Relaves filtrados: desafíos para la seguridad geotécnica

Relaves filtrados: desafíos geotécnicos y riesgos
Relaves filtrados: desafíos geotécnicos y riesgos

Fernando Schnaid analiza la evolución de la gestión de riesgos en la minería, las incertidumbres asociadas a los depósitos de relaves filtrados y los desafíos de la investigación geotécnica.

La disposición de relaves mineros atraviesa un período de importantes transformaciones en Brasil. La evolución de los requisitos regulatorios, la incorporación de nuevos conceptos de gestión de riesgos y la búsqueda de alternativas a los métodos tradicionales de disposición están modificando la manera en que la ingeniería geotécnica investiga, diseña y monitorea estas estructuras. En este contexto, la expansión del uso de relaves filtrados plantea nuevas cuestiones sobre el comportamiento de los materiales, los métodos de caracterización y la capacidad de predecir el desempeño de estructuras de grandes dimensiones.

Estos desafíos estuvieron entre los temas de la Conferencia Pacheco Silva, presentada por el ingeniero e investigador Fernando Schnaid durante el COBRAMSEG 2026, celebrado en Brasilia. El debate puso en el centro de la discusión técnica la necesidad de profundizar el conocimiento sobre los relaves mineros, especialmente ante condiciones de disposición y niveles de tensiones que exigen un análisis riguroso de los métodos empleados tradicionalmente en la mecánica de suelos.

Profesor titular de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS), Schnaid ha desarrollado una trayectoria que reúne investigación científica, formación de profesionales y actividad institucional. Doctor por la Universidad de Oxford, expresidente de la Asociación Brasileña de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica (ABMS) y autor de obras de referencia sobre investigación geotécnica, lleva décadas siguiendo el desarrollo de métodos de investigación, interpretación y modelización del comportamiento de los materiales.

Esta experiencia ofrece una perspectiva sobre los cambios que se intensificaron en la ingeniería geotécnica brasileña tras los colapsos de las presas mineras de Mariana y Brumadinho. La ampliación de los instrumentos de control y de los requisitos de seguridad estuvo acompañada de una evolución conceptual que exige comprender con mayor profundidad los mecanismos de comportamiento y rotura de los relaves.

En una entrevista con Geotecnews, Fernando Schnaid analiza los avances y las limitaciones de este proceso, las incertidumbres asociadas a las pilas de relaves filtrados y los desafíos de integrar la investigación de campo, los ensayos de laboratorio y los modelos constitutivos. La conversación también aborda el papel de la gobernanza en la consolidación de una cultura permanente de seguridad y las cuestiones que aún requieren respuestas de la investigación científica.

Entrevista | Relaves filtrados

  1. Profesor, su trayectoria abarca diferentes etapas de la geotecnia brasileña, desde la investigación y la formación de profesionales hasta su labor en la ABMS y el diálogo con la industria. ¿Qué ha cambiado de manera más profunda en la forma en que la ingeniería geotécnica brasileña comprende y afronta los riesgos asociados a los relaves mineros?

Ha habido muchos cambios, porque estamos atravesando un proceso de profundas transformaciones. Se han producido avances en el plano teórico, en las herramientas de investigación y en los propios conceptos de diseño.

Una transformación especialmente importante ha sido el paso de una visión determinista, basada casi exclusivamente en los factores de seguridad, a un enfoque más amplio de gestión de riesgos. También se ha implementado el Estándar Global de la Industria para la Gestión de Relaves (GISTM), que establece directrices internacionales de gestión y gobernanza e integra las etapas de investigación geotécnica, diseño, operación y monitoreo.

Los accidentes recientes demostraron que no basta con verificar la estabilidad de una estructura. Es necesario comprender el comportamiento geomecánico de los relaves, el estado y la variabilidad de estos materiales, así como los posibles mecanismos y desencadenantes de la rotura.

Hoy, el ingeniero geotécnico necesita dominar conceptos avanzados sobre el comportamiento de los materiales, estimar adecuadamente sus parámetros y comprender los modelos constitutivos capaces de representar dicho comportamiento. Esto ha situado en el centro de la práctica conceptos como el estado crítico, el parámetro de estado, el comportamiento contractivo y la licuefacción.

En síntesis, la geotecnia brasileña está cada vez más orientada a la comprensión y la gestión de riesgos, respaldada por una sólida base teórica.

  1. La transición de las presas a las pilas de relaves filtrados suele asociarse con un nuevo nivel de seguridad. ¿Qué incertidumbres geotécnicas surgen o cobran mayor importancia en esta transición y todavía requieren un mayor conocimiento técnico y científico?

