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    Subsurface Potential for CO2 Injection in Buenos Aires Province, Argentina: A Preliminary Study in the Claromecó Basin
    (2024) Molina, Ailén; Fortunatti, Natalia; Rainoldi, Ana Laura; Choque, Giselle
    In recent years, carbon capture and storage (CCS) has emerged as an essential alternative for transitioning towards an environmentally sustainable future. Reducing anthropogenic CO2 emissions constitutes a new paradigm driving the frontier of knowledge. In Argentina, the assessment of CO2 storage potential is in its early stages. The Claromecó basin is a Carboniferous-Permian foreland basin located in the center-east of Buenos Aires province, bounded by the Sierras Australes to the southwest and Tandilia System to the east-northeast. It has a total area of 65.000 km2, encompassing 40.000 km2 in the continental sector whose sedimentary infill correlates with the outcropping sequence in the Sierras Australes. The interest of this contribution lies on the presence of coal beds in the subsurface, interesting lithology for CO2 capture due to its high capacity of storage by adsorption. This study aims to further advance knowledge of CO2 storage potential linked to the stratigraphic record of the Claromecó basin, focusing on the regional presence of reservoir and seal rocks based on direct (core and microscope description) and indirect (geophysical) data of well drilling. Advances in-depth knowledge of potential CO2 storage reservoirs are of vital importance to improve understanding of the Buenos Aires province subsurface as potential site for carbon capture and storage (CCS).
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    Potencial en el subsuelo de la provincia de Buenos Aires para la inyección de CO2: estudio preliminar en la Cuenca del Claromecó
    (2023) Molina, Ailén; Choque, Giselle; Fortunatti, Natalia; Rainoldi, Ana Laura
    En los últimos años la captura y almacenamiento de CO? (CAC) se ha impuesto como una alternativa imprescindible para una transición hacia un futuro medioambientalmente sostenible. La reducción de las emisiones atmosféricas de CO2 generadas por la actividad humana constituye un nuevo paradigma que impulsa la frontera del conocimiento. Uno de los recursos más interesantes para almacenar CO2 lo constituyen ambientes geológicos con sistemas petroleros activos. En nuestro país, la evaluación del potencial de almacenamiento de CO2 se encuentra en etapas iniciales en las cuencas productivas Neuquina y Golfo San Jorge y en la cuenca frontera de Claromecó. La Cuenca de Claromecó es una cuenca de antepaís carbonífero-pérmica situada en el centro-este de la provincia de Buenos Aires, comprendida entre las Sierras Australes al suroeste y el sistema de Tandilia hacia el este-noreste. Posee una extensión total de 65000 km2, abarcando unos 40000 km2 en el sector continental cuyo relleno sedimentario se correlaciona con la secuencia aflorante en las Sierras Australes. Su interés radica en la presencia de niveles de carbón en subsuelo, litología de interés para este tipo de actividades a causa de su particular comportamiento para alojar fluidos. En el presente trabajo se intenta avanzar en el conocimiento del potencial de almacenamiento de CO2 vinculado al registro estratigráfico de la Cuenca de Claromecó, dirigido a la presencia a nivel regional de rocas reservorio y sello, sobre la base de datos directos (descripción de testigos corona) e indirectos (geofísicos) de perforaciones.
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    Relationships Between SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, K₂O, and Expansion in the Determination of the Alkali Reactivity of Basaltic Rocks
    (1998) Marfil, Silvina Andrea; Maiza, Pedro; Bengochea, A. L.; Sota, Jorge D.; Batic, Oscar R.
