پایان نامه بررسی پتانسیل های موجود در استان اردبیل برای تولید سیمان پوزولانی

پیش گفتار:

بهره برداری از حداکثر ظرفیت های نصب شده ماشین آلات و سایر عوامل که بتوانند کارآیی کارخانجات را به حداکثر برسانند و در عین حال نقش کاهنده و یا جایگزین منابع دیگر را داشته باشند هدفی است که « مدیریت ظرفیت» در بهره وری بیشتر واحدهای تولیدی دنبال می کند درکنار و هماهنگ بااین موضوع مهندسی صنایع نیزعوامل کیفی تولید را هدایت و سایر واحدهای مهندس را به این منظور بخدمت می گیرد. پژوهش در مورد استفاده از منابع پوزولان نیز از عملیاتی است که در چهار چوب نیل به این اهداف شروع و در حال انجام می باشد. 

رود ها:

رودهای مهم منطقه مورد مطالعه بصورت زیر می باشند.

رودخانه قره سو:  این رود خانه که بزرگترین رودخانه اطراف اردبیل میباشد از کوههای تالش در شرق اردبیل سرچشمه میگیرد و پس  عبور از دشت اردبیل بطرف غرب امتداد می یابد. پس از عبور از دشت مشکین شهر در شمال این شهر با رودخانه اهر چای متصل شده و با یک چرخش 90 درجه ای در مسیر مستقیم بطرف شمال جریان یافته و به رودخانه ارس وصل میشود.

روخانه آستارا چای: این رودخانه در مرز ایران و شوروی جریان داشته و از دامنه شرقی ارتفاعات تالش در شرق نمین سرچشمه میگیرد و پس از طی مسافت حدود  50 کیلو متر از شهر مرزی آستارا عبور نموده و به دریای خزر وصل میشود. 

خاصیت پوزولان:

وقتی سیمان پرلوز بتدریج سخت می گردد فازهای موجود در سیمان بخصوص ( آلیت و بلیت) بتدریخ هیدراته شده و هیدروکسید کلسیم ( آهک آبدار ) آزاد می کند. هیدروکسید کلسیم آزاد شده بخاطر حلالیت زیاد ممکن است شسته شده و سبب فرسودگی بتن گردد. ذرات بسیار ریز و نرم شیشه های بی شکل و لکانیکی ( نظیر پوزولانها) در جریان هیدراتاسیون تشکیل فازهای سیمان قادرند آهک آبدار آزاد شده و نیز آهک اولیه مرکز درملات را جذب کند و تولید سیلیکات کلسیم آبدار نمایند. هیدروکسید کلسیم و پوزولانها هیچکدام به تنهایی خاصیت چسبندگی ندارند ولی سیلیکات کلیسم آبدار تشکیل شده از ارتباط این دو ترکیب  ارزش سیمانی ( چسبندگی ) دارد. البته چون پوزولان ها دارای سیلیکاتهای در دیگری نیز می باشند ممکن است هنرمان با تشکیل سیلیکات کلسیم آبدار ترکیبات پیچیده دیگری نیز تشکیل شوند که به خاصیت سیمان کمک می کنند یا بر عکس از آن بکاهند که این موضوع هنوز به درستی مشخص نیست آنچه که می توان در درجه اول روی آن حساب کرد این است که اولین محصول تولید شده همان سیلیکات کلسیم آبدار می باشد و این ترکیب همان است که در سیمان پرتلند هم قسمتی از کار استحکام و مقاومت پذیری را به عهده دارد و دارای ارزش سیمانی است. به هر حال با شرح فوق می توان خاصیت پوزولانی را به صورت زیر تعریف کرد.

خاصیت پوزولانی عبارت است از قابلیت ارتباط مواد آتشفشانی و غیر آتشفشانی با آهک ( در حضور آب ) و تشکیل ترکیبات جدید با خاصیت سیمان.

بارزترین نکات مثبت تولید سیمان با مواد افزودنی که خصوصیات پوزولانی دارند به شرح زیر است:

- افزایش مقاومت های شیمیای در مقابل حمله سولفاتها در طول زمان ( نفوذ پذیری )

- پایین بودن حرارت هیدراتاسیون و پایین بودن انبساط ناشی از حرارت

- افزایش مقاومت های فیزیکی در دراز مدت

- جذب آهک آزاد و آهک های آزاد شده در طول زمان

- داشتن پلاستیثه بالا

- کاربرد ساده

- پایین بودن قیمت تمام شده و تولید 

فهرست

عنوان                                                                                                                                                 صفحه 

فصل اول:

کلیات................................................................................................................... 1

موقعیت  جغرافیایی ............................................................................................ 1

مقدمه ................................................................................................................... 7

فصل دوم:

خلاصه ای از زمین شناسی منطقه اردبیل ......................................................... 13

فصل سوم :

