Исследователи Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) разработали технологию упрочнения грунта с использованием асимметричного переменного тока.
Новый метод позволяет эффективно удалять влагу из пористых сред и снижает энергозатраты на процесс в 11 раз по сравнению с традиционными подходами. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
В основе технологии лежит явление электроосмоса. Как объясняют ученые, в грунтах, не проводящих ток, на границе между твердыми частицами и водой формируется особый двойной электрический слой толщиной всего 3–5 диаметров молекулы воды. При воздействии внешнего электрического поля этот слой приходит в движение, увлекая за собой воду. В результате происходит массоперенос влаги в неподвижном скелете грунта.
Электроосмотическое обезвоживание позволяет повысить плотность, прочность и несущую способность грунта, предотвратить деформации и просадку под весом сооружений, а также обеспечить устойчивость фундаментов. Особенно это важно для глинистых почв, склонных к набуханию. Технология может применяться, например, при строительстве метрополитена для стабилизации грунта и снижения уровня грунтовых вод.
Традиционно для этих целей используется постоянный ток, но у него есть серьезные недостатки. При осушении постоянным током возникают процессы, препятствующие движению воды: растет электрическое сопротивление грунта, влага распределяется неравномерно, появляются зоны с низкой проводимостью. Кроме того, поле поляризуется, создавая встречное напряжение, для преодоления которого требуется много энергии.
Ученые НГТУ предложили использовать асимметричный переменный ток, который создает импульсы разной полярности. Это обеспечивает равномерное осушение и устраняет проблемы, характерные для постоянного тока. Эксперименты на нескольких сортах глинозема подтвердили эффективность метода: энергозатраты снизились почти в 11 раз.