    The purpose of this work is to attempt to establish the relationship between the chemical elements leached out of basaltic rocks and the expansion measured on mortar bars by the ASTM C9 P214 method. Seventeen basalt samples from different locations in Argentina were selected. Solubilized SiO₂ was determined by the chemical test method (ASTM C-289). An aliquot of the solution was analyzed by ICP, indicating the presence of AI₂O₃, Fe₂O₃, CaO, K₂O, MgO, TiO₂, and MnO. The results obtained were statistically treated by the Principal Components method in order to determine whether there is a relationship between each of the analyzed elements and the expansion and, if any, their degree of participation. It was concluded that expansion is closely related to the dissolved silica contributed by the deleterious mineralogical components of basaltic rocks, especially volcanic glass and its alteration products, and poorly crystallized silica. The iron and calcium content does not have any influence on the reactivity. High values of solubilized silica would indicate that the basaltic rock has undergone an intense devitrification and/or silicification.
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    Piedra Mar del Plata : An Argentine orthoquartzite worthy of being considered as a Global Heritage Stone Resource
    (2014) Cravero, F.; Ponce, María Beatriz; Gozalvez, M. R.; Marfil, Silvina Andrea
    Although Argentina is a large country, only a few local stones meet the requirements to be used for construction purposes. Piedra Mar del Plata is a quartzite that has been used for more than 50 years, mainly as a building stone. During the 1930s and 1950s, its use in the construction of houses in the city of Mar del Plata (a famous beach resort) created a distinctive architectural style. Because of its durability and availability, the use of this stone rapidly spread to other parts of the country. Sculptures and monuments have also been made out of this stone. Mar del Plata architectural style is now part of the heritage of Argentina and represents the rise of the middle class, when local citizens could afford to build their own houses in a style different from the mansions, which were constructed by rich families with imported stone.
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    Geoquímica de la zona caolinizada de Mina Estrella Gaucha (Prov. de Chubut, Argentina)
    (2008) Maiza, Pedro; Marfil, Silvina Andrea; Cardellach, Esteve; Zunino, Juan
    En las provincias de Chubut y Santa Cruz existen numerosos yacimientos de caolín, algunos de gran extensión areal como los del valle del río Chubut, lotes 8, 18, 19 y Cerro Rubio, estudiados por Cravero et al. (2001). Dichos depósitos son de origen residual y sedimentario, formados a partir de la alteración de materiales volcánicos (especialmente tobas) de composición riolítica de edad Jurásico medio-superior. En esta misma provincia existe otro grupo de depósitos de caolín cuya génesis se relaciona con fenómenos de alteración hidrotermal. Un ejemplo de ellos es Mina Estrella Gaucha . Este depósito fue estudiado por Hayase et al. (1971), Maiza (1972, 1981) y Maiza y Hayase (1975), quienes determinaron la existencia de cuatro zonas de alteración: zona silicificada, zona alunitizada, zona caolinizada y zona de sericita-clorita, concluyeron que el origen del yacimiento es epigenético-hidrotermal y propusieron un modelo de zonación. Se encuentra ubicado a 70 Km de la localidad de Alto Río Senguer (Prov. de Chubut), emplazado en areniscas tobáceas y conglomerádicas de la formación Apeleg de edad Cretácico inferior. Con el fin de determinar el origen del depósito, en el presente trabajo se ha llevado a cabo un estudio mineralógico, geoquímico, de elementos mayores, menores y traza y de los isótopos estables de O y D de la zona caolinizada.
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    Geochemistry of the hydrothermal kaolins in the SE area of Los Menucos. Prov. de Río Negro
    (2001) Maiza, Pedro; Pieroni, D.; Marfil, Silvina Andrea
    Rhyolitic tuffs of the Sierra Colorada Fm (Triassic - Middle Jurassic) accommodate remarkable argillaceous mineralization with a zonalion characterized by strong silicifícation ai the upper levels, kaolinite, dickile and alunite at the intermedíate levels, and sericitization at the bottom, where relicts of the original texture oí the rock can be recognized. The alteration process has wholly obliterated the original texture. Relicts of embayed quartz, phanloms of mafic minerals, defined by the precipitation of i ron oxides, and feldspar pseudomorphically replaced by almost puré kaolinite and dickile with cryslals that can be up to 70 μm in size, can be recognized. Ore samples taken from a quarry about 15 metcrs in width were analyzed by XRD, TG- DTA, IR, SEM,EDAX and ICP. These methods allowed the identification of dickite, kaolinite and alunite occurrence. Rare eailh elements (REE) were analyzed showing a marked Eu negative anomaly, but no Ce anomaly, which would be typical of sedimentary deposits. There is a cióse spatial relationship between kaolinite and dickite crystallization, which is concentrated at the intermedíate levels. Alunite distribution is being concentrated at the most permeable sections. The presence of dickite and alunite, the textures and valúes of REE support a hydrothermal origin. Ore-bearing fluids reached a quite acid pH, detennined by the presence of alunite and temperaturas of about 250°C, which allowed dickite crystallization.
