Как отмечают исследователи, в дисперсных материалах диэлектрической природы (грунтах) на границе раздела «твердый диэлектрик – вода» возникает двойной электрический слой за счет полиненасыщенных связей на поверхности диэлектрика толщиной не более 3–5 диаметров молекулы воды. При наложении внешнего электрического поля двойной электрический слой приходит в движение, увлекая за собой окружающую воду, — происходит массоперенос воды в неподвижном скелете грунта. Это явление создания гидравлического напора под действием электрического поля называют электроосмосом. С помощью такого метода можно обезвоживать влажный грунт, это увеличит его плотность, прочность и несущую способность, предотвратит деформации и просадку под весом сооружений, а также обеспечит устойчивость фундаментов. Снижение водопроницаемости особенно критично для глинистых почв, склонных к набуханию. Технология электроосмотического обезвоживания может использоваться, например, при строительстве метрополитена для стабилизации почвы и снижения уровня грунтовых вод.

Суть разрабатываемого в НГТУ НЭТИ метода заключается в применении асимметричного переменного тока для электроосмотического обезвоживания грунта. При осушении грунта постоянным током возникают паразитные процессы, которые препятствуют движению воды в скелете грунта. Это, например, создание градиента влажности между электродами, который приводит к росту электрического сопротивления в грунте. Неравномерное распределение влаги создает зоны с низкой проводимостью и может привести к затуханию процесса. Паразитным фактором также  является поляризация электрического поля – возникновение отрицательного напряжения, направленного встречно к напряжению, прикладываемому к скелету грунта. Это создает дополнительное сопротивление, на преодоление которого тратится значительная часть энергии. Как следствие, возрастают удельные энергозатраты на процесс электроосмотического осушения. Асимметричный переменный ток создает импульсы разной полярности, что обеспечивает более равномерное осушение грунта.

В ходе исследований были проведены электроосмотические эксперименты с несколькими сортами глинозема. Результаты показали, что энергетическая эффективность электроосмоса на переменном асимметричном токе практически в 11 раз выше электроосмоса на постоянном токе (затрат энергии на процесс обезвоживания требуется в 11 раз меньше).

По материалам пресс-службы НГТУ НЭТИ.