CONTROL DE CALIDAD EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE …
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍNDE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA CONTROL DE CALIDAD EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE ARENAS Y CONSTRUCCIÓN DE PRESAS DE RELAVES Informe de Servicios Profesionales presentado por el Bachiller: FERNANDEZ BERNEDO, BRIAN para optar el Título Profesional de: INGENIERO METALURGISTA AREQUIPA - PERÚ 2019
Transcript of CONTROL DE CALIDAD EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE …
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍNDE AREQUIPA
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA
CONTROL DE CALIDAD EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN
DE ARENAS Y CONSTRUCCIÓN DE PRESAS DE RELAVES
Informe de Servicios Profesionales
presentado por el Bachiller:
FERNANDEZ BERNEDO, BRIAN
para optar el Título Profesional de:
INGENIERO METALURGISTA
AREQUIPA - PERÚ
2019
i
DEDICATORIA
A Dios.
Por ser mi fortaleza en todo momento.
A mis padres Gloria y Elman.
Por darme la vida, ser mi guía y ejemplo a seguir.
A Hamily y Valentina.
Por su alegría e infinitas muestras de afecto.
A Eloísa.
Por su amor y apoyo incondicional.
A Justo, Walter, Hermilia, Miguel, Mario y Gaby.
Mis ángeles en el cielo.
ii
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la minería tiene un gran impacto en el día a día de la población.
Es tarea de cada unidad minera y de todo el personal que labora en las empresas
dedicadas a este rubro, ejecutar un trabajo adecuado cumpliendo
especificaciones técnicas, elaborando productos de alta calidad, respetando el
medio ambiente, flora y fauna silvestre.
Realizar un tratamiento adecuado a los relaves, es parte fundamental del
procesamiento de minerales, de igual forma, recuperar la mayor cantidad de
agua utilizada en dicho proceso nos ayudará a optimizar nuestro trabajo y cada
vez depender menos del agua fresca que es de vital importancia para la
existencia de la especie humana, animales y vegetación.
Existen diversas formas de tratar los relaves en las distintas unidades mineras a
nivel nacional e internacional. Si logramos una adecuada gestión en el control de
calidad en la producción de relaves y recuperación de agua del proceso,
podemos llegar a minimizar los riesgos en la construcción de presas y de esta
manera hacer más eficiente y segura nuestra labor.
iii
CONTROL DE CALIDAD EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE ARENAS Y
CONSTRUCCIÓN DE PRESAS DE RELAVES
INDICE
DEDICATORIA i
INTRODUCCION ii
INDICE iii
INDICE DE TABLAS v
INDICE DE FIGURAS vi
RESUMEN viii
ABSTRAC ix
FIRMAS x
CAPITULO I – GENERALIDADES
1.1. Visión 1
1.2. Misión 1
1.3. Ubicación 2
CAPITULO II – DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE OPERACIONES RELAVES
2.1. Descripción General del Área de Operaciones Relaves 3
2.2. Flow Sheet de manejo de relaves y sistema de recuperación de agua 7
CAPITULO III – MARCO TEORICO – PRESAS DE RELAVES
3.1. Definición 9
3.2. Tipos de presas de relaves 10
3.2.1. Por constitución del muro exterior 10
3.2.2. Por la implantación del terreno 10
3.2.3. Por el tipo de crecimiento 12
iv
CAPITULO IV – ENSAYOS APLICADOS EN EL CONTROL DE CALIDAD
PRESA DE RELAVES
4.1. Introducción 14
4.2. Objetivos 14
4.3. Desarrollo de las actividades 15
4.3.1. Ensayos de Laboratorio 16
4.3.1.1. Ensayo de porcentaje de sólidos 16
4.3.1.2. Ensayo de análisis granulométrico 18
4.3.1.2.1. Granulometría de material cicloneado 20
4.3.1.2.2. Granulometría de relave en descarga 29
4.3.1.2.3. Granulometría de material compactado 36
4.3.1.3. Ensayo de humedad 39
4.3.1.4. Ensayo Próctor estándar – máxima densidad 40
4.3.1.4.1. Ensayo de gravedad específica 45
4.3.2. Ensayo de campo 48
4.3.2.1. Ensayo de compactación con densímetro nuclear 48
4.3.2.1.1. Medidores nucleares 49
4.3.2.2. Ensayo de cono de arena 55
4.3.3. Otros trabajos 59
4.3.3.1. Calibración de cono de arena 59
4.3.3.2. Calibración de molde 63
4.3.3.3. Lectura de piezómetro de tubo abierto y cuerda vibrante 65
4.3.3.4. Monitoreo de pozos y aguas subterráneas 68
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 69
BIBLIOGRAFIA 70
ANEXOS 71
v
INDICE DE TABLAS
Tabla Nº 1 Valores promedio de porcentaje de sólidos de espesadores 17
Tabla Nº 2 Valores para porcentaje de sólidos 25
Tabla Nº 3 Valores obtenidos para una muestra de Alimentación (Feed) 26
Tabla Nº 4 Valores obtenidos para una muestra de Underflow (U/F) 27
Tabla Nº 5 Valores obtenidos para una muestra de Overflow (O/F) 27
Tabla Nº 6 Datos operativos material cicloneado 28
Tabla Nº 7 Ejemplo de granulometría de relave para disposición 35
Tabla Nº 8 Valores obtenidos para 5 muestras aleatorias de descarga 36
Tabla Nº 9 Datos de granulometría material compactado 38
Tabla Nº 10. Molde desmontado y limpio listo para colocar en la balanza 44
Tabla Nº 11. Valores de densidad seca 44
Tabla Nº 12. Datos de ensayo de gravedad específica 47
Tabla Nº 13. Valores de pruebas en campo en sayo con densímetro 54
Tabla Nº 14. Humedad Laboratorio de pruebas en campo 54
Tabla Nº 15. Resultados de ensayo de compactación 55
Tabla Nº 16. Datos ensayo de cono de arena 57
Tabla Nº 17. Humedades ensayo de cono 58
Tabla Nº 18. Compactación obtenida mediante cono de arena 58
Tabla Nº 19. Datos para hallar densidad de la arena 61
Tabla Nº 20. Datos para hallar el peso de la arena en cono 62
Tabla Nº 21. Datos para hallar el peso del molde 63
Tabla Nº 22. Datos para hallar volumen del molde por volumen de agua 64
Tabla Nº 23. Datos para hallar el volumen del molde por medidas 65
vi
INDICE DE FIGURAS
Figura Nº 1 Ubicación Unidad Minera Cerro Verde 2
Figura Nº 2 Diagrama de entradas y salidas del área SMCV, Manual de Operaciones
Presa de Relaves 4
Figura Nº 3 Flow Sheet Presa de Relaves, SMCV 7
Figura Nº 4 Vista general del área de manejo de relaves y recuperación de agua. SMCV 8
Figura Nº 5 Ejemplo de Presa de Relaves. Presa de Relaves Toromocho 10
Figura Nº 6 Ejemplo de Presa de Relaves. Presa de Relaves Toromocho 11
Figura Nº 7 Ejemplo de Presa de Relaves. Presa de Relaves Toromocho 11
Figura Nº 8 Presa de relaves aguas arriba. Artículo Sernageomin, preguntas frecuentes
sobre relaves 12
Figura Nº 9 Presa de relaves aguas abajo. Artículo Sernageomin, preguntas frecuentes
sobre relaves 13
Figura Nº 10 Presa de relaves de eje central. Artículo Sernageomin, preguntas frecuentes
sobre relaves 13
Figura Nº 11 Control de calidad en laboratorio de Presa de Relaves 15
Figura Nº 12 Valores de espesadores reportados correspondientes a un mes de operación 18
Figura Nº 13 Ejemplo de aberturas de mallas serie Tyler SMCV. Manual de Operaciones
Presa de Relaves 19
Figura Nº 14 Muestra tamizada. SMCV. Manual de Operaciones. Presa de Relaves 20
Figura Nº 15 Partes de un hidrociclón. SMCV. Manual de Operaciones, Presa de Relaves 21
Figura Nº 16 Funcionamiento de un hidrociclón. SMCV, Manual de Operaciones Presa de
Relaves 22
Figura Nº 17 Tipo de descarga en el U/F de hidrociclones. SMCV. Manual de Operaciones
Presa de Relaves 22
Figura Nº 18 Muestreo de relave en bandejas 25
Figura Nº 19 Horno eléctrico para secado de muestras. Secado según norma ASTM 2216 26
Figura Nº 20 % Finos de ciclones 28
Figura Nº 21 Datos consolidados material cicloneado 29
Figura Nº 22 Grado de separación. SMCV Manual de Operaciones. Presa de Relaves 30
Figura Nº 23 Muestras en horno para secado 33
Figura Nº 24 Muestra colocada en rotap 33
Figura Nº 25 Abertura vs. % Acumulado pasante de relaves procesados 36
Figura Nº 26 Granulometría material compactado 38
Figura Nº 27 Molde con material para compactación 42
Figura Nº 28 Molde desmontado y limpio listo para colocar en la balanza 42
vii
Figura Nº 29 Humedad vs. Densidad seca 45
Figura Nº 30 Fiola con relave 47
Figura Nº 31 Principales partes y accesorios de un densímetro nuclear 49
Figura Nº 32 Medidor nuclear marca Troxler 50
Figura Nº 33. Valores de estandarización de densímetro nuclear 53
Figura Nº 34. Densímetro nuclear en operación 53
Figura Nº 35. Ensayo de cono de arena 57
Figura Nº 36. Caída natural de arena para calibración 60
Figura Nº 37. Molde enrazado 60
Figura Nº 38. Caída natural de la arena sobre platillo 62
Figura Nº 39. Medición del molde con vernier 64
Figura Nº 40. Piezómetro de tubo abierto 66
Figura Nº 41. Piezómetro de cuerda vibrante 67
Figura Nº 42. Datos obtenidos con data logger en la lectura de piezómetros 68
viii
RESUMEN
El siguiente informe se basa en las actividades que se realizan por parte del
laboratorio de Control de Calidad en la presa de relaves de Sociedad Minera
Cerro Verde.
