عنوان پایان‌نامه
اکتشاف مواد معدنی پوزولانی در صنعت سیمان با استفاده از سامانه ژئوماتیکی - استان مرکزی
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-اکتشاف معدن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42139;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1603
- تاریخ دفاع
- ۲۴ شهریور ۱۳۸۸
- دانشجو
- ایوب نارک نژاد
- استاد راهنما
- سهیلا اصلانی, عباس بحرودی
- چکیده
- نیاز روز افزون کشور به تولیدات متنوع سیمانی، باعث شده تا تأمین سریع مواد اولیه مورد نیاز و اکتشاف آنها در دو دهه اخیر از اهمیت تعیین کننده¬ای در اکتشاف معدن برخوردار شود. برای پاسخ به این نیاز، باید اکتشاف منابع جدید با سرعت و دقت بیشتری صورت گیرد. این مطالعه، بر مواد پوزولانی، که از مواد سیلیسی یا سیلیسی- آلومینی تشکیل شده¬اند، به عنوان یک جایگزین برای بخشی از سیمان تأکید دارد. استفاده از پوزولان نه تنها باعث افزایش دوام و مقاومت مکانیکی بتن می¬شود، بلکه نفوذپذیری، گرمای هیدراتاسیون، مصرف انرژی و همچنین آلودگی محیط زیست را نیز کاهش می¬دهد. در این مسیر، این مطالعه یک روش پتانسیل¬یابی جدید، کم¬هزینه و سریعی را برای پتانسیل¬یابی منابع پوزولان معرفی کرده و مورد استفاده قرار می¬دهد. این روش، سامانه اکتشاف ژئوماتیکی نامیده می¬شود که متشکل از گرایش¬های مختلفی نظیر دورسنجی، GIS، GPS، نقشه¬برداری، ژئوفیزیک هوابرد و غیره می¬باشد. به عبارت دیگر، مطالعه حاضر، قابلیت کاربردی این سامانه را در پتانسیل¬یابی پوزولان در بخشی از استان مرکزی ارزیابی می¬کند. در مرحله اول، همه داده¬های دیجیتال و آنالوگ که شامل عکس¬های هوایی، تصاویر ماهواره¬ای ASTER، نقشه¬های توپوگرافی و زمین¬شناسی محدوده¬ای به وسعت تقریبی km25000 بود، جمع¬آوری شدند. سپس تصاویر ماهواره¬ای با استفاده از نرم¬افزار ENVI 4.2 برای استخراج دگرسانی¬های مربوط به پوزولان، مورد پردازش قرار گرفتند¬. از طرف دیگر تمام داده¬های آنالوگ برای استخراج لایه¬های اطلاعاتی متفاوت با استفاده از نرم¬افزار ArcGIS 9.3 رقومی شدند. برای تهیه نقشه پتانسیل پوزولانی، تمام داده¬ها با استفاده از مدل همپوشانی شاخص تلفیق شدند. در این نقشه، چندین منطقه امید بخش برای مطالعات تفصیلی مشخص شدند. برای ارزیابی نقشه پتانسیل¬¬ پوزولانی، یکی از مناطق امید بخش انتخاب شد و با انجام عملیات صحرایی و نمونه-برداری، مورد اکتشاف قرار گرفت؛ این منطقه در غرب روستای دودهک در 20 کیلومتری شمال شهرستان دلیجان قرار دارد. نتایج نشان داد که سنگ¬های این منطقه اسیدی بوده و دارای ترکیب داسیتی- آندزیتی تا داسیتی- ریولیتی می¬باشند و این سنگ¬ها دچار دگرسانی شده¬اند و بخش عظیمی از شیشه¬های آمورف آنها به کانی¬های گروه زئولیت و کانی¬های رسی تبدیل شده است. بعضی از نمونه¬های جمع آوری شده برای انجام آزمایش¬های استاندارد پوزولانی آماده¬سازی شدند. این مطالعه اثبات کرد که روش اکتشافی ژئوماتیکی، یک روش قدرتمند سریع، کم هزینه و قابل اطمینان برای اکتشاف منابع جدید پوزولانی در مقایسه با روش¬های سنتی می¬باشد. کلمات کلیدی: پوزولان طبیعی، سیمان، سامانه ژئوماتیکی، دورسنجی، MF، GIS، همپو
- Abstract
- Increasing demand to produce a variety of the cement has caused the prospecting of new resources and the raw- material supply to the industry become very important issues in the Mining exploration in the country during last two decades. To response promptly to the demand, Mining Exploration community should discover new resources and employ a more efficient and quick prospecting approach compared to traditional one. This study emphasizes on the pozzolan materials, forming of silica or silica-alumina complex, as a valuable replacement for the cement compounds. They can replace easily some part of cement compounds. The usage of the pozzolan can increase not only the durability and mechanical strength of concrete, but also reduce permeability, heat of hydration, energy consumption, and the environmental pollution as well. Here, this study also introduce and employs a new, low-cost and quick prospecting method for prospecting of the pozzolan resources. It is called Exploration Geomatic System, EGS consisting of various disciplines and technology such as GIS, RS, GPS, geologic mapping, airborne geophysics etc. On the other hand, The present study evaluates the practical abilities of the EGS to prospecting of pozzolans in the part of the Central province. At the first step, we collect all available digital and analogue, paper copy, data including air photos, ASTER satellite images of the approximately 5000 square km area, topographic, geological map etc. Then, the satellite- images were processed using ENVI 4.2 software to extract alteration zones related to pozzolan. On the other hand, all analogue data were digitized to extract different data layers using the commercial GIS software, ArcGIS v.9.3, released by ESRI. To produce the pozzolan potential map of the study region, all data sets were integrated and analyzed in ArcGIS using the weight-of-evidence approach. The pozzalan potential map revealed some promising areas for more detailed prospecting investigations. To evaluate the pozzolanic potential map, one of the promising prospects was selected as an example to implement detailed field works including the geological mapping, collect the rock samples etc. The selected prospect located in the west of Dodehak village, 20km north of Delijan city. Eventually, the study results indicated that acidic rock associated with dacitic-andesitic to dacitic-rhyolitic exposed in the prospect area, were altered significantly, in which their amorphous glass contents were replaced by different members of the zeolite group and clay minerals as well. Using the collected rock samples, some amount of the pozzolan cement was experimentally produced. This experimental cement was used to produce some concrete for the technological standard tests. However, samples of concrete passed successfully all industrial tests. This study figured out that the integrated Exploration approach is a powerful tool to discover new pozzolanic resources in a quick, low-cost and reliable way compared to the traditional methods. Keywords: natural pozzolan, cement, Geomatic System, Remote Sensing, MF, GIS, index overlay
