Método de evaluación de actividad hidráulica de...

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Método de evaluación de actividad hidráulica de puzolanas pumicíticas, mediante XRD L. Velásquez, C. Barrientos, E. García, R. Díaz.

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Método de

evaluación de

actividad hidráulica

de puzolanas

pumicíticas,

mediante XRDL. Velásquez, C. Barrientos, E. García, R. Díaz.

AGENDA

1. Volcanes en Guatemala2. Materiales puzolánicos pumicíticos3. Métodos de análisis4. Resultados5. Conclusiones

AGENDA

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¿DÓNDE ESTAMOS?

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ELEMENTOS TECTÓNICOS DEL ÁREA

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VOLCANES EN GUATEMALA

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LAGO ATITLÁN Y AMATITLÁN FUENTES DE

PUZOLANAS EN EL ALTIPLANO

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Lago Atitlán, 130 Km2, max. profundidad 340 m.Calderas de hace aprox 40,000 años.

VOLCANES ACTIVOS

Pacaya

Fuego

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MATERIALES PUZOLÁNICOS

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Las puzolanas pumicíticas son en su mayoría materiales piroclásticos quese originan a consecuencia de una erupción volcánica explosiva. Laeyección violenta de magma incandescente en la atmósfera y su abruptoenfriamiento, es lo que ocasiona el estado amorfo y en consecuencia, sureactividad.

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Trabajo en equipo, ver las cosas diferentes

MATERIALES PUZOLÁNICOS

¿Para qué?Para tener una forma de seleccionar materiales de diferentes orígenes,mejorar el control de calidad y ayudar en la gestión de los depósitos mineros.

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Cantera Planta

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Incrementar densidadReducir permeabilidad

Reducir RAACementos verdes

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Aprox. 3 M mt cemento/ 80% UGC

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MÉTODOS

• 37 muestras de puzolanas naturalesde 4 depósitos diferentes.

• 4 muestras del programa de CCRLNIST y 4 muestras de arena natural(cuarzo).

• Secadas al aire, molidas en molinoHorzog, por 1 min. 5% retenido en45um mesh (Tyler # 325).

• Oxidos totales XRF, residuo insolubleen HCl, análisis XRD e Índice deActividad hidráulica según normasASTM C- 595.

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XRD

XRF

ANALISIS XRD

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MÉTODOS• XRD: Panalytical Empyrean XRD CU

tubo a 40kV y 40 mA.• Corridas desde 5° < 20° <90° cada 8

min c/u. HighScore Software (ver. 4.5)para la identificación de fasesminerales.

• Para medir el material amorfo se utilizóel método de estándar interno,adicionando óxido de alúmina(Corundum Buehler Micropolish II 0.3micron deaglomerated alpha alumina)en una relación 9:1, para obtener laconstante de cristalinidad, de donde seestima por diferencia el % de materialamorfo.

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RESULTADOS

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RESULTADOS

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Cluster de todas las muestras (PCA)

Principal Component (57.94%)

Pri

nci

pal

Co

mp

on

en

t 2

(2

5.7

5%

)

-

-

Principal Component 3 (5.33%)

MÉTODOS

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MÉTODOS

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RESULTADOS

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RESULTADOS

%R7D vs. % Amorfo

%R7D = 67.488 + .15395 * % Amorfo

Correlation: r = .83704

-20 0 20 40 60 80 100

% Amorfo

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

82

84

86

88

%R

7D

0.95 Conf.Int.

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R7D

R28D

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CONCLUSIONES

• Es posible utilizar el grado de material amorfo presente en las

puzzolanas pumicíticas, para estimar su actividad hidráulica

como un componente mineral del cemento.

• El presente método se puede utilizar para discriminar entre

puzolanas pumicíticas de alta y baja reactividad hidráulica y ser

un criterio de calidad para su gestión desde las fuentes de

explotación hasta en las plantas de cemento.

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RECOMENDACIONES

• Trasladar al personal de canteras este método para

sinergizarlos con las actividades rutinarias en el campo, donde

sea posible adicionar criterios de formas, color, textura que

permita un uso complementario en pro de las actividades de

explotación de los bancos de material.

• Utilizar la división de clusters a través del software de High Plus

Score, para obtener una mejor interpretación de los resultados

obtenidos y su relación con al fuentes de los materiales.

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BIBLIOGRAFIA

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• 1. Massaza, F. Pozzolana and pozzolanic cements. In Lea´s Chemistry of Cement and Concrete. 4a. Ed. p. 471-631.

• 2. Sersale, R.. Blended Cements. Ghosh S.N. Cement and Concrete Science and Technology. Blended Cements. ABI Books. 1991. New Delhi. pp 318.

• 3. A. Ford, W. Rose. Volcanic ash in ancient Maya ceramics of the limestone lowlands: implications for prehistoric volcanic activity in the Guatemala highlands. Journal of Volcanology and Geothermal Research. 66(1995) 149-162.

• 4. W.I. Rose, et al. Quaternary silicic pyroclastic deposits of Atitlán caldera, Guatemala. Journal Volcanology and Geothermal Research. 33 (1987), 57-80.

• 5. A. Koch, H. Mclean. Pleistocene tephra and ash flow deposits in the volcanic highlands of Guatemala. Geological Society of America Bulletin. April 1975. Vol. 86 No. 4 pp. 529-541.

• 6. Donatello, S., Tyrer, M., Cheeseman, C.R. Comparison of test methods to assess pozzolanic activity. Cement & Concrete Composites. 32 (2010), 121-127.

• 7. Madsen, I.A., Nicola, V.Y., Ker, A. Z. Description and survey of methodologies for the determination of amorphous content via X-Ray powder diffraction. Kristallographie. 226 (2011) 944-955.

• 8. Walenta. G, Fullman, T. Advances in quantitative XRD analysis for Clinker, cements, and cemetitious additions. ICDD 2004. Advances in X-Ray Analysis, vol. 47 287-296.

• 9. ASTM C311/C311 M-13 Standard Test Methods for sampling and testing fly Ash or Natural Pozzolans for Use in Portland Cement Concrete ASTM International, West Conshohocken, PA, USA.

• 10. HighScore Plus Help System. Version: 4.5 Crystallinity Determination. Release date: 15 February –2016. © PANalytical B.V. 2016.

Gracias.