تحقیق در مورد بررسی پتانسیل های موجود در استان اردبیل برای تولید سیمان پوزولانی ‌

word قابل ویرایش
115 صفحه
18700 تومان
187,000 ریال – خرید و دانلود

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.

پوزولان یکی از منابع معدنی و مکانیکی موجود در طبیعت می باشد که از مخلوط کردن آن با کلینکر سیمان وسایش بحد لازم می تواند سیمانی را تولید نمود که از نقطه نظر بعضی از خواص نسبت به سیمان پرتلند معمولی امتیازهائی را دارا می باشد. استفاده از این ماده معدنی که نهایتاً باعث کاهش قیمت تمام شده سیمان و نیز افزایش تولید می گردد.

آنچه در این پروژه آمده است نتایج مربوط به اکتشاف ذخایر پوزولانی در شعاع ۱۵۰ کیلو متری اطراف کارخانه سیمان اردبیل و هم چنین کارخانجات در دست احداث می باشد. بدین منظور پس از شناسایی هر کانسار پوزولانی روی نمونه ای مخلوط های مختلف صورت گرفته است. براساس این آزمایشات ارزیابی مقدماتی هر کانسار و انتخاب اولویت ها برای اکتشافات تفضیلی و بررسیهای نهایی کاربرد موجود در آن انجام پذیرفته است. بدیهی است انجام بررسیهای تفظیلی می بایست متقابلاً دنبال گردند. امید است این بررسیها بتواند آغازی برای استفاده مطلوب از منابع کشور و تولید انبوده این نوع سیمال گردد.

فصل اول: کلیات
الف- موقعیت جغرافیایی:
منطقه مورد مطالعه در شمال- شمالغرب ایران و بین طول جغرافیایی ´۳۰ و ˚۴۷ ˚۴۰ و ˚۴۸ و عرض جغرافیایی ˚۳۸ تا ´۳۰ و ˚۳۸ واقع است. این منطقه بخش اعظم نقشه ۲۵۰۰۰۰: ۱ چهار گوش اردبیل و بخش کمی از چهار گوش اهر را در بر می گیرد.

ناحیه مورد بررسی جزء استان اردبیل بوده و دارای آب و هوای سرد و نیمه مرطوب است. پوشش گیاهی آن خیلی کم (بجز ارتفاعات غربی تالش که دامنه شر قی شان پوشیده و جنگلی است) و زمستانی پر برف و سرد دارد. ارتفاعات آن( کوه سبلان ) در تابستان نیز پوشیده از برف میباشد. بطور کلی مشخصات جغرافیایی منطقه مورد مطالعه را بصورت زیر میتوان خلاصه نمود:

۱- شهر ها:
تنها شهر منطقه شهر بزرگ و تاریخی اردبیل با بخش های نمین و نیر میباشد. شهر اردبیل با جمعیت ۳۸۴۱۲۵ نفر بدون احتساب روستاهای اطراف ( طبق سرشماری سال ۱۳۶۵ ) در طول جغرافیایی َ۱۷ و ˚۴۸ و عرض جغرافیایی ۱۵َ و ˚۳۸ واقع و ارتفاع آن از سطح دریا ۱۳۴۵ متر است.دارای آب و هوای سرد و مرطوب است، بطوریکه حداکثر درجه حرارت آن در تابستان ˚۳۰ درجه سانتیگرادو حداقل درجه حرارت آن در زمستان ˚۲۰- درجه سانتیگراد میباشد. رطوبت متوسط سالیانه هوای این شهر در ساعت ۳۰/۶ صبح ۷۶ درصد، در ساعت ۳۰/۱۲ ظهر ۶۵ درصد و مقدار بارندگی سالیانه بطور متوسط ۳۵۰ میلیمتر است. دارای ۱۳۵ روز یخبندان در سال است.

اردبیل شهری است با موقعیت کشاورزی، دامپروری و پرورش زنبور عسل، کشاورزی در دشت اردبیل و بیشتر در شرق شمال و شمالغرب این شهر گسترش دارد و محصولات عمده آن گندم، جو، سیب زمینی، تخم چغندر، سبزیجات و حبوبات است. دامپروری و پرورش زنبور عسل بیشتر در غرب و جنوب غرب ( دامنه کوه سبلان) و نیز در ارتفاعات شرقی آن ( کوه های تالش) صورت میگیرد. همه ساله در اواسط بهار عشایرایل سون گوسفندان خود را از ناحیه مغان برای چرانیدن

به دامنه سبلان آورده و تا اوائل پاییز در آنجا میمانند و در چادرهای مخصوص ( سیاه چادر) زندگی میکنند. زبان مردم این شهر و نواحی اطراف آن ترکی آذری است و شیعه مذهب میباشند. از بخش های مهم تابع آن چند روستا ( عنبران و… ) وجود دارند که اهل تسنن میباشند. از بخش های مهم تابع آن نمین و نیر را می توان نام برد. بخش نمین در ۳۰ کیلومتری شرق – شمال شرق آن واقع بوده و کارخانه سیمان اردبیل در جنوب این بخش قرار دارد. بخش نیر در حدود ۴۰ کیلو متری جنوب غرب اردبیل واقع و جاده اردبیل – سراب از وسط آن میگذرد.

