- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 84. 1954 /
839

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 36. 5 oktober 1954 - Elektrokinetiska förfaranden, av Einar Mattsson

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

12 oktober 1954

839

Vid stationärt tillstånd är de elektrokinetiskt och
hydrostatisk betingade strömningarna lika. Då erhålles ur ekv.
(3) och (4)

konst, r2 £ « E/4 y l = A P * rV8 v I
A P = konst. 2 C f E/x r2

(5)

Med kännedom om det elektroosmotiska trycket ,A P kan
således den elektrokinetiska potentialen (C) bestämmas
med en lämplig apparat (fig. 4).

Det existerar även ett inverst fenomen till
elek-troendoosmos. Om vätska pressas genom ett
diafragma, uppkommer över diafragmat en
spänning, kallad strömningspotential. Då vätskan
strömmar genom en kapillär, i vilken ett
elektriskt dubbelskikt tänks utbildat, sveps den
rörliga delen av dubbelskiktet med. Detta resulterar
i en spänning — strömningspotentialen —
mellan kapillärens båda ändar.

Tillämpningar

Stabilisering av jord

Lerjord, i synnerhet sådan som utgörs av
mineralet montmorillonit, har en benägenhet att
svälla under vattenupptagning. Sådan fuktig
lerjord har dålig bärhållfasthet och "flyter" gärna.
Denna egenskap medför, att marken erbjuder
dålig grund för byggnader samt att svårigheter
uppkommer vid utgrävningar. Med
elektrokinetiska metoder kan emellertid sådan lerjord
stabiliseras antingen tillfälligt3 eller permanent.

I en profil av en utgrävning (fig. 5 upptill)
anger strömningslinjerna riktningen av
porvattenflödet i marken. På grund av detta flöde
föreligger risk för dels att sluttningen skall rasa, dels att
bottnen skall lyftas upp. Risken elimineras
emellertid, om porvattnets stömningsriktning ändras
(fig. 5 nedtill). Detta kan ernås genom
elektro-osmos. Därvid strömmar vattnet mot katoden,
lämpligen ett perforerat stålrör (ca 100 mm i
diameter). Detta ansluts till en pump, med
vilken det tillströmmande vattnet bortskaffas.
Anoden kan även utgöras av ett stålrör (ca 10 mm
i diameter). Det väsentliga vid förfarandets
till-lämpning är en lämplig elektrodplacering,
nämligen sådan att det resulterande vattenflödet i
marken motverkar ras och upplyftning. Av
mindre betydelse är däremot sänkningen av
markens vattenhalt och den mängd vatten, som
pumpas upp vid katoden.

Det förtjänar understrykas, att en sådan stabi-

Fig. 4. Apparat för
bestämning av det elektroosmotiska
trycket; D diafragma, A h
nivåskillnad.

Fig. 5. Vattenflödet i närheten av en utgrävning; upptill
före, nedtill vid elektroosmotisk stabilisering.

lisering endast är tillfällig. Den består endast, så
länge styrningen av porvattnets strömning
upprätthålles eller med andra ord så länge
elektro-osmosen pågår. Den mängd elenergi, som fordras
för stabiliseringen, beror på utgrävningens art
och storlek samt på den tid den måste
upprätthållas. För stora utgrävningar räknas med en
energiförbrukning av 0,4 — 1,0 kWh/m3 utgrävt
material. För mindre utgrävningar är
energiförbrukningen ca 10 kWh/m3. En väsentlig fördel,
som i synnerhet kan vara av betydelse i
katastrofsituationer, är att stabilisering inträder
omedelbart efter det elektroosmosen startas.

Tillfällig elektroosmotisk stabilisering av mark
har praktiskt tillämpats vid utgrävningar bl.a. för
två brofundament i Salzgitter, ubåtshamnen i
Trondheim och för en järnvägstunnel i
Lerken-dal.

Utgrävningarna i Salzgitter, som gjordes i lös
fuktig lera, hade nästan vertikala väggar, var
6 m djupa och hade en area av 8X15 m2. I
Trondheim hade man att arbeta sig ner till ett
djup av 14 m i lös lera; grundvattenytan var
några få meter under markytan. Med hjälp av
spontning kom man endast ner till 8 m djup.
Upplyftningen av bottnen skedde då lika snabbt
som utgrävningen. Efter elektroosmotisk
stabilisering kunde arbetet genomföras (fig. 6).
Utgrävningen i Lerkendal, soin endast behövde
upprätthållas, tills tunneln färdigställts, var 19
m djup, och slänterna hade en lutning av 1:2.

Lerans natur6, fasthet och
vattenabsorptionsförmåga beror bl.a. av vilka katjoner som är
ad-sorberade vid mineralet. Na+-joner är sålunda
löst bundna och har stor benägenhet för
vatten-anlagring. Därför ger de leran en lös och hydro-

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:38:52 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1954/0857.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free