Las actividades de control de calidad son una de las tareas más importantes de
la presa de relaves de la mencionada unidad minera y de cualquiera operación
minera.
Podemos dividir los trabajos en 3 grupos: ensayos de campo, son los que
realizamos “in situ” para medir la compactación y humedad de los relaves
depositados. Los ensayos que se llevan a cabo en el laboratorio propiamente
dicho, podemos mencionar ensayos de granulometría, porcentaje de sólidos,
contenido de humedad entre otros. Por último, tenemos tareas como
calibraciones, lectura de piezómetros y monitoreo de pozos, que son un
complemento de gran utilidad a las labores que se llevan a cabo en cada una de
las jornadas laborales.
En este trabajo se detallan las actividades mencionadas líneas arriba,
procedimientos, herramientas y pasos a ejecutar para un control operacional
óptimo y eficaz.
PALABRAS CLAVE: dique, cyclowash, ensayo próctor, compactación,
piezómetro, densímetro nuclear.
ix
ABSTRACT
The next report is based on activities made by “Quality Control” laboratory on
Tailings Dam of Cerro Verde mining.
Quality control activities are one of the most important tasks in the Tailings Dam
in SMCV mining and any mining operation.
We can divide Jobs in Quality control’s laboratory in three groups: field tests,
these are made “in situ” to measure compactation and moisture of deposited
tailings. Talking about Laboratory’s tests, these can be grain size test, solids
percentege test, moisture test, among others.
In this job we are going to detail the mentioned activities, procedures, tools and
steps for an optimal and effective operational control.
KEYWORDS: dam, cyclowash, próctor test, compaction, piezometer, nuclear
densimeter.
x
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA
FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALÚRGICA
Bachiller: FERNANDEZ BERNEDO, BRIAN
INFORME DE SERVICIOS PROFESIONALES:
CONTROL DE CALIDAD EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE
ARENAS Y CONSTRUCCIÓN DE PRESAS DE RELAVES
Dr. ELIAS DAVID, ESQUICHA LARICO __________________
Ing. HOMAR HENRRY TACO CERVANTES __________________
Dr. JERSON EDWIN ALVARADO QUINTANILLA __________________
1
CAPÍTULO I
GENERALIDADES.
Empresa Sociedad Minera Cerro Verde.
1.1. VISIÓN.
Ser el Líder de Producción Segura en minería de cobre de baja ley.
1.2. MISIÓN.
➢ Excelencia en Seguridad y Medio Ambiente.
▪ “Todos regresan a casa seguros todos los días”.
➢ Excelencia en las personas.
▪ “Todos trabajando juntos en la misma dirección”.
➢ Excelencia Operacional.
▪ “Lograr mejores eficiencias operacionales de su clase”.
➢ Gestión de costos.
▪ “Gastar el dinero sabiamente para maximizar el valor”.
➢ Responsabilidad Social y de Grupos de Interés.
▪ “Mantener aceptación para operar localmente”.
2
1.3. UBICACIÓN.
Sociedad Minera Cerro Verde está ubicado a 32 kilómetros al sur oeste de
la ciudad de Arequipa, a una altitud de 2700 m.s.n.m., en os distritos de
Uchumayo y Yarabamba, Provincia de Arequipa.
Figura 1.
Ubicación Unidad Minera Cerro Verde.
3
CAPÍTULO II
DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE OPERACIONES RELAVES
2.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ÁREA DE OPERACIONES RELAVES.
En el área de Operaciones de Relaves se puede reconocer 5 sistemas:
• Sistema de transporte y colección de relaves.
• Sistema de clasificación de relaves (dos estaciones de ciclones, E1 de
tres baterías con sistema cyclowash y E2 de una batería).
• Sistema de disposición de relave.
• Sistema de recuperación de agua de presa de relave (dos estaciones
de bombas barcaza, una estación de bombas booster.
• Sistema de colección de filtraciones (bombas de recuperación de agua
filtrada de presa de relave).
Se inicia con la recepción del relave proveniente de los espesadores y
finaliza con la descarga de finos en el embalse y arenas en el dique.
Los objetivos de la presente área son:
• Producir arena gruesa con un porcentaje de solidos conveniente para
la construcción del dique mediante un proceso de clasificación en dos
4
estaciones de ciclones, depositando los finos del proceso de
clasificación en la presa de relave.
• Recuperar el agua del proceso de descarga al embalse, así como el
agua de filtraciones que se utiliza tanto para los procesos de dilución,
transporte de relave, clasificación y como agua de proceso que retorna
a la concentradora.
Esta área inicia con el flujo proveniente del underflow (U/F) de los
espesadores de relave con un porcentaje de sólidos alrededor del 55% y
es recepcionado en un cajón colector de relaves para luego ser enviado a
través de dos líneas independientes de bombeo al nuevo cajón colector de
relaves que denominaremos “Cajón 4”.
Para disminuir el porcentaje de sólidos de 55% a un rango entre 38 a 39%
se agrega agua recuperada al cajón 4, este flujo alimenta a través de
bombas a la primera estación de ciclones conformado por tres baterías,
adicionalmente se inyecta agua de lavado en la parte intermedia de cada
ciclón (sistema cyclowash, para lavar los finos contenidos en las arenas).
El U/F de las tres baterías de ciclones de la 1era estación, fluye por
gravedad con un porcentaje de solidos del 65% aproximadamente hacia el
cajón de underflow de la estación de ciclones de relaves N° 1 donde es
diluido con agua recuperada hasta alcanzar un porcentaje de solidos
alrededor del 42%, para luego alimentar por gravedad a la estación de
ciclones relaves N°2.
El overflow (O/F) de los ciclones de relaves de la 1era estación fluye por
gravedad por tres líneas independientes a un cajón distribuidor del O/F de
la estación de ciclones de relaves N° 1 para descargar por gravedad a
través de dos líneas hacia el embalse de la presa de relaves mediante el
sistema de Jacking Header O/F a lo largo de la cresta de la presa de relave
(cresta).
5
El U/F de los ciclones de la 2da estación fluye por gravedad hacia el cajón
distribuidor 6 del U/F de la estación de ciclones de relaves N° 2 (previa toma
de muestra para su análisis respectivo (porcentaje de sólidos y análisis
granulométrico) en el muestreador, luego es enviado mediante bombeo o
por gravedad a través del sistema de Jacking Header U/F a lo largo de la
corona para ser dispuesto en el dique a través de spray bar y líneas “hdpe”
(forma horizontal y vertical).
Si el flujo del underflow (arenas), el porcentaje de sólidos o porcentaje de
finos no cumple con los parámetros establecidos es derivado al embalse
de la presa de relaves.
En el embalse de la presa de relaves flotan dos barcazas de recuperación
de agua de relaves, conformada por bombas, cada una las cuales
recuperan el agua del embalse y envían el flujo a dos puntos:
• Estación de bombas, que envían el flujo de agua recuperada mediante
tres líneas al cajón colector de relaves 4, al tanque de agua recuperada
“Tanque 7” y opcionalmente según los requerimientos de operación al
cajón colector de relaves número 3.
• Tanque principal de agua recuperada “tanque 8” para su reutilización
en la planta concentradora.
Las filtraciones del embalse de la presa de relaves y de las arenas
compactadas en el dique son colectadas mediante drenes hacia una
canaleta colectora y derivadas a la poza de colección de filtraciones que se
encuentra aguas abajo de la presa de relave.
El agua recuperada de filtraciones es enviada mediante las bombas de la
poza de recuperación de agua al tanque 9, para impulsarlo mediante las
bombas booster seepage a un tanque de agua de sello y al cajón colector
número 4. De manera alternativa según lo requiera el proceso se puede
derivar al cajón colector número 3 para la dilución de relave.
6
A continuación, se presenta el diagrama de entradas y salidas del área.
Figura 2.
Diagrama de entradas y salidas del área SMCV, Manual de
Operaciones Presa de Relaves.
Energía eléctrica.
Agua de Proceso.
Aire comprimido.
UNDERFLOW DE ESPESADORES. AGUA RECUPERADA.
AGUA FRESCA. RELAVES DEPOSITADOS.
Desechos metálicos.
Humédad.
MANEJO DE RELAVES YRECUPERACIÓN DE
AGUA.
7
2.2. FLOW SHEET DE MANEJO DE RELAVES Y SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE AGUA.
Figura 3.
Flow Sheet Presa de Relaves, SMCV.