۲- 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 ۹۰ 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 ۵۰ کیلو متر از شهر مرزی آستارا عبور نموده و به دریای خزر وصل میشود.

رودخانه بالیخلی چای: این رودخانه از دامنه های جنوب کوه سبلان سرچشمه گرفته و پس از قطع نمودن رسوبات پامیس دار جنوب اردبیل از بخش جنوب شرقی این شهر عبور نموده و در شمال آن به رودخانه قره سو وصل میگردد.

 

۳- کوه ها:
از کوه ها مهم اطراف اردبیل میتوان کوه آتشفشان سبلان را نام برد که در ۴۰ کیلومتری جنوب غرب اردبیل واقع و در تمام فصول سال پوشیده از برف است. این کوه که بشکل یک مخروط بلند دیده میشود دارای سه قله میباشد که قله بزرگتر با ارتفاع ۴۸۲۰ متر از سطح دریا را« سبلان سلطان » و دو قله دیگر را « هرم داغ » و « کسری» می نامند. مردم آذربایجان احترام خاصی برای سبلان قائلند و عقیده دارند که یکی از انبیاء در قله آن مدفون است. بعلت وجود مراتع سر سبز

فراوان دامپروری و پرورش زنبور عسل در دامنه های این کوه ( چشمه های آب گرم سرعین، قطور سویی، موییل و….) همه ساله توریست های زیادی را به این منطقه میکشاند. از کوههای دیگر این منطقه ارتفاعات تالش در شرق اردبیل را میتوان نام برد که در یک امتداد شمالی- جنوبی کشیده شده اند. این کوه ها از جنوب به کوه های البرز وصل شده و از شمال در خاک آذربایجان کشیده میشوند. شوروی کشیده میشوند. دامنه شرقی این کوه ها که در مقابل دریای خزر قرار گرفته بخاطر وجود رطوبت فراوان پوشیده از جنگل است، در حالیکه دامنه غربی آنها بدون پوشش گیاهی است. بلند ترین نقطه این رشته کوه در اطراف اردبیل کوه حصار بولاغی با ارتفاع ۲۹۰۰ متر از سطح دریاست.

 

۴- راه ها:
راههای عمده ای که شهرستان اردبیل را به بخش ها و شهرهای مجاور وصل میکنند. بترتیب زیر می باشد:
راه اردبیل – آستارا: این راه طول حدود ۹۰ کیلو متر دارد و دو شهر اردبیل و آستارا را بهم وصل میکند راهی است اسفالته درجه ۱ که کوه های تالش با ارتفاع حدود ۲۵۰۰ متر را قطع نموده و پس از عبور از گردنه معروف حیران که در زمستان به علت یخبندان شدید غالیاً مسدود است، به شهر مرزی آستا را با ارتفاع همسطح دریا میرسد. کارخانه سیمان اردبیل نیز در مجاور این راه و در جنوب بخش نمین قرار گرفته است.

راه اردبیل – سراب: که اردبیل را به شهر سراب وصل می نماید. یک راه اسفالته درجه یک است که رسوبات پامیس دار جنوب اردبیل را قطع میکند. طول این راه حدود ۷۰ کیلو متر است و گردنه صائین را قطع می نماید.

راه اردبیل – مشکین شهر: که یک راه اسفالته درجه ۱بطول ۸۰ کیلو متر است. راه – قطور سویی در مقابل روستای لاهرود از این راه جدا میشود.
راه اردبیل – مغان: یک راه اسفالته درجه ۲ بطول حدود ۹۰ کیلو متر است و اردبیل را به شهرستان گرمی در منطقه مغان وصل میکند.
راه اردبیل- خلخال: که اردبیل را به شهر خلخال وصل میکند وطول جاده حدود ۷۰ کیلو متر است.

ب- مقدمه:
از آنجا که مناطق مورد مطالعه بیشتر توف های پا میس دار رویا پامیس برشیا میباشند. بجاست که مقدمتاً در مورد پامیس، منشأ آن و موارد استفاده اش در صنعت شرحی مختصر ارائه گردد.

پامیس به شیشه های ولکانیکی اسید و آبداری اطلاق میشود که سرد شدن سریع گدازه های شیشه ای اسید و سرشار از آب در فشار آتمسفر حاصل شده اند. در این حالت گدازه های اسید به مواد کف مانند حاوی حباب های فراوانی و ذرات جامد کوچک تبدیل میگردند که متشکل از ذرات زاویه دار شیشه و یا قطعات خرد شده پامیس میباشند. آزمایش نشان داده است که اگر یک ماده مذاب ریولیتی با حرارت ۸۷۰ تا ۹۰۰ درجه در مجاورت کمی آب ( ۵/۰ درصد) وجود داشته باشد و در فشار آتمسفر بسرعت سرد شود به پامیس تبدیل میگردد.

