Reologische eigenschappen

Evenals beton wordt ook steunvloeistof veelal voorgesteld als een Bingham vloeistof (zie ook 2.7.1).

Pseudoplastische of thixotropische vloeistoffen zijn vloeistoffen waarbij de viscositeit bij een constante schuifspanning door de tijd afneemt. Na het opheffen van de schuifspanning keert de beginviscositeit weer terug. De afname van viscositeit wordt veroorzaakt doordat de samenstellende deeltjes zich evenwijdig aan de opgelegde afschuifspanning gaan oriënteren.

In Figuur 23, zijn testgegevens weergegeven als de schuifspanning met de schuifsnelheid en de viscositeit met de schuifsnelheid. Hierop is te zien dat de bentonietresultaten vergelijkbaar zijn met het model van Bingham plastic en de (PHPA) polymeerresultaten vergelijkbaar zijn met het pseudoplastisch model. Eigenlijk zijn de polymeerresultaten vergelijkbaar met het model van Bingham pseudoplastisch maar, omdat de vloeigrens zo klein is, wordt deze verwaarloosd waardoor het beschouwd word als een pseudoplastisch model. Hoewel de testgegevens van slechts één polymeer is weergegeven, is het verkregen pseudoplastische model typisch voor een polymeer vloeistof, dit pseudoplastisch model wordt ook verkregen bij andere concentraties

Figuur 23 laat ook zien dat de bentonietvloeistof een hogere viscositeit heeft dan de polymeervloeistof, vooral bij lagere schuifsnelheden. Bijvoorbeeld bij een schuifsnelheid van 5sec is de viscositeit van de polymeervloeistof 140 mPa s terwijl de bentonietvloeistof een viscositeit heeft van 550 mPa s. Het verschillende stromingsgedrag van de twee soorten vloeistof heeft belangrijke gevolgen voor hun prestaties bij uitgravingen. Bij het uitgraven van de sleuf blijven er gronddeeltjes achter in de steunvloeistof. De vloeigrens van de bentonietvloeistof geeft het de mogelijkheid om kleine bodemdeeltjes in de suspensie te houden, de hogere viscositeit vermindert de sedimentatie van grotere deeltjes. In een boorpaal of diepwand kan dit de ophoping van sedimentatie vertragen of voorkomen. Dit is wenselijk omdat het sediment, indien niet verwijderd voor het storten van beton, kan leiden tot een vermindering van de draagkracht in de constructie. Het nadeel van dit stromingsgedrag is dat in sommige grondomstandigheden (bijv. silt en fijn zand) een aanzienlijke hoeveelheid gronddeeltjes zich in de vloeistof kan mengen, wat resulteert in de vloeistofdichtheid en/of zandgehalte boven de gespecificeerde projectlimieten. Polymeervloeistoffen kunnen in tegenstelling tot bentoniet zichzelf zuiveren door middel van zwaartekracht, sedimentatie. Doordat de polymeervloeistof niet over een vloeigrens beschikt en een lagere viscositeit heeft zullen de gronddeeltjes in de vloeistof sneller bezinken waardoor de gronddeeltjes zich gemakkelijker onderin de ontgraving ophopen.