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    Deteriorated pavements due to the alkali-silica reaction: a petrographic study of three cases in Argentina
    (2001) Marfil, Silvina Andrea; Maiza, Pedro
    Deteriorated concrete pavements from three regions in Argentina were studied. The aim was to evaluate aggregate constituents, especially the presence of deleterious components, determine what reaction products had developed, and find the main causes of the deterioration based on the petrographic study of the concrete. Thin sections were analyzed with a petrographic microscope to evaluate microcracking, characteristics of the aggregate-cement interface, reaction rims, and the development of reaction products. The latter were analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray analysis (EDAX). Pavements exhibit widespread microcracking with the development of crystalline materials at the aggregate rims, identified as zeolite-like structures by XRD. From the ED AX analysis, Si, Al, O, Ca, K, and Na were determined. Ettringite is abundant both inside cavities and on crack surfaces within concrete. Its occurrence was confirmed by XRD and ED AX. The aggregate deleterious constituents are mainly glassy vulcanites and volcanic glass, generally altered to argillaceous minerals, and strained quartz, with undulatory extinction. The deterioration of the three pavements studied was due to the development of the alkali-silica reaction (ASR), involving the strained quartz.
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    Biological effects of argentine asbestos: mineralogical and morphological characterisation
    (2015) Lescano, Leticia; Gandini, Norberto A.; Marfil, Silvina Andrea; Maiza, Pedro
    Asbestiform minerals, namely serpentine (chrysotile) and amphiboles (tremolite–actinolite) as well as others of fibrous habit (sepiolite) from Argentine deposits were characterised to assess their biological hazard. Materials currently used as asbestos substitutes were also assessed (glass fibre and ceramic fibre). Studies with laboratory animals were conducted. Sixty mice (30 females and 30 males), 8 weeks old, were used following the good practices in the care and handling of laboratory animals. They were split into six groups of ten mice each (5 females and 5 males), designated as control, tremolite, glass fibre, chrysotile, sepiolite and ceramic fibre, and were exposed by inhalation to these previously ground materials. The animals were examined throughout the experiments to see how they responded to the inhaled substances to establish the effects of inhalation at the time of exposure and once they had been killed. The respiratory tract (trachea, bronchi and lungs) of the animals exposed to the different materials was examined in tissue sections. Differences in the amount of connective tissue in the lungs and the presence of alveolar macrophages were observed in the animals exposed to tremolite, chrysotile and sepiolite, as compared to the control group. It was concluded that, of all the materials used, amphiboles caused greater damage and an incipient development of carcinogenesis. The other ones, especially chrysotile, produced connective tissue thickening.
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    A sepiolite of large crystalline growth from “La Adela” mine province of Rio Negro, Argentina
    (1994) Cortelezzi, César R.; Marfil, Silvina Andrea; Maiza, Pedro
    A white, fibrous, flexible, and soft mineral found in a dolomitic limestone of the “La Adela” quarry, located in the Department San Antonio Oeste (Province of Rio Negro, Argentina) was studied. The mineral occurs in veinlets, placed along bedding planes and joints, showing a remarkable crystalline growth. Fibers are up to 8 cm long. In order to identify the mineral, optical microscopy, XRD, SEM, TEM, TG, DTA, IR, capacity of cationic exchange, and chemical analysis were used. It was concluded that the mineral was a sepiolite. This mineral is associated with subordinate amounts of montmorillonite, talc, phlogopite, kaolinite, and the amphibole minerals tremolite and anthophyllite. The carbonate related with the veinlets is calcite.