پامیس بشدت متخلخل بوده و حفره های بیشمار آن توسط گازها خصوصاً بخار آب حاصل میشوند که موقع سرد شدن سریع حاصل شده اند. اگر چه وزن مخصوص شیشه واقعی ۵/۲ است، اما ساخت حفره ای پامیس وزن مخصوص آنرا به کمتر از ۱ نیز کاهش میدهد و چون این حفرات مسدود میباشند قابلیت نفوذ خیلی کمی داشته و قطعات آن برای مدتهای طولانی بر روی آب شناور میمانند چگالی ظاهری پامیس کلوخه ای ۴۰۰ تا ۱۴۰۰ Kg/M3 ، تخلخل آن ۸۰ درصد و مقاومت آن در مقابل تراکم ۴/۰ تا ۲ Mpa و سختی آن ۶ میباشد. اگر اندازه ذرات پامیس کوچکتر از ۲ میلیمتر باشد به آن پامیسیت می گویند. به خاکستر

آتشفشانی نیز پامیسیت می گویند. پامیس در حقیقت شیشه جوشیده و کف کرده ایست که حاوی ذرات متراکم و سخت شیشه، ذرات ریز بلورکوارتز، فلدسپات و کانی تیره میباشد. پامیس و پامیسیت معمولاً با هم تشکیل میشوند و در صورت تراکم به توف های اسیدی تبدیل میشوند.

« موارد استفاده پامیس»
پامیس و پامیسیت حدود ۶۰ سال بعنوان ماده ساینده مصرف میگردید و تا سال ۱۹۴۰ نیز مهمترین مورد مصرف آن بعنوان ماده ساینده بوده است.
در صابون سازی و مواد پاک کننده وسایل خانگی نیز مصرف دارد. انواع خیلی ریز آن (مانند ذرات غبار) برای صیقل دادن ظروف نقره و قطعات فلزی و لوازم چوبی مورد استفاده قرار میگرند.

مهندسین رومی درگذشته مخلوطی از آهک و خاکستر آتشفشانی را بصورت یک ملات بکار میبردند که بر ملات آهکی برتری داشت این سیمان خیلی قوی و در مقابل آب دریا مقاوم بوده و در هر دو شرایط زیر آب و بیرون از آب سخت میگردد. خاکستر آتشفشانی این سیمان در اطراف شهرهای پوزولی و ناپل قرار داشته و بهمین منظور به سیمان پوزولان معروف شده است. این نوع سیمان سالهاست که در اروپا مصرف میشود و در امریکا نیز پامیس و پامیسیت را با سیمان پرتلند مخلوط نموده و در ساختمان سدها و کانال ها بکار میبرند.

از سال ۱۹۴۰ به بعد مصرف پامیس در مقیاس وسیعی افزایش پیدا کرد. پامیس خرد شده و درجه بندی شده بعنوان یکی از اجزاء مهم سیمان سبک و قطعات سیمانی پیش ساخته و سیمان نرم مصرف میشود.

پامیس و پامیسیت خرد و آسیاب شده بجای ماسه برای ساختن بتن عایق حرارتی و صوتی، کمک صافی، تقویت کننده و خاک مواد حشره کش و روکش سطح سیاه اسفالت جاده ها، در مرغداری ها و در موراد متعدد دیگری مصرف میگردد.

« خصوصیات پامیس بعنوان ماده افزودنی در سیمان»
پامیس خرده شده تقریباً بین تا ماسه و قلوه سنگ خرد شده وزن دارد و بهمین دلیل بتن تهیه شده با پامیس سبکتر از بتن معمولی است. سبکی این بتن علاوه بر تسریع در کار و راحتی عمل سبب صرفه جویی فوق العاده در مصرف آهن نیز میگردد. بتن پامیس را میتوان بصورت اسپری نیز روی نمای ساختمان پاشید. پامیس غیر متراکم پوشش سقف و کف مناسبی در مقابل حرارت می باشد و بتن پامیس ۶ برابر از بتن معمولی در مقابل حرارت عایق تر است.

سبکی وزن و ساختمان متخلخل پامیس قابلیت خم پذیری زیادی به آن داده و حمل قطعات پیش ساخته از بتن پامیسی را بدون ترک خوردن و یا شکستن امکان پذیر میسازد. تغییر شکل پذیری آن در مقابل فشار و حفظ حالت و قابلیت برگشت به وضع اولیه آن ۶ برابر بتن بعمولی است. لذا در مقابل زلزله و فشارهای ناگهانی مقاوم تراز بتن معمولی است.

نقطه ذوب متوسط پامیس ۱۳۴۳ درجه سانتیگراد است و تا ۷۶۰ درجه سانتیگراد هیچگونه تغییری در حجم آن حاصل نمیشود. در این درجه حرارت فیبرهای بیرونی آن شروع به انقباض می نماید نقطه انهدام حرارت در آتش سوزی های بزرگ معمولاً بین ۴۸۰ تا ۶۵۰ درجه سانتیگراد است، بنابراین در آتش سوزی ها هیچگونه تغییری در پامیس ایجاد نمیشود.

پامیس خصوصیت چسبندگی خوبی را با اغلب چسب ها دارد و نسبت به مواد شیمیایی قارچ ها و حشرات کاملاً خنثی است. بتن با پامیس برای کانال کشی مناسب تراست. برخلاف بتن معمولی رطوبت کمتری را جذب میکند بهمین دلیل عمر آهن بکار رفته در آن زیاد تر است.

