En el laboratorio de geotecnia del Instituto de Investigaciones y Ensayos de Materiales (Idiem) de la Universidad de Chile se encuentra un equipo único en su tipo en toda Latinoamérica: el triaxial gigante. Esta tecnología de vanguardia permite ensayar partículas de suelos de gran tamaño, fundamentales para el diseño y construcción de megaestructuras como tranques de relaves y presas hidráulicas, donde las condiciones de presión y estabilidad exigen análisis altamente especializados.
Diseñado hace más de 20 años por expertos del Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales, este equipo es uno de los tres que existen en el mundo y ha posicionado a Chile como referente internacional en ensayos geotécnicos de gran escala. Actualmente, el triaxial recibe muestras de proyectos provenientes de países como Perú, Argentina, Colombia e incluso fuera del continente, como ocurrió con el caso de una mina en Asia Central.
Tecnología de precisión para suelos de gran tamaño
“Los estudios geotécnicos convencionales están limitados por el tamaño de partícula, que generalmente no supera las 1,5 pulgadas, como el caso de áridos o arena de playa. Pero para obras de gran minería o energía, ese límite es una restricción. Nuestro triaxial permite evaluar partículas de hasta seis pulgadas, lo que lo convierte en una herramienta fundamental para caracterizar materiales de gran tamaño”, explica Pablo Cárcamo, jefe del laboratorio de geotecnia del Idiem.
La escala del equipo es colosal: los ensayos tradicionales utilizan probetas de entre 1 y 15 kg, mientras que el triaxial gigante trabaja con probetas que alcanzan entre 150 y 1.500 kg, con dimensiones que van desde 30 a 100 centímetros de diámetro y alturas de hasta 1,8 metros. Este enfoque permite simular, con mayor fidelidad, las condiciones reales a las que estarán expuestas las estructuras.
Además del triaxial, el laboratorio desarrolla ensayos complementarios como caracterización de materiales, compactación de densidades máximas y mínimas, y pruebas de consolidación edométrica en probetas de gran diámetro (20 cm a 100 cm), completando así un proceso de evaluación integral del comportamiento del suelo.
Estabilidad garantizada con evidencia científica
El proceso comienza con un análisis previo que permite definir la logística y las propiedades del material a ensayar. Uno de los hitos más emblemáticos fue en 2009, cuando llegaron a Chile 12,9 toneladas de suelo desde Kyrgyzstan para ser analizadas. El material, proveniente de una de las minas de oro más grandes del mundo, viajó más de 23.000 kilómetros para ser sometido a pruebas en el triaxial gigante del Idiem.
Estas pruebas permiten simular condiciones extremas, con presiones de confinamiento de hasta 2.000 kPa (20 kilogramos por centímetro cuadrado). El sistema opera mediante presión de agua y tensión vertical controlada por una bomba hidráulica de pistones triples, lo que permite evaluar parámetros críticos como la capacidad de deformación y drenaje del material.
“El triaxial gigante entrega información empírica clave para el diseño seguro de taludes, muros y fundaciones. Su uso permite proyectar la estabilidad de las estructuras con evidencia científica sólida, lo que mejora sustancialmente la calidad y seguridad de las obras”, añade Cárcamo.
Cada ensayo está completamente automatizado y controlado por un sistema compuesto por válvulas de acero inoxidable, reguladores de presión, manómetros de alta precisión y sensores que monitorean todas las variables críticas durante el proceso.
Fuente: Reporte Minero