FY-062 FY-057
FY-064 FY-054 FY-061
24"
24" 24" 0 16" 30" 16"
30" 30" 30" 30" 30"
18"
30"
24"
20" 20"
15"
16" 12"
6" 6" 24" 15"36"
24"
6"
48" 30"
24"
20"
12"
6"42"
18" 30"
24" 24"
18"
24"
4"
36" 24"
42" 42"
20" 36"
XV-529 XV-526
42"
30" 30" LINEA 526 18" 14" 14" 14" 14" 14"
LINEA 529
3" 3" 36" 30" 30"
005 / 006
30" 24" 20"
30" 30" 18" 42" 42"
008 / 009 2001 / 2002 24" 16"
30"
2" 28" 30" 30"
16"
2" 12"
18" 2004 / 2005 14"
18" 6"
2"
12" XV-641 16"
2" 14"
12"
30" 30"
2019 / 2020 16"
42" 42" 14"
16"
18" 12"
086 / 087/ 08842"
24" 24" 24" 24" 24"
12"
42"
ESTA
CIÓ
N D
E
FILT
ROS
24"
16"16"
LÍNEA AGUA POZA DE REC.
20"
VÁLVULAS
HIDRÁULICAS
24"
BOMBAS
XV_723
42"
LIN
EA D
E A
GU
A
12"
TALUD
POZA DE REC. DE AGUABOMBAS
011 / 012 / 013 014 / 015 / 016
BLANKET
BOMBAS
BARCAZA A BARCAZA B
TK-810
TK-08TK-07
CORONA
TK-503 TK-501TK-502TK-5000
CAJÓN 2
CAJÓN 3CAJÓN 4
CAJÓN 5 CAJÓN 6
CAJÓN 7
TK-9
TAG RPMBomba 008 1193
Bomba 009 1785
BOMBAS DE RELAVESDESCRIPCIÓN
Bombas encargadas del envío de
areas hacia las áreas de descarga
BARCAZA TAG
P-011
P-012
P-013
P-014
P-015
P-016
BOMBAS BARCAZAS
A
B
DESCRIPCIÓN
Encargadas de abastecer con agua recuperada que será
principalmente reutilizada en el proceso.
Bombas encargadas de abastecer agua que se enviará hacia los
tanques de concentradora.
TAG CAPACIDAD (m3)
P-2001
P-2002
P-2004
P-2005
P-2019
P-2020
DESCRIPCIÓN
Tanque de almacenamiento de agua recuperada
que principalmente será reutilizada en el proceso
y enviada a diferentes puntos mediante 6
bombas.
BOMBAS TANQUE 07
3645
1100
3259
TAG CAPACIDAD (m3/h)
P-005 1000
P-006 1000
P-086 1000
P-087 1000
P-088 1000
La función de éste tanque es almacenar agua
recuperada que será enviada hacia los tanques
ubicados Planta Concentradora.
BOMBAS TANQUE 08
8
2.3. VISTA GENERAL DEL MURO Y EMBALSE DE LA PRESA DE RELAVES.
Figura 4.
Vista general del área de manejo de relaves y recuperación de agua.
SMCV.
9
CAPITULO III
MARCO TEORICO
PRESAS DE RELAVES
3.1. DEFINICIÓN.
Es una obra de ingeniería diseñada para satisfacer exigencias legales
nacionales, de modo que se aísle completamente los sólidos (relaves)
depositados del ecosistema circundante. Una presa de relaves es el lugar o zona
designado para colocar el relave obtenido desde Planta concentradora.
El relave minero es el residuo proveniente de la molienda y extracción de
minerales, es decir roca molida hasta tamaño de arena para maximizar la
liberación de metales en los procesos metalúrgicos.
10
Figura 5.
Ejemplo de Presa de Relaves. Presa de Relaves Toromocho.
3.2. TIPOS DE PRESAS DE RELAVES.
La forma más conocida de clasificación es por el tipo de crecimiento. Con fines
informativos daremos a conocer la variada tipología la cual puede ser catalogada
de la siguiente manera:
3.2.1. POR CONSTITUCIÓN DEL MURO EXTERIOR:
• Con la utilización de una fracción de los propios lodos.
• Con la utilización de materiales de aportación.
• Con diseño semejante al de las presas de embalse y construcción
previa al vertido.
3.2.2. POR LA IMPLANTACIÓN DEL TERRENO:
• Exentas: Con muro perimetral levantado sobre el terreno o
rellenando una excavación.
11
Figura 6.
Ejemplo de Presa de Relaves. Presa de Relaves Toromocho
• En laderas: Se recurre a disponer varias balsas escalonadas o en
cascadas en lugar de construir una sola de gran envergadura.
• En valle: Semejantes a presas convencionales.
Figura 7.
Ejemplo de Presa de Relaves. Presa de Relaves Toromocho.
• Mixtas: Cuando existe exceso de estériles gruesos arenas, etcétera
en la explotación pueden extender estos sobre el exterior del dique.
Creando una estructura mixta
12
3.2.3. POR EL TIPO DE CRECIMIENTO:
• Aguas arriba: es el método más común utilizado en la construcción
de presas de relaves, consiste en una construcción por etapas que
se desplaza sobre los relaves depositados, de modo que es
incorporado a la estructura de la presa. La ventaja en este tipo de
construcción es su bajo costo, en cuanto a las desventajas podemos
identificar la baja resistencia sísmica, alta permeabilidad y baja
estabilidad.
Figura 8.
Presa de relaves aguas arriba. Artículo Sernageomin, preguntas
frecuentes sobre relaves.
• Aguas abajo: como su nombre lo dice su construcción se realiza por
etapas aguas abajo de la presa en la que se adiciona material de baja
permeabilidad. Se puede incluir drenajes, control del nivel
piezométrico y geomembranas. Las ventajas son varias como la
permeabilidad, alta resistencia sísmica y la estabilidad de la presa.
13
Figura 9.
Presa de relaves aguas abajo. Artículo Sernageomin, preguntas
frecuentes sobre relaves.
• Línea Central: se podría decir que es un método intermedio entre los
2 mencionados anteriormente. Se comienza por un muro central de
arranque y a medida que se avanza con la construcción se rellena
hacia aguas abajo con arenas y con la porción fina aguas arriba. Sus
ventajas y desventajas también tienen un punto intermedio entre los
dos primeros métodos, resistencia sísmica moderada y un costo
relativo moderado.
Figura 10.
Presa de relaves de eje central. Artículo Sernageomin, preguntas
frecuentes sobre relaves.
14
CAPÍTULO IV
ENSAYOS APLICADOS EN EL CONTROL DE CALIDAD
DE PRESA DE RELAVES
4.1. INTRODUCCIÓN.
El control de calidad o llamado también “QC” por sus siglas en inglés (Quality
Control), cumple un papel fundamental en la operación y construcción las presas
de relaves. Para mantener un alto estándar de calidad y óptimo nivel de
seguridad, se siguen diversos pasos y procedimientos los cuales nos ayudarán
a satisfacer los requerimientos necesarios y realizar un correcto crecimiento y
construcción del dique en la presa.
4.2. OBJETIVOS.
• El principal objetivo de este informe es ampliar los conocimientos adquiridos
en la etapa universitaria y laboral, complementándolos con nuevos
aprendizajes, que serán de gran ayuda a nivel profesional.
• Presentar la metodología, dar a conocer las pautas y pasos para llevar a cabo
un idóneo control de calidad en la operación y construcción de presas de
relaves.
• Describir el control que se realiza para hacer cumplir las especificaciones
requeridas.
15
• Interpretar los resultados que se obtienen al ejecutar los ensayos en el
laboratorio de control de calidad.
4.3. DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES.
Dentro de las actividades que se realizan en el Laboratorio de Control de Calidad
podemos identificar 2 tipos de pruebas; los ensayos de laboratorio propiamente
dicho y los ensayos en campo o también llamados “in situ”.
Ambos son parte fundamental en la parte operativa y la etapa de construcción
del crecimiento del muro.
Existen trabajos complementarios que no son considerados ensayos, pero que
son un importante aporte al control de calidad, tales como calibraciones, lectura
de piezómetros y medición de pozos subterráneos.
En la siguiente imagen se explican los distintos tipos de ensayos para su mejor
comprensión.
Figura 11.
Control de calidad en laboratorio de Presa de Relaves.
CONTROL DE CALIDAD
ENSAYOS DE LABORATORIO
ENSAYOS DE CAMPO (IN SITU)
OTROS
Porcentaje de sólidos.
Análisis de granulometría.
Porcentaje de humédad.
Ensayo PróctorEstandar
(máx. densidad).
Control de compactación con
Dens. nuclear.
Cono de arena.
Calibraciones.
Lectura de piezómetros.
Medición de pozos subterráneos.
16
4.3.1. ENSAYOS DE LABORATORIO.
4.3.1.1. Ensayo de Porcentaje de sólidos.
Podemos definirlo como la medida de masa o la cantidad de sólidos
presentes en una pulpa. Para calcularla se realiza una relación simple del
peso seco de la muestra entre el peso total de la pulpa expresada en
porcentaje.
(1)
Donde:
Peso seco de la muestra en gramos.
Peso de la pulpa en gramos.
- Peso de la tara en gramos.
En el proceso de operaciones en presa de relaves este valor es el punto
de partida, ya que por lo general el material enviado desde espesadores
es la alimentación utilizada para dar inicio al proceso de clasificación de
relaves.
Tener un porcentaje de sólidos adecuado proveniente desde Planta
Concentradora nos permitirá realizar una eficiente etapa de clasificación.
17
Tabla 1.
Valores promedio de porcentaje de sólidos de espesadores.