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    Presence of asbestiforms minerals in vermiculite: Province of Córdoba, Argentina
    (2011) Lescano, Leticia; Marfil, Silvina Andrea; Maiza, Pedro; Sfragulla, J.; Bonalumi, A.
    Presence of asbestos in a vermiculite mine was identified in Argentina. Vermiculite has the property of expanding itself nearly 20 times its original size when heated. This process, called exfoliation, releases asbestos fibers from the vermiculite ore into the air, where they can be inhaled by people who work in the mines or live in bordering zones. Inhalation of asbestos fibers suspended in air can result in lung diseases such as asbestosis, mesothelioma and lung cancer.
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    El agua subterránea para consumo humano en Bahía Blanca y el suroeste de la provincia de Buenos Aires
    (2020) Albouy, René; Giorgi, Juan Manuel; Carrica, Lucía B.; Bastianelli, Nerea; Ruffo, Andrés G.; Rey, Matías
    El agua subterránea es un recurso estratégico que reúne cerca del 97% del agua dulce de la tierra, disponible para consumo humano. Su estudio y utilización adquieren fundamental relevancia, en condiciones de clima árido o semiárido, como en la región del suroeste bonaerense y debido a la escasez de agua superficial. La investigación hidrogeológica ha demostrado la factibilidad del aprovechamiento racional y sustentable del recurso subterráneo para suplementar el abastecimiento a la ciudad de Bahía Blanca y su región de influencia. Siguiendo la tendencia actual de procurar una utilización conjunta del agua superficial y subterránea, los responsables de la gestión y planificación hidrológicas, deberían contemplar el uso del agua del subsuelo, como alternativa prioritaria para el suministro. En la región de Bahía Blanca, pueden identificarse, en términos generales, tres ambientes hidrogeológicos portadores de agua subterránea apta para uso humano: el sector periserrano de las Sierras Australes, los sedimentos pampeanos distribuidos en la llanura aledaña y la cadena de médanos costeros que se extiende entre Monte Hermoso y Punta Alta. Los estudios que se están desarrollando tienen como objetivos definir modelos conceptuales de funcionamiento de los acuíferos, cuantificar reservas y recursos y analizar la factibilidad de explotación, también para uso industrial u otros, lo que constituiría un ahorro de agua de red. La transferencia a terceros se realiza a través de la Fundación de la Universidad y se traducen en apoyo técnico-científico a gestores y usuarios del agua, en núcleos urbanos del distrito de Bahía Blanca y aledaños del suroeste bonaerense.
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    Transporte de mercurio (Hg) en la zona no saturada de un área industrial
    (2019) Scherger, Leonardo; Lafont, Daniela; Demattía, Gabriela; Lexow, Claudio
    La zona no saturada (ZNS) es el principal elemento de protección natural contra la degradación del agua subterránea debido a los procesos físicos, químicos y biológicos que ocurren en ella y afectan el transporte de sustancias potencialmente contaminantes. El acuífero libre de la zona industrial costera de Bahía Blanca, presenta un nivel freático somero, un muy bajo gradiente hidráulico y está constituido por sedimentos de baja permeabilidad primaria. En este sistema predominan los movimientos de agua verticales sobre el flujo subterráneo lateral, generando un mayor tiempo de contacto agua-sedimento. En los últimos años debido a la acción antrópica, los niveles normales de mercurio (Hg) en el suelo del sector industrial, se han visto incrementados. El objetivo del presente trabajo consiste en estudiar el transporte de este metal en la ZNS, a fin de corroborar la importancia de la misma como barrera natural contra las sustancias potencialmente contaminantes. La aplicación del software HYDRUS (2D/3D) permitió la simulación de la hidrodinámica de la ZNS, lográndose reconocer los procesos hidrogeológicos predominantes (serie 2005-2007). Además, mediante esta herramienta se procedió a la simulación de transporte de Hg como un único soluto de carácter reactivo, considerando a la adsorción como el principal proceso sumidero. Los resultados permitieron establecer que esta sustancia queda fuertemente retenida en los niveles superficiales del suelo, entre los 14 y 18 cm de profundidad. Se determinó que, bajo gradientes hidráulicos naturales y condiciones de pH elevados, la movilidad del Hg en la ZNS es mínima. Las concentraciones medidas en los suelos del área industrial a fines del año 2004, no representarían en la actualidad un peligro concreto de contaminación para el acuífero freático. Se recomienda, para futuros trabajos, profundizar el estudio de la influencia de la especiación química en el transporte del Hg, bajo las condiciones físico-químicas del área industrial.
