Использование электрического тока для стабилизации грунтов с низкой проницаемостью

Ученые из Лаборатории механики грунтов (LMS) Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали и успешно протестировали новый метод стабилизации малопроницаемых глинистых грунтов. В статье, опубликованной в Scientific Reports, они продемонстрировали, как применение электрического тока с помощью погруженных электродов (по принципу гигантской батареи) усиливает биохимические реакции и формирование цементирующих минералов в почве.

Это исследование предлагает решение ключевой проблемы: традиционные устойчивые методы биоцементации, использующие метаболизм бактерий для создания связующего кальцита, плохо подходят для глин из-за их низкой проницаемости. Новый геоэлектрохимический метод заставляет ионы кальция и карбоната, несущие противоположные заряды, перемещаться в электрическом поле, пересекаться и взаимодействовать с частицами грунта. В результате образуются карбонатные минеральные "мостики", которые повышают механическую прочность и устойчивость почвы.

"Наши результаты показывают, что эта геоэлектрохимическая система действительно влияет на ключевые этапы процесса кальцификации, особенно на формирование и рост кристаллов, которые связывают почву и улучшают её поведение", — говорит соавтор исследования Димитриос Терзис. Работа, выполненная в рамках гранта Европейского исследовательского совета (ERC), открывает путь для дальнейших испытаний и потенциального применения технологии для защиты инфраструктуры от последствий экстремальных погодных явлений.