Efecto de finos no plásticos en los parámetros dinámicos de arenas de relave

Abstract

El estudio del comportamiento dinámico ante solicitaciones sísmicas en Chile es fundamental, al considerar que Chile uno de los países más sísmicos del mundo. Uno de los parámetros fundamentales para entender la respuesta dinámica del comportamiento de una estructura, es el módulo de corte (G) y su amortiguamiento (D). Este trabajo corresponde a un estudio experimental sobre el efecto de los finos no plásticos, en los parámetros dinámicos de la arena de relaves El Torito . El principal objetivo es analizar las propiedades dinámicas de una arena de relave, para distintos contenidos de finos mediante el uso de Columna Resonante y Bender Element. El estudio tiene tres etapas: 1) Caracterización geotécnica del material a utilizar a través de granulometrías, determinación de índice de vacíos máximos y mínimos, microscopía, y gravedad específica. 2) Ensayos de Bender Element en carga y descarga para confinamientos entre 1 a 5 [kgf/cm2], para un índice de vacío inicial de confección entre 0,75 a 0,85 y con un contenido de finos entre 1% a 30%. 3) Ensayos de Columna Resonante para una arena de relave con un contenido de finos entre 1% a 20%, con el mismo estado de carga e índice de vacío de confección que los ensayos de Bender Element. Dentro de los principales resultados se obtiene la dependencia de los parámetros dinámicos (G y D) con el estado de carga, el índice de vacío inicial y la deformación al corte, tal y como se señala en la literatura, adicionalmente se han encontrado relaciones entre el contenido de finos y las propiedades dinámicas, definiendo relaciones lineales y exponenciales. Finalmente, se ha estudiado la diferencia de resultados de Gmax mediante columna resonante y bender element, obteniendo un valor levemente mayor en este último. Esto se asocia a una deformación más pequeña que se alcanza en bender element, por otro lado, para el estudio del comportamiento drenado y no drenado, se ha encontrado una diferencia, la cual se incrementa al aumentar la deformación al corte. Este fenómeno es posible asociarlo principalmente al estado de carga, donde en el comportamiento no drenado, existe una disminución de la tensión efectiva de la muestra de suelo ensayada debido a la generación de presiones de poros. Ante esto se estudia una corrección del valor de G asociado al comportamiento no drenado mediante el estado de carga.