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    Acceso Abierto
    Zeolite crystallization in portland cement concrete due to alkali-aggregate reaction
    (1993) Marfil, Silvina Andrea; Maiza, Pedro
    Concrete used in works and altered by alkali-aggregate reaction was studied in order to identify the reaction products. For this purpose, the methods of petrographic microscopy, XRD and SEM were employed. The crystalline forms observed by SEM were later determined through the petrographic microscope, as being zeolites on the basis of their optical properties and confirmed by XRD. In order to obtain a minimum amount (10 mg) of the reaction product, many thin sections were prepared. The product was isolated under the microscope for XRD analysis, through which it was identified as being a zeolite (heulandite-clinoptilolite group). With the aim of determining the minimum limits capable of being registered by XRD, tests with the addition of 1, 5 and 10 % of a similar natural zeolite (clinoptilolite) were also performed on a concrete sample, showing that 5 % is about the minimum.
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    Acceso Abierto
    Humedales vinculados al acuífero freático que abastece a la ciudad de Zapala, provincia de Neuquén, Argentina.
    (2018) Bastianelli, Nerea; Albouy, René; Carrica, Jorge; Ruffo, Andrés; Cano, Martín; Giorgi, Juan Manuel
    Desde su fundación, la ciudad de Zapala se abasteció de agua potable del acuífero freático ubicado en su subsuelo, con obras hidráulicas que consistieron en la captación de manantiales ubicados al oeste del ejido urbano. Es frecuente que los habitantes de la ciudad utilicen términos como manantial, mallín y pantano, para referirse a las zonas de humedales, ya que hasta mediados del siglo XX, no existía un término único que los englobe. El término humedal es una palabra relativamente nueva que tiende a insertarse a partir de 1990. Actualmente no hay una única definición científica, aunque si se han determinado características compartidas para su identificación. La presencia de un sustrato periódicamente saturado por agua, donde la misma se encuentra cerca de la superficie o en superficie como una manifestación hídrica somera y la presencia de vegetación freatófita, pueden definir un ambiente de humedal. El objetivo principal de este trabajo es profundizar el conocimiento sobre el modelo conceptual de funcionamiento del acuífero freático a partir del estudio de la existencia, o intermitencia, de estos humedales, ya que su presencia se vincula a la regulación natural de los recursos y las reservas de agua subterránea. Actualmente un plan hidrológico de gestión incluye necesariamente a los humedales debido a que, su funcionamiento, se relaciona con eventos de recarga, evapotranspiración y flujo subterráneo. También se destacan los beneficios que las personas obtienen de estos ecosistemas, llamados formalmente servicios ambientales y servicios ecosistémicos de los humedales .
