Evaluación experimental de la influencia de la razón roca–relave y del contenido de cemento en la resistencia de mezclas cementadas para relleno estructural en minería subterránea

Abstract

El relleno de agregados cementados (CAF) combina roca estéril, relave, cemento y agua para proporcionar soporte estructural en caserones subterráneos. Su desempeño mecánico depende de la interacción entre sus componentes; sin embargo, existe escasa evidencia sobre cómo la razón roca-relave y el contenido de cemento interactúan en su resistencia. Este estudio evalúa experimentalmente la influencia de ambas variables en la resistencia a compresión no confinada (UCS) de mezclas CAF. Para ello, se confeccionaron 24 probetas cilíndricas de 10×20 cm considerando cuatro razones roca-relave (R = 1,9; 2,0; 2,1 y 2,2), dos contenidos de cemento (3% y 7%) y tres edades de curado (7, 14 y 28 días), empleando relave M4-R1, grava y cemento. Los resultados muestran que el contenido de cemento es la variable de mayor influencia, con mezclas de 7% alcanzando valores superiores en todas las combinaciones. El efecto de la razón roca-relave no es independiente del contenido de cemento: para 3%, las mayores resistencias se obtuvieron en R = 1,9, mientras que para 7% el mejor desempeño se desplazó hacia R = 2,2. Esto confirma que no existe una razón óptima única, sino que depende de la dosificación cementante. Un índice de conveniencia identificó que la mezcla con 3% de contenido de cemento, R = 2,0 y 7 días resulta la alternativa más eficiente considerando resistencia, consumo de cemento y tiempo de curado; no obstante, esta selección depende del criterio de diseño adoptado para el relleno. Por ello, se recomienda que futuras investigaciones evalúen contenidos intermedios de cemento, un rango más amplio de razones roca-relave y condiciones de confinamiento representativas de caserones reales.