電滲現(xiàn)象

《物理學(xué)名詞》第三版。 2100433B

2019年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。

單位場強(qiáng)下的液體移動速度稱為電滲速度。液體的電滲速度與固液兩相間的ξ電勢成簡單的正比關(guān)系，所以可以利用電滲來測量ξ電勢，但此法只限于能形成毛細(xì)管或多孔介質(zhì)的材料。電滲技術(shù)在工業(yè)中常用于， 增強(qiáng)微流道內(nèi)的流體混合， 驅(qū)除產(chǎn)品中的水分，制備多孔介質(zhì)材料， 控制生物芯片中的液體薄膜移動等實際應(yīng)用。

電滲力是一種利用電能對地基進(jìn)行加固的地基處理方法，電滲力的歷史可以追溯至 1809 俄國學(xué)者 Reuss 的研究工作，后來各國學(xué)者在其加固機(jī)理與應(yīng)用方面開展了大量的研究工作。電滲力具有加固速度快，對細(xì)顆粒、低滲透性土有良好的加固效果等優(yōu)點。由于電滲力需要消耗大量的電能，因此，在很長一段時間內(nèi)，對電滲力的研究是以室內(nèi)實驗研究為主，而現(xiàn)場應(yīng)用卻不多見。隨著我國港口建設(shè)的飛速發(fā)展，利用港池和航道疏浚土吹填造陸工程如雨后春筍般地不斷涌現(xiàn)。疏浚土往往具有細(xì)顆粒、高塑性、低滲透等特性，采用常規(guī)排水固結(jié)法加固這種地基時，初期效果比較顯著，但后期加固效果明顯下降，表現(xiàn)為后期沉降緩慢，加固后的強(qiáng)度值較小，加固效果并非十分理想。電滲加固效果對土顆粒大小并不敏感，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，電滲力很可能成為此類土的一種高效且造價可以承受的地基加固方法。

電滲加固機(jī)理要從土的微觀結(jié)構(gòu)說起。土是固—液—氣三相分散系。土的固相即土顆粒，其表面通常帶有負(fù)電荷，在外加電場作用下，向電勢高處運動，此現(xiàn)象稱為電泳；土的液相即土中水，它極易和被溶解的物質(zhì)如水中的陽離子結(jié)合成水化陽離子，在外加電場作用下，向電勢低處運動，此現(xiàn)象稱為電滲。土中水分為結(jié)合水和自由水。自由水是指在雙電層影響以外的水，排水固結(jié)法排出的的水是自由水。結(jié)合水是受雙電層影響， 吸附于土粒表面的水，可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。強(qiáng)結(jié)合水很難排出， 但其性質(zhì)已接近固體，因此不對土體加固產(chǎn)生影響；弱結(jié)合水因為受土粒靜電場的影響，一般的排水固結(jié)法很難將其排出，但在外加直流電場的作用下，部分弱結(jié)合水可以擺脫靜電場的束縛被排出，這是電滲力的優(yōu)勢所在，即電滲不僅可以排出自由水，還可以排出弱結(jié)合水。