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    Acceso Abierto
    Salinización de suelos de textura fina por ascenso capilar a partir del acuífero freático hipersalino somero (Bahía Blanca, Argentina)
    (2019) Scherger, Leonardo; Lexow, Claudio; Zanello, Victoria; Carbajo Castoldi, Micaela
    El sector sudoeste de la Ciudad de Bahía Blanca, Argentina se caracteriza por la presencia de suelos de textura fina y de un acuífero freático hipersalino somero, condiciones que generan la acumulación de sales en los niveles superficia-les del suelo. Este trabajo tiene como objetivo determinar los principales mecanismos de movilidad y acumulación de sales en un terreno limo arcilloso mediante la aplicación del código HYDRUS 2D/3D. El movimiento de sales en el perfil de suelo se encuentra ligado a la hidrodinámica natural de la zona no saturada, donde los procesos de capilaridad y evapotranspiración son los principales agentes de acumulación de solutos. Los periodos de mayor acumulación cor-responden a los meses cálidos y secos, de alta demanda de humedad por la atmósfera. En estas condiciones se generan concentraciones de sales en los niveles superficiales del suelo de hasta 18000 mg.L-1. Las precipitaciones permiten el ingreso de agua de baja salinidad al perfil de suelo, ocasionando los procesos de lavado y dilución. Las sales son transportadas hacia los niveles inferiores de la zona no saturada, efecto visible en años pluviométricamente húmedos. Las concentraciones simuladas en la franja capilar se mantuvieron en el rango de entre 3000 mg.L-1 y 10000 mg.L-1. Conocer el proceso de salinización de suelos en áreas urbanas, será fundamental para mitigar las con-secuencias de las zonas afectadas.
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    Estudio petrográfico de rocas cuarcíticas del área de Balcarce (provincia de Buenos Aires)
    (2017) Coelho Dos Santos, Gabriela; Marfil, Silvina Andrea; Falcone, Darío Daniel; Maiza, Pedro
    Las cuarcitas de la Formación Balcarce se explotan desde la década del 30 en el partido de Gral. Pueyrredón (provincia de Buenos Aires). En Balcarce existen afloramientos naturales con un espesor máximo de 90m sobre los cuales se han desarrollado canteras que se hallan inactivas desde hace más de 30 años. Para evaluar la potencial reactividad frente a la RAS de las cuarcitas al ser utilizadas como agregado en hormigón, se realizaron estudios petrográficos (IRAM 1649) según la norma IRAM 1531 y ensayos físicos: método acelerado de la barra de mortero y prisma de hormigón (IRAM 1674 y 1700). Son cuarcitas de grano medio a fino, de color blanco grisáceo que Intercalan con bancos de arcilla de 10 a 50 cm de espesor determinadas por DRX como illlta y caolinita. El resultado del análisis petrográfico indica que la roca posee en general, granos de cuarzo con ángulo de extinción ondulante (AEO) menor a 15° y que el contenido de cuarzo mlcrocrlstallno es Inferior al 1%, no superando el límite de 5% que establece la norma IRAM 1531. Además, la expansión medida en los ensayos físicos no supera los límites establecidos en las normas vigentes, por lo que se califica a la cuarcita como apta para su uso como agregado en hormigón.
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    Acceso Abierto
    Determinación del grado de fisuración en prismas de hormigón utilizando microscopía UV
    (Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón, 2017) Madsen, Lenis; Marfil, Silvina Andrea; Locati, Francisco; Rocco, Claudio
    En este trabajo se evalúa la relación existente entre la expansión de prismas de hormigón confeccionados según norma IRAM 1700-97, luego de cumplido cinco años de ensayo, y su grado de microfisuramiento. Los prismas fueron realizados con agregados basálticos provenientes de las principales canteras de la región mesopotámica. Los estudios se realizaron sobre secciones delgadas impregnadas con resina epoxi fluorescente y se determinó el valor de densidad de fisuras y área fisurada para el total de la superficie de cada sección mediante procesamiento informático. La expansión se relaciona mejor con los valores de área fisurada que con los valores de densidad de fisuras. Además, el incremento del número de imágenes analizadas disminuyó el desvío estándar de los valores de área fisurada.
