Hoe werkt drijfzand?

drijfzand is eigenlijk niets bijzonders . Elk zand kan drijfzand worden als het maar genoeg water heeft opgenomen. Droog zand ontleent zijn draagkracht aan op elkaar gestapelde zandkorrels. Die bieden weerstand als er een gewicht op rust. Maar als de zandkorrels door een opwaartse waterstroom worden omgewoeld, raken ze zodanig los gestapeld dat ze geen contact meer met elkaar hebben. Overal zijn ze dan door een dun laagje water van elkaar gescheiden. Door een schok, zoals van een zwakke aardbeving, maar ook door een voetstap, kan het zand dan ineens verweken en overgaan in drijzand-conditie.

Vaak gebeurt zoiets op het strand, aan de vloedlijn bij opkomend water. Het oppervlak lijkt dan weliswaar vast, maar daaronder kan een stok zonder moeite ineens diep in de grond worden geduwd. Het is een griezelige gevoel om op zo’n stuk strand te stappen en dan de hele laag als een pudding te voelen schudden.

Drijfzand is zelf te maken. Vul een bekerglas met zand, en voeg daar zoveel water aan toe totdat het zand onder water staat. De grote poriën tussen de los op elkaar gestapelde zandkorrels raken gevuld met water (1). Met een pipet wordt het overtollige water weggenomen, totdat het zandoppervlak niet meer blinkt (2). Door schudden wordt het zand week. De zandkorrels zweven vrij in het water en er onstaat drijfzand (3). Wordt het zand nu verder met rust gelaten, dan zal het bezinken en weer draagkracht krijgen. Tussen de zandkorrels bevinden zich nu veel kleinere poriën. Het zand heeft een dichtere stapeling gekregen (4).

Drijfzand is een mengsel van zand (of een ander korrelig materiaal) en water. Elk stuk zandgrond kan in principe drijfzand worden. Het ontstaat doordat een waterstroom vanaf de onderkant het zand omwoelt. Daardoor zijn de zandkorrels niet meer op elkaar gestapeld, maar allemaal door een beetje water van elkaar gescheiden. Dit kan veroorzaakt worden door een ondergrondse waterstroom, of door trillingen zoals die van een aardbeving. Aan de oppervlakte lijkt het drijfzand een vaste ondergrond te vormen. Maar als je er bijvoorbeeld op stapt, blijkt dat het geen gewicht kan houden en dat je erin zakt.

Drijfzand is een mengsel van water en zand dat instabiel is onder snelle drukverandering in het watergedeelte. Het ontstaat over het algemeen door water dat omhoog sijpelt in bijvoorbeeld bronnen of plekken waar zand wordt opgespoten.
Als je door erop te lopen de druk van de vloeistof in het zand plotseling verhoogt kan het gehele mengsel plotseling vloeibaar worden en zink je weg in het mengsel totdat je je eigen gewicht aan zand watermengsel hebt verplaatst.

Het is simpel gezegd zand waarin alles wegzakt. Het kan een soort blubber zijn waarin je met moeite zou kunnen zwemmen maar de vervelendste soort is het drijfzand waarin je vast blijft zitten.

Het ziet er stevig uit maar wordt vloeibaar zodra je erop loopt. Hoe dat werkt werd ontdekt door onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam in 2005: Dit drijfzand bestaat voor een groot deel uit zout water en toch heeft het een vaste structuur. Langwerpige zandkorrels vormen een soort fragiele kaartenhuisconstructie. Die wordt op zijn plaats gehouden door een gel van miniscule kleideeltjes en water. Ga je erop lopen, dan wordt de gel vloeibaar en het kaartenhuis stort in. Je kunt het vergelijken met standyoghurt, dat is ook een gel (van eiwitten). Als je erin roert, maak je de gelstructuur stuk, de yoghurt wordt vloeibaar. Probleem bij drijfzand hoe harder je er probeert uit te komen, hoe verder de structuur instort. Zand- en kleideeltjes zakken door de beweging naar de bodem. In deze onderste laag dichtbepakte modder blijven je voeten stevig vastzitten.