The assessment of the impact of direct current from pipeline electrochemical protection on lime soil structure

Abstract

При воздействии токов на грунт возникают электроповерхностные явления, в том числе и электрокинетические процессы. Изменения свойств и структуры грунтов при возникновении электрокинетических процессов общеизвестны и применяются в технической мелиорации, в строительстве, инженерной геологии и т. д. Однако при организации катодной защиты трубопроводов не учитывается электропреобразование грунтов. Учитывая опасность эксплуатации трубопроводов, необходимо изучать изменение структуры грунта в целом для предотвращения ухудшения свойств среды вокруг подземных конструкций. В данной работе исследуется влияние токов катодной защиты на структуру глинистого грунта в недренированных условиях. Исследование проводилось с помощью экспериментальной установки, моделирующей катодную защиту. По окончанию эксперимента изучались грунты ненарушенного строения вблизи катода, где были выявлены структурные преобразования грунта на макро-, мезо- и микроуровнях. Дополнительно к этому, отмечается изменение реологических и физических свойств, гранулометрического состава и pH поляризованных грунтов.

Electro-surface phenomena, including electrokinetic processes, occur during the action of currents on the ground. Changes in the properties and structure of soils in the event of electrokinetic processes are well-known and are used in technical improvement, in construction, engineering geology, etc. However, the organization of cathode protection of pipelines does not take into account the electrical transformation of soils. Given the risks of pipeline operation, it is necessary to study the changes in the structure of the ground as a whole in order to prevent deterioration of the environmental properties around underground structures. In this paper the influence of cathode protection currents on the structure of clay soil in undiagnosed conditions is investigated. The study was carried out using an experimental cathode protection simulator. At the end of the experiment, undisturbed soils near the cathode were studied, where structural transformations of the soil at macro, meso and micro levels were found. In addition, changes in rheological and physical properties, granulometric composition and pH of polarized soils have been observed.