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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.1999.tde-29092014-083156
Document
Author
Full name
Tarcisio José Montanheiro
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1999
Supervisor
Committee
Yamamoto, Jorge Kazuo (President)
Born, Helmut
Kihara, Yushiro
Sbrighi Neto, Claudio
Zampieri, Valdir Aparecido
Title in Portuguese
Prospecção e Caracterização de Pozolanas na Bacia do Paraná, Estado de São Paulo
Keywords in Portuguese
Bacia do Paraná
Cimento Portland
Pozolanas
Prospecção Mineral
Abstract in Portuguese
Esta tese apresenta os resultados de uma investigação sistemática direcionada para materiais pozolânicos na Bacia do Paraná, no Estado de São Paulo. Todas as possíveis fontes geológicas com características pozolânicas como terras diatomáceas, arenitos opalinos, argilas cauliníticas e basaltos, foram consideradas neste estudo. Os trabalhos de laboratório, seguindo os trabalhos sistemáticos de campo, foram executados em duas etapas: na primeira, análises químicas e petrográficas, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura foram direcionadas para uma caracterização geral das amostras e, em seguida, somente as amostras com características mais interessantes para atividade pozolânica foram escolhidas para análises posteriores de confirmação das suas propriedades específicas (índice de resistência à compressão em corpos de prova com cal, após 7 dias, e cimento, após 28). Um total de 350 amostras foram caracterizadas na primeira etapa, das quais 32 amostras foram direcionadas para análises posteriores. Como resultado, as terras diatomáceas, os arenitos opalinos, as argilas e os basaltos confirmaram suas propriedades pozolânicas, todavia as terras diatomáceas e os arenitos opalinos não devem ser considerados para futura exploração econômica devido à sua escassez. Por outro lado, as argilas sedimentares das formações geológicas da Bacia do Paraná, bem como as rochas basálticas da Formação Serra Geral apresentam um grande potencial como material pozolânico, devido à sua abundância. As argilas das formações sedimentares, especialmente nas de Franca, Itaqueri e Corumbataí, mostraram alta reatividade, após ativação térmica a 800º C durante 1 hora. Das 16 amostras de rochas basálticas, de termos intermediário a ácido, somente uma apresentou alta reatividade pozolânica com cal, após 7 dias. Outras 4 amostras apresentaram valores na faixa entre 3 e 6 MPa, e 11 delas menos de 3 MPa. O fato de somente uma amostra ter apresentado um alto valor de resistência à compressão não significa que os basaltos não podem ser explorados como fonte possível de material pozolânico, significa que são potencialmente favoráveis. Os vidros vulcânicos de rochas basálticas são bastante susceptíveis tanto à alteração hidrotermal quanto ao intemperismo. Essas formas de alteração destroem totalmente o vidro vulcânico dos basaltos. Regiões basálticas nos arredores de Piraju-Timburi-Ipauçu e Paraguaçu Paulista foram delimitadas como potenciais para uso como pozolanas. Estas ocorrências estão alinhadas ao longo do Lineamento do Guapiara, evidenciando um possível controle tectônico. Com certeza, a prospecção futura nestas regiões deveria incluir sondagem rotativa a diamante para avaliar essas ocorrências em três dimensões.
Title in English
Not available.
Keywords in English
Not available.
Abstract in English
This thesis presents the results of a systematic survey aiming at natural pozzolans in the Paraná Basin, São Paulo State. All possible geological resources with pozzolanic characteristics like diamantomaceous earth, opaline sandstones, kaolinitic clays and basalts were considered in this study. Laboratory work following systematic field work was carried out in two steps: first, chemical and petrographic analysis, X ray diffraction and scanning electron microscope for a general characterization of samples; after this step, only the samples with interesting features for pozzolanic activity were chosen for further analysis to confirm their pozzolanic properties (strength measurement in mortar made with lime and cement, respectively, after 7 and 28 days). A total of 350 samples were characterized during the first step, from which 32 samples were chosen for further analysis. The pozzolanic properties of diatomaceous earth, opaline sandstones, clays and basalts were confirmed. Diatomaceous earth and opaline sandstone cannot, however, be considered for further economical use in view of their scarcity. Abundant clays of sedimentary formations of the Paraná Basin as well as basaltic rocks from Serra Geral Formation, on the other hand, present a great potential as pozzolanic material. Clays belonging to the sedimentary formations, especially those named Franca, Itaqueri and Corumbataí showed high reactivity after thermal activation at 800°C during 1 hour. A single sample from 16 samples of intermediate to acid basaltic rocks presented higher pozzolanic reactivity with lime at 7 days. Other samples 4 presented values in the range between 3 and 6 MPa, and 11 samples lesser than 3 MPa. The fact that just one sample presented higher values of strength does not mean that basalts cannot be explored, it actually means that basalts are potentially favorable. Volcanic glass from basaltic rocks in known to be very susceptible hydrothermal alteration as well as to weathering. Such alteration totally destroys volcanic glass in basalts. Basaltic regions around Piraju-Timburi-Ipauçu and Paraguaçu Paulista were delimited as potential for pozzolanic use. These ocurrences are aligned along the Guapiara Lineament, evidencing a possible tectonic control. Obviously, future exploration in these regions should include diamond drilling to better evaluate these occurrences in three-dimensions.
 
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Publishing Date
2014-09-29
 
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