« خصوصیات پامیس جهت مصرف در سیمان پرتلند. »‌
پوزولان به تنهایی قابل مصرف نیست و معمولاً به نسبتهای مختلف با سیمان پرتلند یا آهک پخته مصرف میگردد. سیمان پرتلند- پوزولان در مقابل آبهای نمکدار و فرسایش مقاومت زیادی دارد. ضمناً هزینه تولید آن نیز کمتر از سیمان پرتلند است.

سیمان پوزولانی در روزهای اول مقاومت کمتری از سیمان پرتلند را نشان میدهند.
ولی در محیط مناسب پس از گذشت زمانی بیش از شش ماه مقاومت آن از سیمان پرتلند بیشتر می شود. تولید سیمان با استفاده از مواد افزودنی از دیر زمان مورد توجه بوده است برای اولین بار رومیهای قدیم در نزدیکی شهر POZZUOLI در ایتالیا با اختلاط مواد ولکانیکی آتشفشان و زو وآهک شکفته ملاتی تهیه نمودند که در دراز مدت مقاومت زیادی از خودشان داده است این نوع مواد که با آهک تشکیل پیوندهای هیدرولیکی مینمایند پوزولان نامیده می شوند. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای جهان مواد طبیعی و مصنوعی دارای خواص پوزولان هستند را براساس نوع و کاربرد تا ۴۰% به کلینکر سیمان می افزایند وسایش میدهند یا اینکه مواد پوزولان سائیده شده را مستقیماً با سیمان مخلوط و سیمان پوزولانی تهیه نمایند.
در ایران اکثر کارخانجات سیمان پوزولای ( سنگ تر است) تولید می کنند.

 

فصل دوم: خلاصه از زمین شناسی منطقه اردبیل
منطقه اردبیل بخشی از رشته کوه های تالش وفلات آذربایجان را تشکیل میدهد. مرزشمالی آن کشورآذربایجان است و از طرف شرق با دریای خزر و از غرب با کوه سبلان و از جنوب با منطقه خلخال مجاور است.

قدیمی ترین سنگ های این منطقه در شمال اردبیل و غرب نمین ( مجاور روستای عنبران ) برو نزد داشته و مربوط به اینفراکامبرین ( پرکامبرین پایانی ) میباشند. که شامل شیل های میکادا را رغوانی با میان لایه ها ی دولمیتی چرت دار ( سازنده بایندر) در زیر و دولومیتی های ضخیم لایه چرت دار ( سازند سلطانیه) در بالا میباشند. این رسوبات بطور دگر شیب در زیر سازند شمشک قرار گرفته اند.

درگوشه جنوب شرقی منطقه ( در ارتفاعات تالش ) یک مجموعه در هم از سنگهای دگرگونی شامل فیلیت – سریسیت، مسکویت و شیست و مرمر در هسته یک طاقدیس بطور دگر شیب در زیر آهک های کرتاسه بالا دیده میشود که بعلت مشخص نبودن موقعیت چینه ای سن دقیقی برایشان نمی توان در نظر گرفت ولی باتوجه به شواهد فوق فقط میتوان گفت که سن قبل از کرتاسه را دارند. سنگهای دوران اول دراین منطقه برونزد نداشته و از رسوبات دوران دوم رسوبات کرتاسه بیشترین گسترش را دارند. سنگ های دوران دوم عمدتاً در شمال اردبیل تا غرب نمین و در کوههای تالش برونزد دارند

در شمال اردبیل – غرب نمین سنگ های دوران دوم بصورت تا قدیس های کوچک و بسته ای در زیر ولکانیک های ائوسن بطور دگر شیب قرار گرفته اند. قدیمی ترین رسوبات مربوط به دوران دوم در این منطقه شامل آهک های دولومیتی ۱۱ لیتی ماسیوتا مطبق است که سن تریاسن میانی را دارند ( سازند الیکا؟) این رسوبات بطور دگر شیب در زیر رسوبات آهکی کرتاسه بالاقرار گرفته اند.

رسوبات ژور اسیک شامل یک سری ماسه سنگ میکا دار وشیل و ماسه سنگ آهکی همراه با آثار گیاهی و زغال است ( شمشک ؟) که با یک قاعده کنگلومرایی بطور دگر شیب رسوبات اینفراکامبرین را میپوشانند. این رسوبات توسط یک سری آهک کریستا لیزه مطبق و ضخیم لایه بطور هم شیب پوشیده میشوند که سن ژوراسیک بالا – کرتا سه پایین( نئوکومین) را دارند.