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    Acceso Abierto
    Estudio de prismas de hormigón elaborados con basaltos de la Mesopotamia argentina
    (2016) Rocco, Claudio; Madsen, Lenis; Locati, Francisco; Tobes, Juan Manuel; Fava, Alberto S. C.; Marfil, Silvina Andrea; Maiza, Pedro
    En un trabajo previo se evaluó la reactividad alcalina potencial de agregados basálticos de 4 canteras de la Mesopotamia argentina. Se realizaron estudios petrográficos que incluyeron la cuantificación del vidrio volcánico, ensayos acelerados para evaluar la reactividad alcalina potencial (IRAM 1674), químicos (IRAM 1650) y de expansión sobre prismas de hormigón hasta 1 año (IRAM 1700). Si bien los resultados del método acelerado, químico y petrográfico calificaron a las rocas de las cuatro canteras como potencialmente reactivas, solo una (Curuzú Cuatiá) presentó, en el ensayo IRAM 1700, valores de expansión que superaron los límites a un año (0,108 %). Para explicar ese comportamiento diferencial se extendió el período de ensayo de los prismas hasta 5 años. Los resultados se mantuvieron, Curuzú Cuatiá llegó a una expansión de 0,162 % mientras que el resto mostró valores por debajo de 0,04 %. Se confeccionaron secciones delgadas, convencionales e impregnadas con fluoresceína, para su estudio con microscopio petrográfico a través de luz polarizada y UV respectivamente. Se evaluó la relación entre la expansión, el contenido de vidrio volcánico y arcilla presente en la roca. Además se determinó la velocidad en ultrasonido, resistencia a tracción indirecta, densidad y absorción de agua. Se observó que la expansión se relaciona con el grado de fisuración de los prismas y principalmente con el contenido de vidrio volcánico de la roca. Tanto la velocidad en ultrasonido como la resistencia a tracción indirecta disminuyen con la expansión de los prismas.
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    Acceso Abierto
    Microanálisis como herramienta para diferenciar arcillas expansibles
    (2016) Madsen, Lenis; Collo, Gilda; Locati, Francisco; Marfil, Silvina Andrea
    Es común encontrar en la naturaleza rocas donde coexisten distintos tipos de arcillas expansibles (esmectitas). Si bien esta propiedad se puede establecer a partir de estudios de difracción de rayos-X (DRX) en muestras sometidas a diferentes tratamientos (secada al aire, tratada con etilenglicol y calcinada a 500°C), en general es difícil diferenciar los tipos de esmectitas que pueden coexistir en una misma muestra debido a su similitud estructural. En este trabajo se detallan los procedimientos adoptados para distinguir dos tipos de arcillas expansibles identificadas en cavidades de basaltos de la provincia de Corrientes a partir de microanálisis con sonda de electrones (MASE). Una vez estudiadas las muestras por microscopía óptica de polarización (donde se observaron dos fases morfológicamente diferentes, una fibrosa y otra masiva) y DRX (donde se verificó la propiedad expansible de ambas fases), se procedió al estudio mediante microscopía electrónica de barrido (con detector EDS). Para ello se confeccionó una placa de la roca pulida a espejo (hasta abrasivo de 1 μm) que se metalizó con carbono. Se tomaron imágenes de electrones retrodispersados y se obtuvieron mapas composicionales a 8 y 15 kV en un equipo Carl Zeiss FESEM- EDS Σigma. Mediante este procedimiento se determinó que la fase fibrosa posee mayores contenidos de Mg y Fe, y menores de Al y Si, respecto de la fase masiva, aunque las mismas no pudieron clasificarse adecuadamente con esta metodología. Para avanzar en este aspecto, se efectuaron estudios de MASE sobre la muestra en un equipo JEOL JXA 8230 con tres espectrómetros WDS y uno EDS. Se trabajó a 15 kV y se bajó la corriente habitual de 20 a 10 nA para evitar