DÍA Prom. A Prom. B Prom. Día
1 51.3 53.0 52.1
2 51.0 54.1 52.5
3 51.4 52.8 52.1
4 52.0 54.2 53.1
5 52.1 51.2 51.6
6 53.6 53.3 53.4
7 53.7 52.1 52.9
8 53.2 52.5 52.9
9 51.7 52.6 52.2
10 52.8 52.1 52.4
11 51.5 52.7 52.1
12 53.4 53.3 53.3
13 53.8 51.4 52.6
14 51.8 52.4 52.1
15 51.3 51.9 51.6
16 53.0 53.5 53.3
17 52.5 51.7 52.1
18 53.6 54.1 53.8
19 52.7 53.0 52.8
20 52.5 55.3 53.9
21 52.2 52.6 52.4
22 50.2 50.7 50.5
23 52.0 54.5 53.3
24 53.2 55.4 54.3
25 52.0 53.2 52.6
26 52.5 51.4 51.9
27 51.8 53.6 52.7
28 51.8 52.2 52.0
29 53.5 54.6 54.0
30 51.9 51.7 51.8
18
Figura 12.
Valores de espesadores reportados correspondientes a un mes de
operación.
4.3.1.2. Ensayo de análisis granulométrico
(ASTMD6913 / ASTMD1140).
El análisis granulométrico o granulometría es uno de los ensayos más
utilizados, más básicos y sencillos para caracterizar un material. El
análisis granulométrico por tamizado consiste en colocar el material a
ensayar en un juego de tamices (estandarizados) para obtener el peso en
cada tamiz, de igual forma se obtiene el porcentaje de masa que se
acumula respecto al peso de nuestra muestra inicial.
Por lo general se utiliza el juego de tamices “Tyler” que se basa en la
abertura del tamiz 200.
Un tamiz consiste en una malla de alambre entretejida, el tamaño de un
tamiz está dado por el ancho de las aberturas o por el número de
aberturas por pulgada lineal (2.54 cm).
Por ejemplo, el tamiz correspondiente a la malla Nro. 65, se refiere a que
este tamiza contiene 65 aberturas en una pulgada lineal, en el caso de la
malla Nro. 200, contiene 200 aberturas por una pulgada lineal.
19
El tamaño de las partículas se expresa normalmente con respecto al
tamaño de malla o en micrones. Un micrón es la milésima parte de un
milímetro (la abreviación de un micrón es μm).
Si hablamos de la serie Tyler, cada abertura en una malla 65 mide 212
μm, lo que considera el número de aberturas y el grosor del alambre en
una pulgada. Cada abertura en una malla 200 mide 75 μm y para la malla
5, cada abertura mide 4000 μm.
Figura 13.
Ejemplo de aberturas de mallas serie Tyler.
SMCV. Manual de Operaciones Presa de Relaves.
El tamizado es uno de los métodos más comunes utilizados en la mayoría
de las plantas de procesamiento de minerales para monitorear el tamaño
de las partículas, con el fin de evaluar la eficiencia de los circuitos.
Por ejemplo:
• Si 80% de las partículas de una muestra pasan a través de la malla
200, se dirá que el tamaño de las partículas es 80% bajo la malla 200,
o 80% menos malla 200 (-200m o 80% -75 μm).
20
• Si 80% de las partículas de una muestra no pasan a través de la malla
200, es decir quedan retenidas, se dirá que el tamaño de las partículas
es 80% sobre la malla 200, o 80% más malla 200 (+200 m o 80% +75
μm).
Figura 14.
Muestra tamizada. SMCV. Manual de Operaciones,
Presa de Relaves.
En el laboratorio de control de calidad se realiza el análisis de
granulometría a distintos de materiales respecto a su procedencia, los
más importantes son los que se efectúan al material clasificado obtenido
en la etapa de cicloneado, al material que se deposita en el dique y el
relave ya compactado, es decir el producto final.
4.3.1.2.1. Granulometría de material cicloneado.
La función de los hidrociclones es clasificar las arenas en 2 flujos; el
material donde prevalece las partículas gruesas y otra donde se
encuentran las de menor tamaño a las que denominaremos finos.
21
Figura 15.
Partes de un hidrociclón. SMCV. Manual de Operaciones,
Presa de Relaves.
La fuerza centrífuga creada por el movimiento circular dentro de un ciclón
separa las partículas finas de las partículas gruesas.
Las partículas más grandes y pesadas que tienen una mayor velocidad
de sedimentación son expulsadas hacia las paredes del ciclón, desde
donde escurren hacia el fondo (ápex) del ciclón. Las partículas más
livianas son arrastradas por el agua hacia el flujo del rebalse de ciclón.
El balance entre la fuerza centrífuga y la fuerza de arrastre determina el
lugar de salida de las partículas. Los finos son arrastrados con la mayor
parte del agua hacia el vórtice del ciclón (flujo de rebalse).
22
Figura 16.
Funcionamiento de un hidrociclón. SMCV,
Manual de Operaciones Presa de Relaves.
En una correcta operación en la etapa de cicloneado existen indicadores
que pueden ayudarnos a identificar anomalías del proceso. Una de ellas
es el tipo de descarga que muestran los ciclones.
Figura 17.
Tipo de descarga en el U/F de hidrociclones.
SMCV. Manual de Operaciones Presa de Relaves
23
Donde:
• Una operación con parámetros estables, flujo y presiones adecuados
nos permitirá tener un flujo de descarga en el U/F “Normal”.
• Por otro lado, cuando se trabaja con valores de presiones altos, en
consecuencia, un exceso de flujo o cuando se tiene aglomeración de
sólidos en el ápex lo que produce un exceso de gruesos en el O/F se
le denomina del tipo “Soga”.
• Lo contrario al caso anterior, una operación a presiones demasiados
bajos y flujos menores nos indican un tipo de descarga llamado
“Abierto”.
El ensayo de análisis granulométrico para muestras obtenidas de
cicloneado inicia con la recepción de las mismas que son separadas por
origen para su mejor procesamiento. Este análisis se realiza de manera
diaria, 2 veces al día (muestras del turno día y turno noche).
Se pueden diferenciar 3 tipos de muestras: el flujo inicial de ingreso a los
manyfold o llamado (FEED), el flujo fino u overflow (O/F) y el material
grueso al cual denominamos underflow (U/F). Para cada muestra se
realiza el siguiente procedimiento:
24
Muestreo.
Se prepara 2 bandejas para cada
muestra, una para el porcentaje de
sólidos y la segunda para el análisis
granulométrico (mínimo 300 gr. Peso
seco).
r
Pesado.
Ambas muestras se pesan (%sólidos y
granulometría), son anotados sus
valores.
r
Muestra porcentaje de
sólidos.
Muestra granulometría se
lava en mala #200.
Secado.
Muestras se colocan dentro de un
horno eléctrico hasta que no contengan
agua.
r
Enfriado.
r
Muestras para porcentaje
de sólidos se pesan. Muestras para granulometría
se coloca en juego de tamices
y se introducen dentro del
rotap por un tiempo de 5
minutos.
25
Figura 18.
Muestreo de relave en bandejas.
Tabla 2.
Valores para porcentaje de sólidos.
FEED UNDER OVER
Peso húmedo 780.9 860.2 710.6
Peso seco
Peso tara 390.6 392.3 393.4
26
Figura 19.
Horno eléctrico para secado de muestras.
Secado según norma ASTM 2216.
Resultados:
Tabla 3.
Valores obtenidos para una muestra de Alimentación (Feed).
Tamices Abertura Peso Retenido % % %
ASTM (µm) (g) Retenido Acumulado Pasante
N° 8 2360 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 16 1180 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 30 600 0.3 0.1 0.1 99.9
N° 40 425 2.3 0.8 0.9 99.1
N° 50 300 12.9 4.4 5.3 94.7
N° 70 212 27.6 9.4 14.7 85.3
N° 100 150 33.1 11.3 26.0 74.0
N° 140 106 27.7 9.4 35.4 64.6 293.20
N° 200 75 26.0 8.9 44.3 55.7 Horno 60 C 110 °C X
Fondo 163.3 55.7 100.0 0.00
293.2 100.0
No Recipiente 3
Tara+Material Humedo (g.) 1494.80
Tara+Material Seco (g.) 1067.40
Peso Recipiente (g.) 774.20
Agua (g.) 427.40
Material Seco (g.) 293.20
Contenido Humedad % 145.77
Peso Inicial de Muestra (g.) 720.60
% de sólidos 40.69%
Peso seco (g.)
% Finos 55.7
27
Tabla 4.
Valores obtenidos para una muestra de Underflow (U/F).
Tabla 5.
Valores obtenidos para una muestra de Overflow (O/F).
Los valores obtenidos corresponden a un ejemplo de operación normal,
son reportables y sujetos a verificación. La contramuestra se realizará con
la bandeja utilizada para los valores de porcentaje de sólidos (cuando sea
necesario).
Para el ejemplo citado tenemos un % de finos de 55.7% en la
alimentación, 25.6% en el underflow y 97.4% en el overflow.
Por temas didácticos, podemos realizar la siguiente gráfica comparativa.
