Tixotropie ( thixotropie ) (z řeckého θίξις - dotyk a τροπή - změna) - schopnost snižovat viskozitu (ředit) mechanickým působením a zvyšovat viskozitu (zahušťovat) v klidu. Některé gely nebo kapaliny, které jsou za statických podmínek husté nebo viskózní, časem při třepání, míchání, střihu nebo jiném namáhání (viskozita závislá na čase) potečou (stanou se řidšími, méně viskózními). Poté trvá pevně stanovený čas, než se vrátí do viskóznějšího stavu [1] .
Viskozita některých kapalin za konstantních okolních podmínek a smyková rychlost se mění s časem. Pokud viskozita kapaliny s časem klesá, pak se kapalina nazývá tixotropní, pokud se zvyšuje - reopex .
Obě chování se mohou vyskytovat jak společně s výše uvedenými typy proudění tekutiny, tak pouze při určitých smykových rychlostech. Časový interval se může u různých látek značně lišit: některé materiály dosahují konstantní hodnoty během několika sekund, jiné během několika dní. Materiály Reopex jsou poměrně vzácné, na rozdíl od tixotropních materiálů, které zahrnují maziva, viskózní tiskové barvy a vrtné kapaliny [2] .
Někteří autoři považují smykové ztenčení ( pseudoplasticita ) za zvláštní případ tixotropního chování, protože obnovení mikrostruktury tekutiny do původního stavu trvá vždy nenulový čas. Pokud je však obnovení viskozity z poruchy velmi rychlé, pozorovaným chováním je klasické smykové ztenčování nebo pseudoplasticita , protože jakmile je smyk odstraněn, viskozita se vrátí k normálu. Když je k obnovení viskozity potřeba určitá doba, je pozorováno tixotropní chování [6] .
Příkladem je kečup. Kečup je ukázkovým příkladem střihově ztenčujícího materiálu, který je v klidu viskózní, ale teče rychlostí, když se míchá mačkáním, třesením nebo údery do láhve. Jakmile se kečup přestane třást, téměř okamžitě se stane viskózním . Pokud by kečupu trvalo déle, než se stal viskózním, byl by považován za tixotropní. Proto je při popisu viskozity kapalin užitečné rozlišovat mezi střižným ( pseudoplastickým) chováním a tixotropním chováním, kdy viskozita při všech střižných rychlostech nějakou dobu po smíchání klesá: oba tyto účinky lze často pozorovat odděleně v stejná tekutina [7] .
Tixotropie je spojena s bahny a jíly. Čím více do bažiny zasáhnete, tím větší bude odpor. Některé jíly jsou tixotropní a jejich chování má velký význam ve stavebnictví a geotechnice. Sesuvy půdy jsou důkazem tohoto jevu, jako jsou sesuvy běžné na útesech kolem Lyme Regis a katastrofa haldy Aberfan ve Walesu . Stejně tak lahar je půda zkapalněná vulkanickou erupcí, která po zastavení rychle tuhne. Vrtné kapaliny používané pro geotechnické účely mohou být tixotropní.
Některá hlinitá ložiska nalezená během průzkumu jeskyně vykazují tixotropismus: původně pevný bahenní val se stává tekutým a uvolňuje vlhkost, když je vykopán nebo jinak narušen. Tyto jíly byly v minulosti ukládány nízkorychlostními toky, které mají tendenci ukládat jemnozrnné sedimenty.
Tixotropní tekutinu lze nejlépe vizualizovat lopatkou ponořenou v bahně. Tlak na lopatku často vede k vysoce viskózní (tvrdší) tixotropní kapalině na vysokotlaké straně lopatky a nízkoviskózní (velmi řídké) tixotropní kapalině na nízkotlaké straně lopatky. Tok z vysokotlaké strany na nízkotlakou stranu lopatky není newtonovský. (tj. rychlost tekutiny není úměrná druhé odmocnině poklesu tlaku na lopatkách vesla).
Tikotropní jílový roztok, našel uplatnění při konstrukci spodních konstrukcí otevřeného typu (v Rusku se nazývá tixotropní plášť ). Roztok se nalévá do mezery mezi skalní stěnou důlní šachty (jámy) a vnějším povrchem konstrukce [8] .
U bahnitých půd a jílů by se měla rozlišovat citlivost (anglicky Sensitivity), tixotropie (anglicky Thixotropy) a aktivita (anglicky Activity). [9] . Když jíly s vyvločkovanými částicemi ztrácejí pevnost v důsledku rozbití nebo přelití. Ztráta pevnosti je částečně způsobena nevratnou destrukcí struktury a přeorientováním molekul v adsorbované vrstvě. Ztráta pevnosti při destrukci konstrukce nemůže být časem obnovena. Přetvarovaná půda, která zůstala nedotčena při stejném obsahu vody, však získá část pevnosti díky postupné změně orientace adsorbovaných molekul vody. Tento jev ztráty síly a získávání síly beze změny objemu nebo obsahu vody se nazývá "thixotropie". Dá se také říci, že jde o „proces měknutí způsobený přelitím s následným časově závislým návratem do původního pevného stavu“. Čím vyšší je citlivost, tím větší je tixotropní zpevnění. Stupeň zvýšení pevnosti závisí na typu jílového minerálu. Minerál, který absorbuje velké množství vody v mřížkové struktuře, jako je montmorillonit, má větší tixotropní účinek než jiné stabilní jílové minerály. Tixotropie má důležité aplikace ve spojení s beraněním. Okamžitá třecí pevnost tixotropního jílu v ražených pilotách je menší ve srovnání s třecí pevností po měsíci v důsledku nárůstu pevnosti v čase.