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Rheología de Cizallamiento en Estado Estable de Suspensiones Acuosas de Carbonato No Coloidal

Autores: Marfo, William Apau; Paso, Kristofer Gunnar; Felix, Maarten

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Rheología de Cizallamiento en Estado Estable de Suspensiones Acuosas de Carbonato No Coloidal


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Lodos de carbonato
Viscosidad de corte
Concentraciones de partículas
Pseudoplasticidad
Engrosamiento por corte
Partículas cargadas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los lodos carbonatados son componentes sedimentarios esenciales en los ciclos de carbono geológicos. Los lodos carbonatados modelo se preparan a partir de roca carbonatada triturada y tamizada. Las partículas de roca carbonatada son principalmente más pequeñas que 62.5 um. Se midió la viscosidad de corte en estado estacionario para los lodos carbonatados modelo preparados a partir de tres tipos de roca carbonatada: caliza gris, caliza marl y caliza Castleton. Los lodos carbonatados modelo se prepararon utilizando agua dulce o una solución de NaCl a 3.5 g/L. Las concentraciones de partículas carbonatadas fueron del 1.81 por ciento en volumen y del 26.95 por ciento en volumen, representando regímenes de partículas semi-diluidas y concentradas, respectivamente. La viscosidad del lodo carbonatado se midió a temperaturas que oscilaban entre 8 grados C y 35 grados C. Las tasas de corte variaron de 60 s a 2500 s. La pseudoplasticidad ocurre a bajas tasas de corte y es causada por la liberación de agua ocluida durante la ruptura y dispersión impulsadas por corte de agregados de partículas. El engrosamiento por corte ocurre a altas tasas de corte y es causado por grupos transitorios de partículas, llamados hidrogrupos, que son reforzados por fuerzas de lubricación o contactos de partículas por fricción. La viscosidad del lodo carbonatado disminuye a temperaturas crecientes. La presencia de 3.5 g/L de NaCl en la fase acuosa aumentó ligeramente la viscosidad del lodo en el régimen de concentración de partículas semi-diluidas debido a un débil efecto viscosificante del NaCl en la fase acuosa. En el régimen de partículas concentradas, los electrolitos atenuaron los efectos electroviscosos, reduciendo la viscosidad de los lodos que contenían partículas con superficies cargadas eléctricamente. En solución acuosa, la caliza marl tenía una concentración comparativamente alta de partículas cargadas en su superficie. La caliza Castleton tenía una concentración comparativamente baja de partículas cargadas en su superficie. Las cargas superficiales no eran evidentemente reológicas en la caliza gris.

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