رسوبات کرتا سه بالا با یک کنگلو مرا و ماسه سنگ قرمز رنگ بطور دگر شیب بر روی آهک های ژوراسیک بالا- کرتا سه پایین قرار گرفته اند و شامل یک سری آهک نازک لایه مارنی و آهک کریستا لیزه میباشندکه سنی معادل سنوماینن- ماستر یشیتن را دارند.
در ارتفاعات تالش رسوبات کرتاسه شامل یک سری آهک نازک لایه است که سن تورینن ماستریشیتن را دارند و بطوردگر شیب بر روی سنگهای دگرگونی وزیر رسوبات دوران سوم قرار گرفته اند. علاوه بر آن بطرف شمال ضخامت زیادی از رسوبات فلیش گونه بطور هم شیب در زیر رسوبات توفی و ماسه سنگ توفی ائوس قرار گرفته اند که احتمالاً سن کرتاسه بالا – پالئوسن را دارند.

سنگهای دوره ترسیر در چهار منطقه با رخساره های متفاوت ظاهر میشوند که بصورت زیرمیباشند:
در ارتفاعات تالش این سنگ ها شامل یک سری رسوبات آواری – ولکانیکی بصورت توف – ماسه سنگ توفی همراه با گدازه های ولکانیکی است که بطور دگر شیب بر روی آهک های کرتاسه بالا و بطور هم شیب بر روی رسوبات فلیش گونه کرتاسه بالا- پالئوسن قرار گرفته اند. این رسوبات دریال غربی تا قدیس غرب آستا را در منطقه آق چای با یک کنگو مرای پلی ژنیک بر روی رسوبات فلیش کرتاسه بالا – پالئوسن دیده میشوند. در جنوب شرق منطقه و در دامنه شرقی

کوههای تالش این رسوبات با یک واحد نازک آهک فرمولیت دار مربوط به ائوسن زیری – میانی بطور دگر شیب بر روی رسوبات کرتاسه بالا قرار گرفته اند.
در دشت اردبیل سنگ های دوران سوم شامل یک سری ولکانیک های برشی پیروکسن آندزیتی،گدازه های آندزیت با زالتی و پرفیرآندزیتی – لاتینی میباشند که با شیب کم بر روی رسوبات قدیمی تر بطور دگر شیب قرار گرفته اند. و در غرب نمین در زیر ولکانیک های برشی و روی آهک های کرتاسه بالایک باند نازک آهک آواری پالئوسن دیده میشود که گسترش چندانی ندارد.

در جنوب اردبیل پس از خاتمه فعالیتهای ولکانیکی پالئوژن در محل یک فرورفتگی تکتونیکی حوضه رسوبی بسته ای بوجود آمده که درآن ضخامت زیادی از رسوبات تبخیری و رسوبات آواری – ولکانیکی ( توف های پامیس دار و پامیس برشیا ) نهشته شده اند. رسوبات این حوضه به سه قسمت Ng1 و Ng2و Ng3 تقسیم شده اند.وجود لایه های ژیپش در رسوبات مارنی Ng1 نشاندهنده کم شدن مکرر عمق این حوضه رسوبی است. وجود دگرشیبی زاویه دار بین رسوبات Ng1 و رسوبات آواری- ولکانیکی Ng2 احتمالاً نشاندهنده جنبش زمین ساختی آتیکان در این منطقه است که پس از آن محیط رسوبی جهت فعالیت دیاتومه ها مساعد گردیده است. فعالیت ولکانیکی اسید نیز خود عاملی جهت تامین سیلیس دیا تومه ها و تشکیل پامیس در این حوضه میباشد.

در شرق نمین یک کنگلومرای پلی ژنیک با سیمان توفی و قطعات ولکانیکی دیده میشود که کوهپایه ها را پوشانده و احتمالاً سن او اخردوران سوم تا اوائل دوران چهارم را دارد.
فعالیت ماگمایی نفوذی در منطقه خیلی کم و فقط بصورت توده های نفوذی کم عمق و کوچک گرانیتی – گرانودیوریتی در دو منطقه شمال اردبیل و بخش جنوبی ارتفاعات تالش دیده میشوند. این توده های نفوذی سنگ های ولکانیکی ائوسن را قطع کرده اند و احتمالاً سن بعد از ائوسن ( الیگوسن؟) را دارد.
از رسوبات دوران چهارم میتوان نهشته ها و پادگانه های ابرفقی دشت اردبیل نهشته های تراورتنی مربوط به چشمه های آهکساز و آهک های دریاچه ای و رسوبات آواری دامنه سبلان را نام برد.
از فعالیتهای ما گمایی دوران چهارم فعالیتهای آتشفشان سبلان را میتوان نام برد که در اوائل این دوران شروع به فعالیت نموده و تاکنون نیز در مرحله خاموشی است.

فصل سوم :
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
– بالا بردن میزان تولید بدون سرمایه گذاری زیاد.
در بحران نفتی بعد از جنگ اسرائیل واعراب و بالا رفتن هزینه های مربوط به تولید انرژی، در اغلب کشورهای جهان تولید سیمان با مواد افزودنی رونق گرفت.

کشورهای تولید کننده سیمان پوزولانی و استانداردهای آن:
در حال حاضر با پوزولانهای مصنوعی و طبیعی در۲۹ کشور دنیا سیمان پوزولانی به صورت انبوه تولید می شود. در کشورهای مزبور استانداردهای مشخصی در رابطه با دین نوع سیمان ها وجود دارد.
۱- تقریباٌ در تمام کشورها حدود نرمی یا سطح ویژه (BLAIN) سیمان پوزولانی برابر و یا در حدود درجه نرمی سیمان پرتلند است (۲۷۵۰-۳۰۰۰) سانتی متر مربع برگرم.