La transición hacia las pilas de relaves filtrados representa un cambio importante, que incluye la reducción del daño potencial en caso de inestabilidad. Sin embargo, no elimina las incertidumbres geotécnicas. En muchos casos, simplemente cambia su naturaleza.

Cobran mayor importancia aspectos como el control de la compactación, la estructura del material depositado, las condiciones de saturación, la succión y el nivel de tensiones. Esto sin olvidar la necesidad de controlar la susceptibilidad a la licuefacción, especialmente en situaciones en las que los métodos de control resultan ineficaces.

Sigue siendo fundamental comprender el comportamiento de los relaves, ahora dispuestos en condiciones más controladas, y su respuesta ante diferentes trayectorias de tensiones, especialmente cuando presentan un comportamiento contractivo.

Por lo tanto, la seguridad de una pila de relaves filtrados depende de la tecnología de filtración, de un diseño seguro y de controles adecuados de construcción, drenaje, compactación y monitoreo, respaldados por una caracterización geotécnica consistente.

Los desafíos geotécnicos de las pilas de relaves filtrados

  1. Las pilas de relaves filtrados pueden alcanzar grandes dimensiones e involucran materiales cuyo comportamiento no siempre se ajusta fácilmente a las referencias tradicionales de la mecánica de suelos. ¿Hasta qué punto los métodos de investigación, los ensayos y los modelos que utilizamos actualmente están preparados para caracterizar estas estructuras a escala real?

Todavía existen limitaciones importantes, ya que es necesario adaptar los conocimientos y los métodos desarrollados para suelos naturales a las particularidades de los relaves mineros, sometidos a niveles de tensiones superiores a los que suelen considerarse en las obras de infraestructura civil.

El desafío consiste en combinar la investigación de campo, los ensayos de laboratorio y los modelos constitutivos capaces de representar adecuadamente las condiciones reales de disposición. En las estructuras de gran tamaño, extrapolar los resultados de la escala de laboratorio a la escala de campo todavía requiere criterio de ingeniería y avances científicos.

  1. Después de Mariana y Brumadinho, Brasil ha avanzado en regulación, monitoreo y desmantelamiento de estructuras. En su opinión, ¿cuál es hoy el principal desafío para transformar estos avances regulatorios en una cultura permanente de seguridad geotécnica, incluso cuando la memoria de estos accidentes comience a desvanecerse?

Los accidentes exigieron criterios de diseño más conservadores y mayores precauciones en los controles constructivos y operativos, tanto en Brasil como en el extranjero. También se produjo una evolución importante de las directrices internacionales, incluidas las establecidas por la Comisión Internacional de Grandes Presas (ICOLD), que posteriormente se incorporaron, en distintos grados, a las normas y regulaciones nacionales.

Actualmente, existen dos desafíos principales. El primero es transformar los requisitos regulatorios en una práctica técnica permanente. La seguridad no puede depender únicamente de la fiscalización, sino que debe estar incorporada a la gobernanza, la toma de decisiones y la cualificación de los equipos.

La cultura de seguridad se consolida cuando la gestión de riesgos pasa a formar parte del proceso de toma de decisiones y no se limita al cumplimiento de las normas.

El segundo desafío consiste en consolidar una nueva etapa de conocimiento que permita reevaluar algunos de los supuestos adoptados actualmente. Un ejemplo es el debate sobre las presas construidas mediante el método aguas abajo, una práctica técnicamente aceptada y utilizada internacionalmente, pero que ha pasado a estar sujeta a restricciones más estrictas en el contexto brasileño.

  1. En el COBRAMSEG, usted destacó la necesidad de una mayor colaboración entre la universidad y la industria. ¿Qué preguntas sobre la disposición de relaves está planteando actualmente la práctica a la academia y cuáles todavía no cuentan con respuestas suficientemente consolidadas?

Esta colaboración es necesaria no solo en la geotecnia de relaves, sino en todas las áreas del conocimiento. La universidad desempeña un papel fundamental en la producción de conocimiento, el desarrollo de métodos y la formación de profesionales. El sector productivo, por su parte, identifica los problemas reales y las limitaciones operativas.

Cuando existe sinergia entre estos dos ámbitos, la investigación comienza a responder a problemas concretos y la práctica se beneficia de soluciones más sólidas y fundamentadas científicamente.

En el caso de los relaves, todavía hay muchas cuestiones que requieren un análisis más profundo, como el comportamiento de los materiales sometidos a diferentes trayectorias de tensiones, los efectos de escala y la predicción del desempeño a partir de modelos constitutivos adecuados.

Es precisamente en este espacio entre la teoría y la práctica donde la interacción entre la universidad y la industria adquiere mayor valor.

 

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