Estudio de elementos de pernos y lechada con incorporación de relaves de cobre.
| dc.contributor.advisor | Gómez Puigpinos, René Esteban | es |
| dc.contributor.author | Rozas Martínez, Diego Antonio | es |
| dc.date.accessioned | 2026-08-25T14:18:06Z | |
| dc.date.available | 2026-08-25T14:18:06Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil en Minas. | es |
| dc.description.abstract | La presente investigación se centra en el desafío de la fortificación en minería subterránea de gran profundidad, un entorno caracterizado por altos esfuerzos y sismicidad inducida que incrementan el riesgo de eventos violentos como los estallidos de roca. El problema abordado se orienta a la necesidad de optimizar el comportamiento de los sistemas cementados ante estas solicitaciones críticas y abordar también sobre las infraestructuras experimentales locales para evaluar el desempeño de elementos de soporte bajo cargas dinámicas. La metodología consistió en elaborar muestras de lechada variando la relación agua - cemento e incorporando relaves de cobre en porcentajes de 10%, 20% y 30% respecto a la dosificación de cemento. Estas muestras se sometieron a ensayos de compresión para determinar parámetros de resistencia, rigidez y capacidad de disipar energía en diferentes edades de curado. Complementariamente, se realizaron ensayos de tracción en pernos helicoidales de 25 mm. Finalmente, se desarrolló una propuesta conceptual de diseño para un ensayo de carga dinámica adaptado al Laboratorio de Rocas DIMET. Los resultados más relevantes indican que la incorporación de un 20% de relave de cobre optimiza el desempeño de las mezclas, especialmente en relaciones agua-cemento altas, donde la resistencia se duplicó respecto a la mezcla control (0% de relave agregado). El análisis de DRX determinó que el relave posee un 50% de muscovita, mineral que explica la demanda hídrica en mezclas densas y favorece un comportamiento más dúctil tras la rotura. En cuanto al refuerzo, el perno ensayado mostró una alta capacidad de deformación plástica con un alargamiento superior al 19%. Como conclusión, la dosificación de 20% de relave logra un equilibrio óptimo entre capacidad de soporte y un ablandamiento controlado, evitando fallas súbitas del material cementante. Se establece que el desempeño de la lechada es determinante para transferir efectivamente la carga al perno y aprovechar su ductilidad. Por último, se valida que el diseño propuesto para el laboratorio es factible para simular eventos sísmicos moderados, justificando la necesidad de transitar hacia evaluaciones dinámicas integradas del sistema perno-lechada, con el fin de garantizar condiciones adecuadas de seguridad en minería subterránea. | es |
| dc.description.abstract | The present research focuses on the challenge of ground support in deep underground mining, an environment characterized by high stresses and induced seismicity that increase the risk of violent events such as rockbursts. The problem addressed is oriented toward the need to optimize the behavior of cementitious systems under these critical stresses, while also addressing local experimental infrastructures for evaluating the performance of support elements under dynamic loads. The methodology consisted of preparing grout samples by varying the water-to-cement ratio and incorporating copper tailings in percentages of 10%, 20%, and 30% relative to the cement dosage. These samples were subjected to compression tests to determine parameters of strength, stiffness, and energy dissipation capacity at different curing ages. Additionally, tensile tests were performed on 25 mm helical bolts. Finally, a conceptual design proposal for a dynamic load test adapted to the DIMET Laboratory was developed. The most relevant results indicate that the incorporation of 20% copper tailings optimizes the performance of the mixtures, especially in high water-to-cement ratios, where the strength doubled relative to the control mixture (0% added tailings). XRD analysis determined that the tailings possess 50% muscovite, a mineral that explains the water demand in dense mixtures and favors more ductile behavior after failure. Regarding the reinforcement, the tested bolt showed a high capacity for plastic deformation with an elongation exceeding 19%. In conclusion, the 20% tailings dosage achieves an optimal balance between support capacity and controlled softening, avoiding sudden failures of the cementitious material. It is established that the performance of the grout is decisive for effectively transferring the load to the bolt and taking advantage of its ductility. Finally, it is validated that the design proposed for the laboratory is feasible for simulating moderate seismic events, justifying the necessity of transitioning toward integrated dynamic evaluations of the bolt-grout system, with the aim of ensuring adequate safety conditions in underground mining. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Ingeniería Metalúrgica | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ingeniería | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/14433 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Relaves (cobre) | es |
| dc.subject | Minería subterránea | es |
| dc.subject | Sismicidad inducida | es |
| dc.title | Estudio de elementos de pernos y lechada con incorporación de relaves de cobre. | es |
| dc.type | Thesis | en |