البته در صورت انتخاب نرمی تابلین ۵۰۰۰ cm2/gr، مقاومت بیشتری را می توان انتظار داشت ولی هزینه های زیاد سایش و مقابله با مشکلات زیاد، اجتناب ناپذیر است.
۲- نظر به اینکه هیدارتاسیون سیمانهای پوزولانی در مقایسه با سیمان پرتلند پایین تر است بیشتر به مقاومتها یا تحمل فشار سیمانهای پوزولانی در دراز مدت توجه میشود و به همین دلیل در برخی کشورها اصولاٌ از اندازه گیری مقاومت های مکانیکی سه روزه صرفنظر می کنند.
۳- سیمانهای پوزولانی نیز مانند سیمانپرتلند خالص باید کاملاٌ کنترل شده و دقیقاٌ بر اساس نوع مصرف تولید شوند.

طرز تشکیل موادپوزولانی وتئوریهای مربوط به آن:
پوزولانهای مورد توجه جهت اکتشافات، منشا آتشفشانی داشته و مواد شیشه ای ناپیوسته یاتوف های متراکم هستند در این رابطه لازم است به اختضار راجع به مواد پوزولانی جهان و تئوریهای مربوط به تشکیل آنها مطالبی ارائه شود.

مهم ترین معادن اکتشاف شده در جهان تراس راین (Rhein) و با واریا، توف ناپل (Nuple)، خاک سانترین (Suntorin) و مواد پوزولانی آمریکاؤ رومانی و شوروی می باشند و در ژاپن و نیوزلند و ترکیه، شیلی، یوگوسلاوی و بیشتر کشورهای جهان مواد پوزولانی طبیعی شناسایی شده است.

تراس (Rhein) از ذخائری بدست می آید که پس از برداشت مواد سطحی به ترتیب لایه های پامیس، شن، لایه های انتقالی سنگ توف حاوی پامیس و سپس سنگ توفف در قسمت فوقانی به رنگ قهوه ای ودر قسمت تحتانی به رنگ آبی نمایان می شود. مواد استخراج شده سنگ توف هستند و فقط مواد خرد و ناپیوسته موسوم به تراس است. اما بعدها معلوم شد که اختلاف جزئی بین آندو وجود دارد. در نتیجه ماده معدنی قهوه ای رنگ هم از زیر لایه انتقال برداشت گردید. هم چنین توف های LeucITic با ترکیب شیمیایی یکسان اما با ماهیت مینرالی و ظاهر میکروسکوپی متفاوت که ارزش پوزولانی ضعیفی دارند کشف گردید.

بررسیهای مقدماتی برای شناس

ایی و اکتشاف مواد پوزولانی:
به طور کلی در این بررسی، هدف شناخت و اکتشاف ذخایر قابل توجهی از سنگهائی با ترکیب سیلیسی و سیلیکاته آمورف می باشد که در طبیعت به صورت شیشه های آتشفشانی (VolcuNIC Gloss) توف های پومیسن (PuMICic Tuff) خاکسترهای آتشفشانی غنی از شیشه، سنگ های زئولیت دار رسوبی یا آتشفشانی و بالاخره سنگهای رسوبی سیلیسی آمورف نظیر دیاتومیت می باشد. خوشبختانه به علت وفور فعالیت و لکانیکی درکشور بجز منطقه چین خورده زاگرس و کپه داغ که فاقد فعالیت آتشفشانی است درسایر قسمتها دستیابی به این مواد امکان پذیر است. البته امکان وجود چنین موادی با توجه به تاریخچه زمین شناسی ایران از نظر قدمت سنگها نیزمحدود می باشد. بطوریکه بخش اعظم فعالیت آتشفشان ایران در ارتباط با تشکیل چنین سنگ هائی مربوط به دوره ترسیر و کوارترنری می باشد.

با توجه به این امرپیگیردی جهت دستیابی به این مواد در محدوده زمانی فوق که وقوع فعالیت آتشفشانی و تشکیل سنگ های آتشفشان و آذر آواری بیش از همه محتمل است انجام می شود. دراین بررسی سنگ های آتشفشانی توفی ائوسن که دارای مقدار قابل توجهی شیشه می باشند مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. ضمناٌ آلتراسیون های ولکانیکی ائوسن به زئولیت نیز مدنظر می باشد. علاوه بر ائوسن در بخشی از ایران در سرآغاز نئوژن فعالیت ولکانیکی مشاهده می شود که اغلب با ولکانیک های شیشه ای نظیر پرلیت، پومیس و زئولیت همراه است که در صورت دستیابی به چنین موادی در محدود مورد نظرمواد اولیه مناسبی جهت تهیه سیمان پوزولان خواهد بود در اواخر نئوژن فعالیت پراکنده آتشفشانی در بخش های مختلف ایران مشاهده می شود که عمدتاٌ از (Pumice) با ترکیب ریورداییتی تشکیل شده است که ظاهراٌ مواد بسیار مناسبی جهت تولید سیمان است. این سنگ ها را اغلب به همراه آتشفشانهای جوان در ایران نظیر سهند و سبلان، تفتان، بزمان، دماوند و… می توان مشاهده نمود.