Tamices Abertura Peso Retenido % % %
ASTM (µm) (g) Retenido Acumulado Pasante
N° 8 2360 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 16 1180 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 30 600 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 40 425 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 50 300 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 70 212 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 100 150 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 140 106 1.9 0.6 0.6 99.4 343.75
N° 200 75 7.1 2.1 2.6 97.4 Horno 60 C 110 C X
Fondo 334.7 97.4 100.0 0.0
343.7
% de sólidos 26.71%
Peso seco
% Finos 97.4
Material Seco (g.) 343.75
Contenido Humedad % 274.43
Peso Inicial de Muestra (g.) 1287.10
Tara+Material Seco (g.) 1120.35
Peso Recipiente (g.) 776.60
Agua (g.) 943.35
No Recipiente 7
Tara+Material Humedo (g.) 2063.70
Tamices Abertura Peso Retenido % % %
ASTM (µm) (g) Retenido Acumulado Pasante
N° 8 2360 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 16 1180 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 30 600 0.3 0.1 0.1 99.9
N° 40 425 2.1 0.6 0.7 99.3
N° 50 300 16.0 4.8 5.5 94.5
N° 70 212 48.2 14.4 19.9 80.1
N° 100 150 73.3 21.9 41.7 58.3
N° 140 106 58.6 17.5 59.2 40.8 335.21
N° 200 75 50.8 15.2 74.4 25.6 Horno 60 C 110 C X
Fondo 85.9 25.6 100.0 0.0
335.2 100.0
Peso seco
% Finos 25.6
Contenido Humedad % 50.59
Peso Inicial de Muestra (g.) 504.80
% de sólidos 66.40%
Tara+Material Humedo (g.) 1282.70
Agua (g.) 169.59
Material Seco (g.) 335.21
1113.11
Peso Recipiente (g.) 777.90
No Recipiente 4
Tara+Material Seco (g.)
28
Figura 20.
% Finos de ciclones.
Realizando un compendio de valores obtenidos en laboratorio tenemos:
Tabla 6.
Datos operativos material cicloneado.
DIA % FINOS FEED % FINOS UNDERFLOW % DE FINOS OVERFLOW
1 59.4 25.7 96.0
2 56.9 28.2 96.6
3 57.8 29.7 94.7
4 59.5 26.9 96.1
5 58.2 24.8 92.3
6 58.4 23.7 86.5
7 58.8 27.4 90.4
8 60.0 27.9 96.6
9 62.2 28.6 95.9
10 60.8 28.5 97.8
11 64.3 27.6 93.6
12 56.6 29.1 98.3
13 0.0 0.0 0.0
14 54.9 27.0 98.7
15 60.9 23.6 98.0
16 56.6 25.9 95.2
17 57.3 20.9 95.8
18 57.6 18.2 94.3
19 0.0 0.0 0.0
20 53.9 24.6 97.3
21 53.5 23.8 90.4
22 53.6 22.8 96.9
23 62.6 24.4 86.0
24 53.1 25.0 94.4
25 60.1 27.7 96.5
26 59.3 28.4 97.1
27 54.0 21.6 94.5
28 53.1 27.0 98.9
29 55.7 26.3 95.3
30 55.7 25.6 97.4
DATOS CONSOLIDADOS DE OPERACIÓN
29
Figura 21.
Datos consolidados material cicloneado.
4.3.1.2.2. Granulometría de relave en descarga.
Parte de la responsabilidad de garantizar la obtención de un material
adecuado y de calidad para la depositación de relaves recae en la
clasificación de ciclones y el grado de separación.
El grado de separación es una medida de la eficiencia de la clasificación,
está dado por la pendiente de la curva de separación (Fig. 22).
• Una pendiente pronunciada indica una clasificación cercana a la
ideal.
• Una pendiente baja es un indicativo de una clasificación pobre.
El cortocircuito indica el porcentaje de partículas finas que han sido
arrastradas por el líquido y fluyen por la descarga. Cuando la clasificación
se empeora es decir cuando más partículas finas salen por la underflow
y más partículas gruesas salen por el overflow decimos que el grado de
separación disminuye.
30
El grado de separación corresponde a la pendiente del ángulo de
inclinación de la línea, en un clasificador perfecto esta línea es vertical.
Cuando el grado de separación es pobre (es decir cuando no se tiene una
buena clasificación en el cicloneado), la línea se aproxima a la horizontal.
Figura 22.
Grado de separación. SMCV Manual de Operaciones
Presa de Relaves.
Una operación eficiente de un ciclón dará una curva empinada, indicando
que una cantidad relativamente pequeña de gruesos se ha dirigido hacia
el overflow, y que, asimismo, pocas partículas pequeñas o finas han sido
descargadas a través del ápex.
Existe un punto de referencia muy útil que se ha determinado en emplear
para describir la eficiencia de un ciclón, es el llamado “tamaño de corte
d50, es decir el tamaño de partícula en el alimento de pulpa a un ciclón
que tiene la misma probabilidad de irse al overflow o al underflow.
El relave en descarga es el material final que se colocará en el muro de
relaves, se obtiene de la etapa de clasificación, para ser más específicos
la arena a depositar es el % de la malla -200 del U/F.
Este relave descargado debe cumplir con ciertos parámetros, por
ejemplo, un adecuado porcentaje de sólidos y granulometría.
31
El primer control de estas muestras se lleva a cabo en campo,
exactamente en la estación de ciclones dónde el encargado del área
realiza un proceso de lavado rápido para hallar los valores de la muestra
vía húmeda. Utilizan un tamiz #200 y una balanza Marcy la cual nos ayuda
a determinar la densidad y la gravedad específica tanto de pulpas como
líquidos.
El ensayo en laboratorio inicia con el muestreo del material, el cual puede
ser proveniente de la estación de ciclones o de campo donde se esté
depositando el relave. El procedimiento para hallar la granulometría de
una muestra de descarga es similar al de las muestras de ciclones.
32
Muestreo.
Se prepara 2 bandejas para cada
muestra, una para el porcentaje
de sólidos y la segunda para el
análisis granulométrico (mínimo
300 gr. Peso seco).
r
Pesado.
Ambas muestras se pesan
(%sólidos y granulometría), son
anotados sus valores.
r
Muestra porcentaje
de sólidos.
Muestra
granulometría se lava
en mala #200.
Secado.
Muestras se colocan dentro de un
horno eléctrico hasta que no
contengan agua.
r
Enfriado.
r
Muestras para
porcentaje de sólidos
se pesan.
Muestras para
granulometría se coloca en
juego de tamices y se
introducen dentro del rotap
por un tiempo de 5
minutos.
33
Figura 23.
Muestras en horno para secado.
Figura 24.
Muestra colocada en rotap.
34
A diferencia de las muestras de ciclones, el relave que está depositando
debe cumplir con parámetros de descarga. El parámetro a controlar es el
valor de la malla -200.
Para obtener este valor se puede proceder manualmente aplicando una
fórmula que nos ayudará a calcular el porcentaje de sólidos y el valor de
la malla -200.
Fórmula 2.
(2)
Fórmula 3.
(3)
Fórmula 4.
(4)
Donde:
%Sólidos: porcentaje de sólidos de la muestra de campo.
a = Peso húmedo primera muestra, en gramos.
b = Peso seco primera muestra, en gramos.
t = Peso tara muestra 1, en gramos.
b’ = Peso seco segunda muestra, en gramos.
a’ = Peso húmedo segunda muestra, en gramos.
t’ = Peso tara muestra 2, en gramos.
Sum. Pesos = suma del valor de todos los tamices en cada malla, en
gramos.
MUESTRA 1 % Sólidos MUESTRA 2 Malla -200
Peso 1 (húmedo) a Peso 3 (húmedo) a'
Peso 2 (seco) b Peso 4 (seco) b'
Tara t Tara t'
35
Resultados:
El relave que será depositado no puede superar el contenido de finos
establecido por cuestiones de estabilidad del muro. Para nuestro caso se
aplica que los finos no pueden estar por encima del 12%, si se calculan
muestras superiores a este valor se reportan a sala de control y los
operadores de campo para su corrección. La corrección del contenido de
finos puede ser desde el aumento de presiones en los nidos de ciclones
abriendo o cerrando los mismos, aumentar agua en cajones
alimentadores a ciclones, abrir o cerrar ciclones con ápex de mayor o
menor diámetro dependiendo del material que se está procesando.
Tabla 7.
Ejemplo de granulometría de relave para disposición.
Cada muestra procesada puede ser representada gráficamente, dicha
gráfica se asemeja a la del grado de separación (Fig. 22). Cuando se
gráfica la abertura de mallas en micras vs el % acumulado que pasa.
N° Tara 51
Peso suelo húmedo + tara (g)1163.60
Peso suelo seco + tara (g) 1017.10
Peso de la tara (g) 709.90 Ciclones
Peso del suelo seco (g) 307.20 % finos 10.20
% de sólidos 67.7% % sólidos 67.00
Abertura
(µm)
N° 8 2360 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 16 1180 0.0 0.0 0.0 100.0
N° 30 600 1.1 0.4 0.4 99.6
N° 40 425 5.1 1.7 2.0 98.0
N° 50 300 29.4 9.6 11.6 88.4
N° 70 212 63.9 20.8 32.4 67.6
N° 100 150 72.3 23.5 55.9 44.1
N° 200 75 106.3 34.6 90.5 9.5
29.10 9.5 100.0Fondo
%
Retenido
%
Acumulado
%
Pasante
Tamices
ASTM
Peso
Retenido.
(g)
36
Tabla 8.
Valores obtenidos para 5 muestras aleatorias de descarga
Figura 25.
Abertura vs. % Acumulado pasante de relaves procesados.
4.3.1.2.3. Granulometría de material compactado.
Llamamos material compactado al relave que ya fue dispuesto en las
distintas partes del muro, está asociada a los ensayos de campo como
son los ensayos de cono de arena y densímetro nuclear de los cuales
hablaremos más adelante.
El control en este tipo de relave (ya denominado suelo) nos permite
asegurar la cantidad de finos final con el cual está siendo construido el
muro de la presa de relaves.
Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4 Muestra 5
N° 8 2360 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
N° 16 1180 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
N° 30 600 99.6 99.8 99.8 99.9 99.9
N° 40 425 98.0 97.8 98.3 98.5 98.1
N° 50 300 88.4 88.3 89.6 88.0 87.4
N° 70 212 67.6 67.4 69.5 68.4 68.5
N° 100 150 44.1 43.0 45.1 43.7 43.8
N° 200 75 9.5 8.9 11.1 10.0 10.9
Abertura
(µm)
% PasanteTamices
ASTM
37
Estas muestras son obtenidas de campo, de zonas que con la ayuda de
maquinaria pesada completaron su proceso de compactación requerido.
El relave compactado también requiere un control operacional, ya que un
exceso de finos en las capas descargadas en el dique puede traer
problemas de inestabilidad a futuro.
Muestreo.
Se prepara 1 bandeja para cada
muestra obtenida en campo para
hallar la humedad (mínimo 300
gr. Peso seco).
r
Pesado.
Las muestran se pesan y se
colocan en el horno para eliminar
la humedad de las mismas.
r
Secado.
Muestras se colocan dentro de un
horno eléctrico a 110°C.
r
Enfriado.
Cuando las muestras están frías
se pesan y se selecciona la(s)
muestra(s) de las cuales se
verificará su contenido de finos.
r
38
Las muestras seleccionadas para el contenido de finos, serán lavadas y
luego colocadas en un juego de tamices e introducidas en un rotap por 5
minutos.
El contenido de finos no puede superar el 15% en la malla -200.
Tabla 9.
Datos de granulometría material compactado.
Figura 26.
Granulometría material compactado.
Todos los valores por encima de la línea roja son muestras con excesos
de finos (mayores al 15%). Como corrección se toman contra muestras
Nº 8 Nº 16 Nº 30 Nº 40 Nº 50 Nº 70 Nº 100 Nº 200
2360 1180 600 425 300 212 150 75
1 379.0 100.0 100.0 99.7 98.3 90.3 70.9 46.5 12.7 A
1 326.3 100.0 100.0 99.8 98.7 92.5 76.8 52.8 14.5 A
2 322.3 100.0 100.0 99.8 98.9 92.4 74.5 49.3 14.8 B
2 381.7 100.0 100.0 99.6 97.9 88.5 65.8 44.2 15.5 B
3 395.2 100.0 100.0 99.7 98.3 90.1 71.2 46.8 15.2 B
3 375.4 100.0 100.0 99.7 97.9 89.0 69.3 45.9 11.5 A
4 316.3 100.0 100.0 99.8 98.6 90.7 71.9 47.8 13.0 A
4 348.4 100.0 100.0 99.7 98.9 92.5 72.9 48.3 13.9 B
5 351.6 100.0 100.0 99.9 98.8 91.8 75.5 52.1 13.4 B
5 305.0 100.0 100.0 99.9 99.2 94.1 78.1 51.3 14.7 A
6 303.3 100.0 100.0 99.9 98.6 90.8 71.7 47.1 12.5 A
6 376.7 100.0 100.0 99.8 98.6 92.0 74.0 50.4 14.5 B
7 321.9 100.0 100.0 99.8 98.7 91.5 73.0 48.1 15.1 B
7 306.3 100.0 99.9 99.8 98.6 91.4 72.8 48.0 13.9 A
8 299.3 100.0 100.0 99.7 98.5 91.0 72.2 47.5 13.8 A
8 404.2 100.0 100.0 99.6 98.4 90.7 71.3 46.3 13.2 B
9 415.6 100.0 100.0 99.6 98.3 91.1 71.9 49.9 14.2 B
9 336.5 100.0 100.0 99.9 99.0 91.9 73.9 51.4 13.8 A
Peso de
muestra (g)TurnoDía
39
en campo cercanas a las muestras fallidas en contenido de finos, si las
contramuestras también superar el nivel de finos permitidos, se coordina
con personal de topografía y aseguramiento de la calidad para delimitar
el área que será removida.
4.3.1.3. Ensayo de humedad (ASTM D2216).
Cuando hablamos de humedad o contenido de humedad, estamos
hablando de la relación existente entre el peso del agua contenida en una
muestra y al peso de las partículas sólidas representadas en porcentaje.
El ensayo tiene como finalidad determinar como su nombre lo indica, la
humedad presente de un suelo obtenido de campo.
El procedimiento es similar al ensayo para obtener el porcentaje de
sólidos de una muestra.
• Cuarteamos y muestreamos las muestras obtenidas de campo.
• En cada bandeja colocamos una porción aproximada de 300 gramos
de muestra seca.
• Introducimos al horno para secar a una temperatura de 110°C, una
vez se elimine por completo la humedad se deja enfriar y se pesan las
muestras.
• Hallamos el contenido de humedad del suelo con la siguiente formula:
(5)
Donde:
= contenido de humedad (en %).
= peso del suelo húmedo + la tara (en gramos).
40
= peso del suelo seco + la tara (en gramos).
= peso del agua.
= peso del material seco.
𝑊𝑡 = peso de la tara
4.3.1.4. Ensayo Próctor estándar - máxima densidad (ASTM D698).
El ensayo Próctor es aquel que nos permite encontrar la densidad seca
máxima de un suelo y la humedad óptima para alcanzar esta densidad
aplicándole una energía de compactación.
El ensayo consiste en compactar una porción de suelo en un cilindro con
volumen conocido, haciéndose variar la humedad para obtener la curva
que relaciona la humedad y la densidad seca máxima a determinada
energía de compactación. El punto máximo de esta curva corresponde a
la densidad seca máxima en ordenadas y a la humedad óptima en
abscisas.
El nombre del ensayo se debe a quien lo nombró de esa manera. El
ingeniero Ralph R. Próctor en el año de 1933.
41
Respecto al ensayo:
42
Figura 27.
Molde con material para compactación.
Figura 28.
Molde desmontado y limpio listo para colocar en la balanza.
43
El proceso se repite para las otras 3 muestras homogenizadas.
Para los cálculos posteriores necesitamos los siguientes datos del molde
de 4” (en la calibración de conos se utiliza el molde de 6” por tener el
mismo diámetro).
• Peso del molde: 4137.8 g.
• Volumen del molde: 932.8 g.
Luego de terminar el procesamiento de las 4 muestras se obtiene el valor
del “peso del molde + el suelo” (Fig. 28). para cada uno de los casos, es
decir obtendremos 4 pesos correspondientes a las muestras con diferente
humedad. Este valor se halla después de pesar el material una vez
finalizado la compactación de las 3 capas.
Para encontrar el peso de material dentro del molde se resta el “peso del
molde + suelo” menos el “peso del molde” y de esa manera obtener el
peso del suelo compactado.
Hallamos el valor de la densidad:
densidad = masa/volumen
Densidad = 1751.2 g. / 932.7 cm3
Densidad = 1.878 g/cm3
Donde:
Densidad = densidad del material dentro del molde (g/ cm3).
Masa = peso del material dentro del molde (g).
Volumen = Volumen del molde de 4” (cm3).
5889 g. – 4137.8 g. = 1751.2 g.
Peso del molde +
suelo compactado.
Peso del
molde de 4”.
Peso del material
dentro del molde.
44
Se realizan los mismos cálculos para las otras 3 muestras obtenidas:
Tabla 10.
Molde desmontado y limpio listo para colocar en la balanza.
Hallamos las humedades y la densidad seca de cada muestra:
Tabla 11.
Valores de densidad seca
Contenido de humedad = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜∗ 100 (6)
Densidad seca = (𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎
100+𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑) ∗ 100 (7)
Con los valores obtenidos, llegamos a los datos de humedad y densidad
seca necesarios para nuestra gráfica.
1 2 3 4
5889 5919 5949 5958
4137.8 4137.8 4137.8 4137.8
1751.2 1781.2 1811.2 1820.2
1.878 1.910 1.942 1.952
PESO MOLDE+SUELO (g)
PESO MOLDE (g)
PESO SUELO COMPACTADO (g)
DENSIDAD HUMEDA (g/cm3)
MUESTRA
21 22 23 24
925.40 1053.40 1012.40 1023.50
887.60 1010.00 970.60 975.10
600.60 715.80 714.80 698.60
37.80 43.40 41.80 48.40
287.00 294.20 255.80 276.50
13.17 14.75 16.34 17.50
1.659 1.664 1.669 1.661
SUELO HUMEDO + RECIPIENTE (g)
PESO RECIPIENTE (g)
PESO DE AGUA (g)
PESO DE SUELO SECO (g)
CONTENIDO DE HUMEDAD (% )
DENSIDAD SECA (g/cm3)
RECIPIENTE N°
SUELO SECO + RECIPIENTE (g)
Muestra 1 2 3 4
% Humedad 13.17 14.75 16.34 17.50
Densidad seca 1.659 1.664 1.669 1.661
45
Para graficar utilizaremos los 4 valores de % de humedad y densidad
seca hallados anteriormente. Ubicamos los puntos y obtendremos una
curva.
El valor de la densidad máxima seca y el % óptimo de humedad se
encontrará mediante un método gráfico, es decir, se ubica el punto más
alto de la curva encontrada y se trazan 2 líneas hasta que se intercepten
con los ejes de las abscisas y ordenadas.
Figura 29.
Humedad vs. Densidad seca.
Gráficamente: Densidad máxima seca: 1.670 g/cm3.
% Óptimo de hum. óptima: 16.2.
4.3.1.4.1. Ensayo de Gravedad Específica.
La Gravedad específica es la relación entre la masa de un cierto volumen
de sólidos a una temperatura dada y la masa del mismo volumen de agua
destilada y libre de gas, a la misma temperatura.
Este ensayo es efectuado como complemento cuando realizamos un
ensayo Próctor estándar.
Sobre el ensayo:
46
47
Figura 30.
Fiola con relave.
Tabla 12.
Datos de ensayo de gravedad específica.
N° de Picnómetro
Gravedad específica del material < a tamiz #4
Peso frasco seco calibrado (gr) Pf
Volumen frasco calibrado (cm3) Vf
Temperatura de ensayo °C T
Densidad del agua a la T° de ensayo (gr/cm3)ρt1
Peso frasco y agua a T° ensayo PfwPf+Vf*ρt1
Peso
frasco+agua+Pfw s
Peso del suelo seco (gr) Pss
Gravedad
específica de Gst=Pss/(Pfw -(Pfw s-Pss))
Densidad del agua a 20°C ρ20°C
Factor de corrección K1 ρt1/ρ20°C
Gravedad
específica de Gs20°C Gst*K1 2.714
0.99821
1.00016
0.99837
369.60
60.07
2.714
331.66
19.20
F10
82.85
249.22
Gravedad específica
48
4.3.2. ENSAYOS DE CAMPO.
4.3.2.1. Ensayo de compactación con densímetro nuclear
(ASTM D6938).
El ensayo de compactación con densímetro nuclear nos permite obtener
la densidad de un terreno o suelo in situ mediante métodos nucleares sin
necesidad de usar métodos de intervención física. Como se menciona
anteriormente el presente método nos permite determinar rápidamente y
con precisión la Densidad Seca y la Humedad.
El equipo utilizado para este ensayo determina la densidad mediante la
trasmisión directa o retro dispersada de los rayos gamma, cuantificando
el número de fotones emitidos por una fuente de Cesio 137. Los
detectores ubicados en la base del medidor detectan los rayos gamma y
un microprocesador convierte los conteos en una medida de Densidad.
Por el contrario, para determinar la Humedad de los suelos y materiales
semejantes, se utiliza el principio de termalización de neutrones. El
Hidrógeno (agua) en el material frena los neutrones emitidos por una
fuente construida de Americio 241, Berilio. La detección de los neutrones
frenados se hace mediante detectores de Helio-3 situados en la base de
la sonda.
Un densímetro nuclear Es un equipo portátil que emite radiación ionizante
y que se utiliza para medir la humedad y densidad de suelos bases,
hormigón y asfalto directamente en obra sin tener que recurrir al
laboratorio, lo que conllevaría a mayor tiempo de espera.
49
Figura 31.
Principales partes y accesorios de un densímetro nuclear.
4.3.2.1.1. Medidores nucleares.
Un medidor nuclear consta de una fuente de radiación, un detector de
radiación y el material de estudio. Estos equipos nos sirven para el control
de procesos (medición de densidad, masa, volumen).
50
El método consiste en proyectar un haz de radiación gamma desde una
fuente blindada sobre el material en estudio y el análisis respectivo en un
detector de radiación.
Figura 32.
Medidor nuclear marca Troxler.
4.3.2.1.2. Tipos de medidores nucleares
Respecto a su tipo de medición podemos mencionar:
4.3.2.1.2.1. Medidores nucleares por transmisión.
Se caracteriza porque la fuente radiactiva y el detector están situados en
lados opuestos al material a medir.
Todas las fuentes utilizadas generalmente cuentan con doble sellado en
cápsulas cilíndricas de acero inoxidable soldadas.
El diámetro de la cápsula generalmente es de ½” y longitud de ¾” o 1 ½”
para fuentes puntuales según la actividad.
51
4.3.2.1.2.2. Analizadores en línea.
Tienen una aplicación en la industria de la minería, cementos, análisis de
suelos agrícolas, etc.
Utilizan una técnica de análisis multi-elemental no destructiva, cualitativa
y cuantitativa In-situ y on-line.
4.3.2.1.2.3. Medidores nucleares por retro/transmisión.
Estos medidores se caracterizan por que la fuente radiactiva y el detector
se ubican del mismo lado con respecto al material a medir. Aquí el
detector mide la radiación dispersa.
Se usa para medir la densidad de suelos, capas asfálticas, capas
granulares o losas de concreto hidráulico, de igual forma también mide la
humedad en suelos.
52
Respecto al ensayo de compactación con densímetro nuclear:
53
Figura 33.
Valores de estandarización de densímetro nuclear.
Figura 34.
Densímetro nuclear en operación.
Los valores obtenidos se apuntan en una libreta, se toma muestra para
humedad en el punto ensayado y se coloca un banderín rojo con la
codificación correspondiente.
En caso el ensayo de un valor menor al 100 y mayor al 105%, se toma
una muestra con mayor cantidad de material para procesar en laboratorio.
54
Terminados los ensayos se procede a realizar limpieza del equipo y de
todos los accesorios utilizados para dejarlos libres de material sobrante.
Tabla 13.
Valores de pruebas en campo en sayo con densímetro.
De igual forma calculamos las humedades para cada muestra de campo,
con el procedimiento ya mencionado anteriormente:
Tabla 14.
Humedad Laboratorio de pruebas en campo.
Obtenemos el porcentaje compactación y observamos si nuestra prueba
fue aprobatoria o falló.
2581 0.1
656 0.3
GGB
720
74
1.846
1.663
11.0%
Densidad suelo seco (g/cm3)
Contenido de humedad con densímetro-(%)
Conteo estándar de densidad
Conteo estándar de humedad
Operador
Conteo de densidad (DC)
Conteo de humedad (MC)
Densidad suelo húmedo (g/cm3)
Hum Lab
11
588.00
569.10
395.80
18.90
173.30
10.9%
Peso de la muestra seca (g)
Contenido de humedad (% )
Tara N°
Peso muestra húmeda + tara (g)
Peso muestra seca + tara (g)
Peso tara (g)
Agua contenida (g)
55
Tabla 15.
Resultados de ensayo de compactación.
4.3.2.2. Ensayo de cono de arena (ASTM D1556).
El ensayo de cono de arena es el método de lejos más utilizado.
representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero
utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por partículas
cuarzosas, sanas, no cementadas, de granulometría redondeada. EL
método se basa en el volumen de una pequeña excavación encontrada
de forma cilíndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado sin
perdidas de material, debido a que el peso del material retirado dividido
por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad
húmeda. Una vez que se halla la humedad de esa muestra podemos
hallar la densidad seca.
Generalmente el ensayo de cono de arena usa arena de OTTAWA, que
es una arena uniforme, normalizada y granos redondeados. Esta debe
ser limpia, lavada y seca.
56
Sobre el ensayo:
57
Figura 35.
Ensayo de cono de arena.
Tabla 16.
Datos ensayo de cono de arena
El peso del material de la excavación obtenido en campo es de 4697 g.
terminado el ensayo el peso del frasco más arena restante es de 2043 g.
4697
10
4687
7800
1764
2043
3993
1.515
2636
1.778
9.6%
1.622
Humedad contenida en el suelo (%)
Densidad del suelo seco (g/cm3)
Datos del ensayo y resultados
Peso de la arena del cono (g)
Densidad de la arena (g/cm³)
Volumen del hueco (cm³)
Densidad del suelo húmedo (g/cm3)
Peso de la arena + frasco (g)
Peso de la arena que queda + el frasco (g)
Peso neto de la arena empleada (g)
Peso del material bruto (g)
Peso de la tara (g)
Peso del suelo húmedo (g)
58
Tenemos una densidad de 1.622 g/cm3 y una humedad de 9.6% obtenido
con los datos de campo.
Hallamos el contenido de humedad para la muestra de campo y la del
punto Próctor.
Tabla 17.
Humedades ensayo de cono.
Hallamos el valor porcentaje de compactación.
Tabla 18.
Compactación obtenida mediante cono de arena.
• Obtenemos un valor de compactación de 98.8% en laboratorio, con lo
cual nuestro ensayo es aprobatorio.
• Adicionalmente se hace un ensayo de granulometría a la muestra del
ensayo del cono.
5940 4146.0 1794.0 941.4 1.906 1.643
1.642
15.3
98.8
98%
0.15
1.659
98.1
Pasó
Densidad
seca (cm3)
Peso material
+ molde. (g)
Peso
molde (g)
Peso
material (g)
Volúmen
molde (cm)
Densidad
húmeda (cm3)
Valor asignado a densímetro (gr/cm3)
Porcentaje de compactación según densímetro (%)
Pasó/Falló
Máxima densidad seca (g/cm3)
Humedad óptima (%)
Porcentaje de compactación (%)
Compactación especificada (%)
Profundidad de ensayo (m)
Muestra Punto próctor
6 24
1073.9 632.3
1047.9 591.8
778.4 339
26.00 40.50
269.50 252.80
9.6% 16.0%
Peso del suelo seco (g)
Contenido de humedad (%)
Contenido de humedad
N° Tara
Peso suelo húmedo + tara (g)
Peso suelo seco + tara (g)
Peso de la tara (g)
Peso del agua (g)
59
4.3.3. OTROS TRABAJOS.
Para realizar los distintos ensayos mencionados anteriormente se utilizan
diversos equipos y herramientas que deben cumplir con diversas
especificaciones, éstos nos ayudaran a que los valores y datos obtenidos
sean lo más correctos posibles.
En el laboratorio de control de calidad principalmente realizamos
calibraciones de moldes y conos, los que nos ayudan a nuestra labor
diaria.
De igual forma se realizan trabajos permanentes del área, podemos
mencionar lectura de piezómetros y medición de pozos subterráneos.
4.3.3.1. Calibración del cono de arena (ASTM D1556).
Esta calibración se realiza en 2 procedimientos. Se utiliza 1 cono de arena
con su respectivo platillo, un molde de metal de 6”, una regla de metal y
una balanza.:
a. Determinación de la densidad de la arena:
• Usamos un molde de metal de 6” con datos iniciales conocidos:
Peso del molde: 6546 g.
Volumen del molde: 2119.4 cm3.
• El molde debe estar sobre una superficie plana y encima el platillo.
• El cono de arena se coloca boca abajo sobre el platillo y se abre la
válvula para que la arena tenga una caída natural, evitando todo tipo
de vibración.
60
Figura 36.
Caída natural de arena para calibración.
• Cuando la arena termina de caer se cierra la válvula y se retira el cono,
se enraza la arena del molde y se procede a pesar.
• El proceso descrito anteriormente se repite 3 veces y se anota los
resultados.
Figura 37.
Molde enrazado.
61
• De los resultados tenemos:
Tabla 19.
Datos para hallar densidad de la arena.
En este caso la densidad de la arena procesada es: 1.507 g/cm3.
b. Determinación del peso de la arena en el cono.
• Usamos el cono de arena con su respectivo platillo, con los siguientes
datos conocidos:
Peso cono + arena: 6030 g.
• Se coloca en una superficie plana el platillo de metal, sobre el platillo
el cono correspondiente.
• La válvula se apertura para que la arena tenga caída natural.
• Una vez termine de caer la arena se cierra la válvula se retira el cono
cuidadosamente y se pesa el mismo con la arena restante.
Peso Nº 1 9738 6546.0 3192.0 1.506 -0.05
Peso Nº 2 9744 6546.0 3198.0 1.509 0.14
Peso Nº 3 9737 6546.0 3191.0 1.506 -0.08
Peso Promedio 9740 6546.0 3193.7 1.507
No. PruebaPeso Inicial
(g)
Peso Final
(g)
Peso Arena
usada (g)
Densidad Arena
(g/cm3)
Variación en
(%.)
62
Figura 38.
Caída natural de la arena sobre platillo.
• De los resultados tenemos:
Tabla 20.
Datos para hallar el peso de la arena en cono.
El peso de la arena en el cono es de 1776 gramos.
Peso Nº 1 6030 4256 1774 -0.09
Peso Nº 2 6030 4252 1778 0.13
Peso Nº 3 6030 4255 1775 -0.04
Peso Promedio 6030 4254 1776
Arena para llenar el
cono (g)
Variación en
(%.)No. Prueba Peso Inicial
(g)
Peso Final
(g)
63
4.3.3.2. Calibración de molde (ASTM D698).
Con la calibración del molde obtendremos los datos de peso y volumen
del mismo, que serán necesarios en los ensayos de laboratorio.
En esta calibración utilizamos el molde de metal, una balanza, vernier,
grasa, agua y regla de metal.
a. Determinación del peso del molde.
• En una superficie plana colocamos la balanza. Tomamos el molde
limpio y sin restos de material y pesamos el molde. Haremos un total
de 3 pesadas.
• De los datos:
Tabla 21.
Datos para hallar el peso del molde.
• El peso del molde es: 4137.8 gr.
b. Determinación del volumen del molde por volumen de agua.
• Con la ayuda de guantes colocamos grasa en el interior y exterior del
molde de metal para evitar fugas de agua. Procedemos a pesar.
• Agregamos agua al molde y enrazamos con ayuda de una regla
evitando posibles derrames y burbujas de aire. Tomamos nota de la
temperatura del agua y pesamos el molde más agua.
• El procedimiento lo realizamos 3 veces y tomamos nota de los datos.
Item Descripcion Peso ( g.)
1 1ra. pesada 4137.8
2 2da. pesada 4137.8
3 3ra. pesada 4137.8
Sumatoria 12413.4
Promedio 4137.8
64
• De los resultados:
Tabla 22.
Datos para hallar volumen del molde por volumen de agua.
• El volumen del molde es de 933.4 cm3.
c. Determinación del volumen del molde por medidas de vernier
• Con la ayuda del vernier procederemos a medir el diámetro interior
superior, el diámetro interior inferior y la altura del molde. Cada una de
estas medidas las realizaremos 3 veces.
• Revisar que el molde esté completamente seco y libre de residuos de
cualquier material.
Figura 39.
Medición del molde con vernier.
1 1era pesada 5071.9 4140.6 931.3
2 2da pesada 5072.0 4140.4 931.6
3 3era pesada 5071.8 4140.6 931.2
931.4
21.8
Densidad del Agua (gr/ml-gr/cm³) (B) 0.99782
(A)/(B) 933.4
Temperatura del Agua ºC.
Volumen del Molde (cm³)
Peso del Molde
Engrasado+Agua ( g.)
Peso del Molde
+ Grasa ( g.)
Peso del Agua
( g.)DescripcionItem
65
• Tomamos nota de los resultados.
Tabla 23.
Datos para hallar el volumen del molde por medidas
• Para hallar el volumen del molde, sacamos un promedio de los valores
hallados de ambos métodos.
Volumen del molde = (933.4 + 932.1) /2
932.8 cm3.
• De acuerdo a la calibración tenemos que:
Peso del molde: 4137.8 g.
Volumen del molde: 932.8 cm3.
4.3.3.3. Lectura de piezómetros de tubo abierto y cuerda vibrante.
Los piezómetros son instrumentos utilizados para medir presiones de
agua durante la construcción y funcionamiento de una presa, también se
utiliza para medir el nivel de la superficie freática producida por la
infiltración del agua a través de los taludes. En la actualidad existen dos
tipos de piezómetros definidos como tubo abierto y cuerda vibrante.
Los piezómetros de tubo abierto son pozos de monitoreo que sirven para
medir el nivel piezométrico del agua subterránea o nivel freático
1 1era medida 101.51 101.44 115.44
2 2era medida 101.49 101.46 115.02
3 3era medida 101.49 101.47 115.30
Sumatoria 304.49 304.37 345.76
Promedio 101.5 101.5 115.3
Volumen del molde (cm3) 932.1
DescripcionItemDiametro Interior
Superior (mm)
Diametro Interior
Inferior (mm)
Altura Interior
(mm)
66
El nivel de agua se mide con un detector de nivel de agua, las medidas
son tomadas directamente desde la superficie lo cual permite determinar
el nivel piezométrico del agua subterránea.
Por seguridad solo debe realizarse las lecturas en este tipo de
piezómetros a una altura máxima de 1.70 m. cuando se utiliza escalera.
Se utiliza una sonda que se introduce dentro del tubo del piezómetro
hasta que emita un sonido, una vez escuchado se anota el valor marcado
en la cinta de la sonda y se retira con mucho cuidado.
Figura 40.
Piezómetro de tubo abierto.
67
Para el caso de los piezómetros de cuerda vibrante es un transductor de
presión, diseñado para mediciones remotas del nivel piezométrico y de
presión de poros en sondeos durante largos periodos de tiempo. La señal
de salida es una señal de frecuencia, no afectada por la impedancia de
línea y la resistencia de contacto, lo que permite la transmisión a través
de distancias largas.
Figura 41.
Piezómetro de cuerda vibrante.
La lectura de este tipo de piezómetros se realiza con la ayuda de un
equipo denominado data logger, el cual nos dará valores de temperatura
y frecuencia que una vez obtenidos se colocan en un formato, el cual,
68
mediante fórmulas, nos dará el valor de la cota en la cual está el nivel de
agua del piezómetro.
Figura 42.
Datos obtenidos con data logger en la lectura de piezómetros.
4.3.3.4. Monitoreo de pozos y aguas subterráneas.
El trabajo de monitoreo de pozos y aguas subterráneas nos permite tener
un control de todas las filtraciones provenientes del talud y la corona de
la presa.
Estas son controladas mediante bombas que son recolectadas a una
poza que tiene gran capacidad de almacenamiento. Está diseñada para
soportar tormentas de grandes magnitudes y de esta forma asegurar que
nada de agua del embalse drene.
69
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. Con el presente informe se dio a conocer nuevos conocimientos que servirán
de aporte en las labores sobre tratamiento y control de calidad de presas de
relaves.
2. El aporte brindado podrá ser utilizado de consulta y/o apoyo en los procesos
correspondientes al tratamiento de relaves, llevar un adecuado control de
calidad no sólo de relaves, sino de cualquier operación en general, es sinónimo
de cumplimiento de los actuales estándares bajo los que se rigen las
principales unidades mineras del Perú.
3. Las pautas de control de calidad descritas demuestran el trabajo que se realiza
y viene desarrollando en la unidad minera para cumplir con las
especificaciones requeridas y realizar un proceso seguro y eficaz.
4. Los resultados obtenidos son ejemplo del cumplimiento que debe seguir una
adecuada gestión del control de calidad. Fallas o pruebas no aprobatorias en
los ensayos descritos son levantadas con retest ya que un contenido de finos
altos aumenta la probabilidad de una licuefacción de la arena en la presa y que
la presa baje su permeabilidad lo que podría generar acumulaciones de agua
no previstas, ambas podrían provocar una falla local o global de la presa en
caso de un sismo.
5. Se recomienda continuar con el adecuado control de calidad en el proceso de
obtención arenas que se viene ejecutando. Aplicar la mejora continua, es decir,
realizar las actividades de manera segura, optimizando los procesos, reducir
costos, utilizando herramientas y tecnologías adecuadas.
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BIBLIOGRAFÍA
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ANEXOS
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