Judantis smėlis
Judrus smėlis yra vandens ir smėlio arba dumblo mišinys. Jis pasižymi tiksotropija: atrodo kietas, bet spaudžiant suskystėja (elgiasi kaip skystis). Jei gyvūnai ar žmonės ant jo atsistoja, jie į jį nugrimzta. Tačiau žmogus neskęsta judriajame smėlyje. Dėl didesnio skysčio tankio žmogus ar gyvūnas visiškai nenugrimzta į judrųjį smėlį. Iš jo gali būti sunku išlipti: tai ir yra tikroji problema. Iš judraus smėlio galima ištrūkti lėtai judinant kojas, kad sumažėtų skysčio klampumas, ir pasukant kūną taip, kad būtų galima plūduriuoti ant nugaros (gulimoje padėtyje).
Vandens cirkuliacija po žeme gali susitelkti vietovėje, kurioje yra tinkamas smulkaus smėlio ir kitų medžiagų, pavyzdžiui, molio, mišinys. Vanduo iš lėto juda aukštyn, o paskui žemyn konvekciniu būdu per smėlio stulpą, o smėlis iš esmės išlieka vientisa masė. Dėl to smėlio dalelės sutepamos ir negali išlaikyti didesnio svorio, nes juda su labai maža trintimi. Veikiant įtempimui, jos elgiasi panašiau į skystį. Kadangi vanduo paprastai neprasiskverbia per visą smėlį, atrodo, kad aukščiau esantis smėlis visai nejuda ir gali išlaikyti lapus bei kitas smulkias šiukšles. Dėl to sunku atskirti judrųjį smėlį nuo supančios aplinkos.
Judrus smėlis ir įspėjamasis ženklas žvyro gavybos vietoje.
Įspėjamasis ženklas apie judrų smėlį Danijoje
Savybės
Judrusis smėlis yra niutoninis skystis: netrikdomas jis dažnai atrodo kietas (gelio pavidalo), tačiau nedidelis (mažiau nei 1 %) judriojo smėlio įtempio pokytis jį paverčia skystu (solos pavidalo). Staiga sumažėja jo klampumas. Žmogus, veikiamas savo svorio, nugrimzta į solą (suskystėjusį smėlį).
Kas nors į jį įžengęs pradeda skęsti. Aplink žmogų susidaro tankūs smėlio ir nuosėdų sluoksniai, kurie suima žmogų. Atrodo, kad judriojo smėlio klampumas staiga padidėja. Dabar tai yra gelis. Kad judėtų judriojo smėlio viduje, žmogus arba daiktas turi pakankamai spausti sutankėjusį smėlį, kad į jį vėl patektų pakankamai vandens ir jis suskystėtų. Tam reikalingos jėgos yra gana didelės: norint ištraukti pėdą iš judraus smėlio vieno centimetro per sekundę greičiu, prireiktų tokios pat jėgos, "kokios reikia vidutinio dydžio automobiliui pakelti".
Buvo įprasta manyti, kad judriojo smėlio savybes lemia tik prisotintos arba persotintos granulių suspensijos vandenyje. Požeminių vandens šaltinių slėgis atskiria ir suspenduoja granulių daleles, sumažindamas trintį tarp jų. 2005 m. buvo įrodyta, kad svarbią reikšmę turi druskos buvimas. Druskos buvimas keičia koloidinio smėlio stabilumą. Ji padidina didelio klampumo nuosėdų sritis, atsakingas už drumzlino smėlio "sulaikymo" galią. Dar vienas atradimas - žmogus negali būti visiškai įvilktas į sūrųjį putojantį smėlį.
Paplitimas
Judrų smėlį galima rasti šalies viduje (upių pakrantėse, prie ežerų ar pelkėse) arba netoli pakrantės.
Vienas iš regionų, liūdnai pagarsėjusių dėl judriojo smėlio, yra Morekambo įlanka Jorkšyre. Kadangi įlanka labai plati ir sekli, judriojo smėlio įkalintam žmogui gresia pavojus, kurį gali sukelti greitai grįžtantis potvynis.
Morecambe Bay smėlis
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra judrusis smėlis?
A: Judrusis smėlis yra vandens ir smėlio arba dumblo mišinys, turintis tiksotropinę savybę.
K: Kas atsitinka, kai judrusis smėlis veikiamas slėgio?
A. Kai į judrųjį smėlį daromas spaudimas, jis suskystėja ir elgiasi kaip skystis.
Klausimas: Ar žmonės gali nuskęsti judriajame smėlyje?
Atsakymas: Ne, žmonės ar gyvūnai neskęsta judriojo smėlio smėlyje, nes skysčio tankis yra didesnis.
K: Kaip žmogus gali ištrūkti iš judriojo smėlio?
A.: Žmogus gali išsigelbėti iš judraus smėlio lėtai judindamas kojas, kad sumažintų skysčio klampumą, ir pasukdamas kūną, kad galėtų plūduriuoti ant nugaros.
K: Kodėl sunku atskirti judrųjį smėlį nuo aplinkos?
A: Judrųjį smėlį sunku atskirti nuo aplinkos, nes virš jo esantis smėlis nejuda, o ant jo gali būti lapų ir smulkių šiukšlių.
K: Kaip vandens cirkuliacija po žeme prisideda prie judriojo smėlio susidarymo?
A.: Vandens cirkuliacija po žeme susitelkia smulkaus smėlio ir kitų medžiagų mišinio zonoje. Vanduo juda aukštyn ir žemyn, todėl smėlio dalelės sutepa ir negali išlaikyti didelio svorio, o veikiamos įtampos elgiasi kaip skystis.
K: Kokia yra tikroji judriojo smėlio problema?
A: Tikroji judriojo smėlio problema yra ta, kad iš jo sunku ištrūkti.