علاوه بر سنگ های آتشفشانی در بخش های وسیعی از آذربایجان وجود سنگ های رسوبی دیاتومیت دار در اشکوب پونسین (PON TIAN) به ثبت رسیده است. در این مطالعات امکان دستیابی به این مواد درولکانوکلاستهای پونسین از اهیمت ویژه ای برخوردار بوده و نباید نادیده گرفته شود.

مناطق مورد بررسی جهت اکتشاف مقدماتی مورد پوزولانی در اردبیل:
از آنجا که سنگهای مورد بررسی در اطراف اردبیل از نظر زمین شناسی وطرز تشکیل با هم متفاوت بوده و بترتیب مربوط به زمانهای پالئوژن، نئوژن و کواترنری میباشند، بهمین علت مناطق و اجد شرایط براساس خصوصیات سنگ شناسی وزمان تشکیل در سه قسمت زیر شرح داده شده اند.

۱- توف برش ها و هیالوکلاستیت های ائوسن:
۱-۱ – زمین شناسی : این رسوبات آذر آواری که تماماً محصولات فعالیت آتشفشانی زیر دریایی هستند. به ضخامت حدود ۵۰۰ متر و با شیب حدود ۱۰ درجه بطرف غرب و در یک امتداد شمالی- جنوبی گسترش دارند. این سنگها در طول جاده اردبیل- آستا را از پایین تا بالای گردنه حیران برونزد دارند و شامل توف برش، هیالوکلاستیت وتوف ماسه ای بدون لایه بندی یا ضخیم لایه ( ۱تا ۲متری ) میباشند. دارای قطعات گدازه های آندزیتی توفیت خاکستری مایل به سبز در سیمان توفی و هیالوکلاسیتی بوده ( عکس شماره ۱ ) و دارای رنگ ظاهری خاکستری مایل به سبز یا زرد آجری و حفره دار هستند. بیشترین ضخامت آنها را در امتداد جاده اردبیل آستا را ( خود گردنه حیران ) است و جاده مقطع جالبی از آنها را به نمایش گذاشته است ( عکس شماره ۲)، صخره های بلندی را تشکیل داده و در بعضی از نقاط بر اثر فرسایش یک حالت ماسه ای زرد رنگ بخود گرفته اند که با چکش براحتی از هم جدا میشوند ( عکس شماره ۳).

بطرف غرب توسط کنگلومرای پلیوسن بطور دگر شیب پوشیده میگردند و بطرف شمال در جنوب آذربایجان شوروی کشیده میشود. در غرب دهکده حیران بطور دگر شیب و با یک قاعده کنگلو مرایی بر روی شیل ها و ماسه سنگ های توفی کرتاسه – پالئوسن قرار گرفته اند.

« مقطع شماره ۱: موقعیت توف برشها و هیا لوکلاستیت های ائوسن

« عکس شماره ۱:
قطعات گدازه های آندزیتی و توفیت در داخل توف برش ها

« عکس شماره ۲»
نمایشی از توف برش ها و هیالوکلاسیت در امتداد جاده نگاه به باختر

« عکس شماره ۳ »
هیالولاستیت زرد آجری بدون لایه بندی که در اثر فرسایش نرم شده و براحتی پودر میشوند.

۱-۲- سنگ شناسی: نمونه شماره (۱):
بافت سنگ: ویتروکلاستیک
فنوکلاست ها :
شامل بلورهای درشت و خرد شده زاویه دار پلاژیوکلاز تجزیه شده است که حالت کاتاکلاستیک نشان میدهند. خیلی کم ماکل آلبیت دارند و ترکیب آنها در حد الیگوکلاز- آندزین است. مقدار آنها حدود ۳۰ درصد سنگ میباشد. بعضاً بصورت تیغه های باریک در یک متن شیشه ای کلریتی پراکنده اند و همراه با ریک در یک متن شیشه ای کلریتی پراکنده و همراه با اکسید آهن فراوان میباشند. بعضی از بلورهای آن توسط کلسیت جانشین شده اند.
دیگری بیوتیت سبز (آهن دار) است که بصورت تیغه های تاب خورده اطراف فلدسپات دیده میشود و مقدار آن ۲ تا ۳ درصد سنگ میباشد.

لیتوکلاست ها:
بصورت قطعات شیشه ای قهوه ای رنگ ویا گدازه های آندزیتی مرکب از مجموعه بلورهای پلاژیوکلاز، کلریت، اپیدوت واکسید آهن دیده میشوند.

