercepto Γ. Por lo tanto, para definir LEC, se debe realizar una medición precisa de la carga aplicada, los cambios de volumen y la presión de poros inducida durante la fase de corte. Dado que la micro y macroestructura obtenida de los distintos procesos de disposición son presumiblemente diferentes, la identificación del efecto de la fábrica inducida debido al esfuerzo de compactación o a diversas relaciones anisotrópicas en la consolidación no es, generalmente, un problema por considerar en la identificación de la LEC, lo que aclarará si un conjunto único de parámetros de estado crítico es representativo. En el caso de la evaluación de los límites de desencadenamiento de la condición y estado de esfuerzos de inestabilidad, los ensayos de laboratorio deben incluir protocolos para identificar la resistencia "pico" no drenada (pre-ablandamiento o pre-softening) y la subsiguiente resistencia no drenada "residual" o última; es decir, la sensibilidad de estos suelos y su relación con el parámetro de estado y el índice de rigidez. Por lo tanto, la medición de las ondas sísmicas (de corte y compresión) durante las fases de ensayo es muy valiosa. Por último, pero no menos importante, los ensayos in situ son obligatorios para evaluar las condiciones de estado en términos de esfuerzo, densidad, conductividad hidráulica y consolidación de los relaves depositados o compactados. Para ese propósito, equipos y procedimientos específicos que utilizan conos piezoeléctricos estáticos (CPTu) y dilatómetros planos (DMT) son muy útiles. Dichos equipos se pueden complementar con módulos sísmicos para medir la velocidad de ondas P y S en el campo (denominados SCPTu y SDMT, respectivamente). En la actualidad dichos complementos son de suma utilidad para medir la rigidez a deformaciones muy bajas (por lo tanto, en el dominio elástico) y una evaluación importante del estado de esfuerzos en reposo o en condiciones K0. La interpretación con enfoque unificado está disponible en los marcos MSEC y la inestabilidad debido al ablandamiento frágil (en inglés softening y brittle) de los materiales sensibles y susceptibles a instabilidad por flujo. A partir de este contexto, en este documento se describen procedimientos de ensayo avanzados para caracterizar los parámetros hidromecánicos necesarios para modelar el comportamiento de suelos licuables y relaves mineros. Caracterización de propiedades físicas Las propiedades físicas de los suelos licuables y relaves tienen gran influencia en su comportamiento hidromecánico, debido a los efectos de fábrica y estructura de dichos materiales (Mitchell & Soga, 2005). La fábrica de los suelos aborda el tamaño, forma y distribución de las partículas, junto con los contactos entre partículas y su embalaje (packing en inglés). La estructura depende de la plasticidad, densidad y anisotropía del suelo. De la misma manera, la gravedad específica de las partículas sólidas (Gs) complementa la caracterización física de geomateriales ya que a partir de este parámetro se puede estimar la mineralogía del material, lo cual es fundamental en la evaluación del comportamiento hidromecánico de relaves mineros. La distribución de tamaño de partículas permite estimar por medio de los métodos de tamizado y sedimentación. La interpretación de la distribución de tamaño de partículas posibilita clasificar los suelos de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). La clasificación de suelos granulares susceptibles a licuación, según el SUCS, involucra el coeficiente de curvatura (Cc) y el coeficiente de uniformidad (Cu). Dichos coeficientes son parámetros de la curva de distribución del tamaño de grano y dependen de diferentes tamaños de partículas efectivos (es decir, los que son retenidos Figura 2. Correlaciones entre los parámetros de estado crítico y forma de partículas (datos de Cho et al., 2006; Yang & Lou 2015; Molina Gómez & Viana da Fonseca, 2021).
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