la deshidratación y minimizar la potencial migración iónica en la red cristalina de las arcillas. De forma complementaria, y a fin de reducir estos efectos, se midieron primero el Na y el K con un menor tiempo de conteo en cada punto de análisis por ser los cationes que más fácilmente pueden migrar en la estructura, contando 5 segundos en el pico y 2,5 segundos en el fondo a ambos lados del pico (10 segundos en total). Si las zonas a analizar son suficientemente homogéneas y “grandes” una estrategia a adoptar es trabajar con un haz desenfocado (p.ej. 20 μm) pero por lo general esto no es posible en materiales arcillosos debido a su reducido tamaño, corriendo el riesgo de analizar zonas no homogéneas o incluso diferentes fases de forma simultánea. Por último, se utilizaron patrones de minerales naturales y corrección por ZAF (Z: número atómico, A: absorción, F: fluorescencia). El uso de patrones que poseen contenidos elementales similares a los de las arcillas expansibles, resulta fundamental ya que es un factor que puede influir notablemente en la calidad de los resultados. A partir de los análisis de química mineral obtenidos se calcularon fórmulas estructurales logrando cierres similares a los teóricos, lo que permitió diferenciar y clasificar ambas fases, correspondiendo la fibrosa a una saponita (trioctaédrica) y la masiva a una arcilla de la serie beidellita-montmorillonita (dioctaédrica).
  • Resumen
    Acceso Abierto
    Caracterización de zeolitas naturales de Mendoza
    (2016) Lescano, Leticia; Castillo, Luciana Alicia; Locati Francisco; Madsen, Lenis; Marfil, Silvina Andrea; Cravero Fernanda; Barbosa Silvia; Maiza, Pedro
    Las zeolitas son aluminosilicatos hidratados cristalinos que poseen en sus moléculas iones alcalinos y alcalino-térreos y se caracterizan principalmente por su gran capacidad de hidratación e intercambio catiónico. En algunas especies, cuando se deshidratan, el espacio vacío en la estructura llega al 50 %. La capacidad de intercambio catiónico (CIC) depende del grado de sustitución de Al3+ por Si4+, por lo que cuanto mayor es la sustitución, mayor es el número de cationes necesarios para mantener la neutralidad eléctrica. Teniendo en cuenta sus propiedades, estos minerales se utilizan en diversos campos de aplicación como la agricultura, medioambiente, veterinaria y construcción. El objetivo de este trabajo es caracterizar, mediante análisis mineralógicos y geoquímicos, zeolitas de la provincia de Mendoza para determinar su potencialidad como carga en nanocompuestos de base polimérica con capacidad absorbente de olores y humedad. Para ello, se utilizó microscopia óptica y electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX), análisis químicos (ICP) y térmicos (DSC-TGA). La CIC medida es 113,67 meq/100 g en tanto que la pérdida de peso por calcinación determinada por DSC-TGA es 11,93%. Los análisis químicos arrojaron los siguientes valores: SiO2: 69,27 %, Al2O3: 10,93 %, Fe2O3: 0,74 %, CaO: 2,61 MgO: 0,27 %, Na2O: 1,43 % y K2O: 2,16 %. En la figura a se observan las propiedades ópticas de la zeolita y el vidrio (isótropo) con microscopio óptico con nicoles cruzados. La figura b muestra la morfología del material con MEB y la figura c corresponde al espectro obtenido por DRX, donde se reconocen las principales reflexiones de la zeolita (z) en 3,47, 3,21 y 4,00 Å y del feldespato (f). La elevación del fondo entre 20-30° (2θ) se debe a la presencia de material amorfo (vidrio volcánico). A partir de la caracterización realizada, se concluye que el material analizado está constituido por mordenita ((Ca,Na2,K2)Al2Si10O24x7H2O), con cantidades variables de feldespato y vidrio volcánico. Este tipo de zeolita es una de las más utilizadas en el mundo por la potencialidad de su empleo en diferentes aplicaciones.