زمینه سنگ: شیشه ای دویتر یفیه شده است. بطور کلی ۶۰ درصد سنگ را شیشه تشکیل میدهد.
کانی های فرعی :
اکسید آهن بمقدار ۲ تا ۳ درصد سنگ
کانی های ثانویه:
کلسیت ( ۳ تا ۵ درصد ) کلریت واپیدوت می باشند. رس نیز مقدارش نسبتاً زیاد است. س
نام سنگ: توف شیشه ای – سنگی بلورین و ترکیب آن آندزیتی است.
بافت سنگ:
ویتروکلاستیک ( شیشه – آواری)
فنوکلاست ها:
شامل بلورهای تجزیه شده پلاژیوکلازسدیم دار ( آلبیت ) با ماکل آلبیت و کارلسباد که به آنالسیم و سریست تجزیه شده اند مقدار آنها حدود ۵ تا ۷ درصد سنگ است.
دیگری بیوتیت قهوه ای است که بصورت بلورهای کوچک یک میلیمتری در سنگ پراکنده بوده و حدود ۲ درصد سنگ را تشکیل میدهد.آمفیبول ( هورنبلند سبز و قهوه ای) که دارای منطقه بندی نیز میباشد در سنگ دیده میشود که حدود ۲ درصد سنگ میباشد. تک بلورهایی از کوارتز نیز در سنگ دیده میشوند.
لیتوکلاست ها: شامل قطعات درشت و ریزپا میس حفره دار که حفرات آن توسط کلسیت وزئولیت شده است میباشد که ۶۰ درصد سنگ را تشکیل میدهند. قطعات گدازه آندزیتی مرکب از میکرولیت های پلاژیوکلاز و قطعات گدازه های شیشه ای قهوه ای رنگ با بلورهای ریز فلدسپات نیز در سنگ دیده میشوند.
بطور کلی حدود ۸۵ درصد سنگ را شیشه تشکیل داده که بیشتر آن ساخت پامیس دارد.
زمینه سنگ شیشه ای همراه بارگه ها و بلورهای ریزکربنات و رس میباشد.
کانی ها ی فرعی آن:
شامل اکسید آهن ۳ تا ۴ درصد سنگ- آپاتیت بمقدار کم
کانی های ثانویه:
شامل کلیست، زئولیت، کلریت میباشد.

نام سنگ : توف برش شیشه ای بلورین با ترکیب داسیتی
نمونه شماره (۲) :
بافت سنگ:
ویتروکلاستیک ( شیشه – آواری )
فنوکلاست ها:
شامل بلورهای درشت و تجزیه شده پلاژیوکلاز که شدیداً به سریسیت کائولن و زئولیت پر تبدیل شده اند. مقدار آنها ۷% سنگ میباشد. دیگر بیوتیت قهوه ای به صورت بلورهای درشت و نیز به صورت مجموعه ای ریز بلورکه در متن شیشه ای همراه با بیوتیت های سبز رگه ها را پر کرده اند. مقدار آن ۱۰% سنگ میباشد آمفیبول ( هورنبلند سبز) که مقدار آن ۳% سنگ میباشد. تک بلورهایی از کوارتز- میکای سفید همراه با تالک نیز در سنگ دیده میشود. بلورهای پیروکسن اوژیت نیز به مقدار کم در سنگ دیده میشود.
متن سنگ شیشه ای جوش خورده و جریانی است و حالت پامیسی نیز نشان میدهد و ریز بلورهای میکاوفلدسپات و کانی های رسی نیز در آن پرداکنده اند. کانی های فرعی آن اکسید آهن خیلی کم ( ۱ درصد) و آپاتیت بصورت انکلوزیون در بیوتیت و پیروکسن و آمفیبول واسفن نیز بصورت تک بلورهایی دیده میشود.
ج
لیتوکلاست ها:
شامل قطعات گدازه های شیشه ای و میکرولیتی تجزیه شده میباشد.
کانی های ثانویه :
شامل کلیست، میکا، سریسیت، زئولیت، کانی های رسی بطور کلی حدود ۷۵ درصد سنگ را شیشه تشکیل داده است.
نام سنگ: توف شیشه بلورین با ترکیب آندزیتی،تراکی آندزیتی با توجه به مطالعات میکروسکوپی فوق این سنگها ترکیب متوسط اسید داشته ( آندزیت – تراکی آندزیت – داسیت) و از انواع توف و توف برش شیشه ای – سنگی بلورین بوده و دارای مقدار زیادی شیشه (بین ۶۰ تا ۸۵ درصد سنگ ) میباشند.
۱-۳- آزمایش پوزولان اکتیویته: از این سنگ ها دو نمونه مورد آزمایشات پوزولان اکتیویته قرار گرفته که میزان فعالیت پوزولانی آنها برحسب مقدار آهک جذب شده بصورت زیر میباشد:
مقدار آهک جذب شده شماره نمونه
( درصد )
۱۲/۵۹ (۱)
۱۹/۶۶ (۳)
با توجه به نتایج فوق میزان فعالیت پوزولانی مناسبی را نشان میدهند که با مطالعات سنگ شناسی مطابقت کامل دارد.
۱-۴- گسترش و ذخیره احتمالی: این سنگها در گستره ای بطول حدود ۱۰ کیلو متر و عرض حدود ۲ کیلو متر ( گستره ای حدود ۲۰ کیلو متر مربع ) برونزد دارند. با توجه به یکنواختی در ترکیب سنگ شناسی مواد در بیشتر نقاط قابل استفاده میباشند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 18700 تومان در 115 صفحه
187,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد