Larissa Barbosa de Lima
Título
ESTUDOS REOLÓGICOS NO CONTEXTO DE FLUXOS DE DETRITOS SUBMARINOS
Resumo
Esta pesquisa investigou o comportamento reológico do solo marinho em fluxos de detritos submarinos, analisando a influência das características físico-químicas - com base em um comparativo com o caulim Speswhite -, da temperatura e da taxa de velocidade de cisalhamento. Os ensaios laboratoriais demonstraram diferenças significativas no comportamento reológico entre o solo marinho e o caulim Speswhite, as quais foram analisadas em microescala. Observou-se que a redução da temperatura aumentou significativamente a tensão de escoamento do solo marinho, indicando maior resistência ao cisalhamento em ambientes de águas profundas. A partir desses resultados, foi possível propor uma superfície de escoamento que relaciona o índice de liquidez, a tensão de escoamento e a temperatura. Além disso, o aumento da taxa de velocidade de cisalhamento revelou uma correlação direta com valores mais elevados de tensão de escoamento e com a taxa de cisalhamento crítica, permitindo uma abordagem baseada em conceitos da cinemática e na análise da distância percorrida pelo fluido. Complementarmente, apresenta-se uma discussão sobre os resultados reológicos de ensaios realizados para o solo em regime de fluxo turbulento. Os achados desta pesquisa contribuem para um entendimento mais aprofundado da dinâmica dos solos marinhos em fluxos de detritos submarinos, fornecendo subsídios para aprimoramentos na modelagem e no desenvolvimento de estratégias de mitigação de instabilidades no leito oceânico.
Abstract
This research investigated the rheological behavior of marine soil in submarine debris flows, analyzing the influence of physicochemical characteristics - based on a comparison with Speswhite kaolin -, temperature and shear velocity rate. The laboratory tests showed significant differences in rheological behavior between marine soil and Speswhite kaolin, which were analyzed on a micro-scale. It was observed that lowering the temperature significantly increased the seabed's yield stress, indicating greater resistance to shear in deep-water environments. Based on these results, it was possible to propose a flow surface that relates the liquidity index, flow stress and temperature. In addition, increasing the shear velocity rate revealed a direct correlation with higher values of flow stress and the critical shear rate, allowing an approach based on kinematic concepts and the analysis of the distance traveled by the fluid. In addition, a discussion is presented on the rheological results of tests carried out on soil in a turbulent flow regime. The findings of this research contribute to a deeper understanding of the dynamics of marine soils in submarine debris flows, providing subsidies for improvements in modeling and the development of strategies to mitigate instabilities on the ocean floor.