خاصیت پوزولان ................................................................................................ 18

بارزترین نکات مثبت تولید سیمان با مواد افزودنی ......................................... 19

کشورهای تولید کننده سیمان پوزولانی و استانداردهای آن............................ 20

بررسیهای مقدماتی برای شناسایی و اکتشاف مواد پوزولان ............................ 22

مناطق مورد بررسی جهت اکتشاف مقدماتی مواد پوزولانی در اردبیل........... 24  

1- توف برشها وهیا لوکلاستیت های ائوسن ................................................... 24

1-1- زمین شناسی............................................................................................. 24

1-2- سنگ شناسی ........................................................................................... 28

1-3- پوزولان اکتیویته....................................................................................... 32

1-4- ذخیره احتمالی.......................................................................................... 33

1-5- نگرشی به جنبه های اقتصادی................................................................. 33

2- توف ها و توف برشهای پامیس دار موجود در رسوبات جنوب اردبیل... 34

2-1- خلاصه ای از زمین شناسی حوضه رسوبی نئوژن در جنوب اردبیل.... 34

2-2- بررسی توفهای پامیس دار موجود در رسوبات  جنوب اردبیل بعنوان ماده اولیه سیمان پوزولان ................................ 41

2-2-1 اندیس شماره 1 ( اندیس چای سیغرلی)............................................. 41

الف- موقعیت جغرافیایی  ................................................................................. 41

ب- شرح واحدهای سنگی ................................................................................ 42

ج- مطالعات سنگ شناسی................................................................................. 47

د- آزمایشات میزان فعالیت پوزولانی................................................................ 57

م- ذخیره احتمالی .............................................................................................. 59

ه- نگرشی به جنبه های اقتصادی ...................................................................... 60

2-2-2 اندیس شماره 2 ( اندیس دیم سیغرلی – اوچقاز )............................. 61

الف – موقعیت جغرافیائی .................................................................................. 61

ب- شرح واحد های سنگی .............................................................................. 61

ج- مطالعات سنگ شناسی ................................................................................ 66

د- آزمایشات پوزولان اکتیویته........................................................................... 71

م- ذخیره احتمالی............................................................................................... 71

ه- نگرشی به جنبه های اقتصادی ...................................................................... 72

2-2-3 اندیس شماره 3 ( اندیش قشلاق قاسملو )......................................... 72

الف- موقعیت جغرافیایی.................................................................................... 72

ب- شرح واحدهای سنگی ................................................................................ 72

ج- مطالعات سنگ شناسی................................................................................. 74

د- آزمایشات پوزولان اکتیویته ......................................................................... 78

م- ذخیره احتمالی .............................................................................................. 79

ه- نگرشی به جنبه های اقتصادی....................................................................... 79

2-2-4 – اندیس شماره 4 ( اندیس الماس کندی)......................................... 80

الف- موقعیت جغرافیایی.................................................................................... 80

ب- شرح واحدهای سنگی ................................................................................ 80

ج- مطالعات سنگ شناسی ................................................................................ 83

د- آزمایش پوزولان اکتیویته ............................................................................. 83

م- ذخیره احتمالی .............................................................................................. 84

هـ - نگرشی به جنبه های اقتصادی .................................................................. 84

3- ایگنمبریت ها و خاکسترهای آتشفشانی مربوط به فعالیت آتشفشانی سبلان.... 85

3-1- مختصری در مورد زمین شناسی آتشفشان سبلان ................................. 85

3-2- بررسی ایگنمبریت های دره قطور سویی بعنوان ماده اولیه سیمان پوزولان......... 88

3-2-1 مطالعات سنگ شناسی.......................................................................... 89

3-2-2- آزمایش پوزولان اکتیویته .................................................................. 92

3-2-3- ذخیره احتمالی ................................................................................... 92

3-2-4- نگرشی به جنبه های اقتصادی .......................................................... 93

3-3- نهشته های خاکستر دامنه های شرقی سبلان ......................................... 93

3-3-1- اندیس شماره 1( اندیس غرب سرعین ) ......................................... 94

3-3-2- اندیس شماره 2( اندیس حسن باری) .............................................. 97

3-3-3- اندیس شماره 3 ( اندیس ایمچه) ..................................................... 97

3-3-4- اندیس شماره 4 ( اندیس باری ) ..................................................... 98

3-3-5- اندیس شماره 5 ( اندیس دیج و یجین ) ......................................... 102

3-3-6- اندیس شماره 6- ( اندیس حمله ور ) ............................................ 102

3-3-7- مطالعات سنگ شناسی ....................................................................... 106

3-3-8- آزمایش پوزولان اکتیویته .................................................................. 107

3-3-9- ذخیره احتمالی ................................................................................... 107

3-3-10- نگرشی به جنبه های اقتصادی......................................................... 108

 ارزیابی کلی : .................................................................................................... 109