Angesichts des hohen Energieverbrauchs bei der elektro-osmotischen Verfestigung von weichen Böden und des großen Potentialverlusts an der Ton-Elektroden-Schnittstelle wurde der Einfluss elektrochemischer Reaktionen auf den Grenzflächenwiderstand untersucht. Mithilfe eines selbst entwickelten eindimensionalen elektro-osmotischen Konsolidierungsapparats wurden Laborversuche zu zwei Schlüsselfaktoren – Elektrodenmaterialien und Stromversorgungsmodi – durchgeführt. Es wurde der Verlauf des Grenzflächenwiderstands zwischen Ton und Elektrode bei vier verschiedenen Elektroden – elektrotechnisches geosynthetisches Material (EKG), Eisen, Aluminium und Kupfer – unter Dauerstrombedingungen untersucht sowie die elektrochemischen Wirkungsmechanismen von zwei optimierten Stromversorgungsstrategien, intermittierender Stromzufuhr und Stromumkehr, erforscht. Die Ergebnisse zeigen, dass Elektrodenreaktionen die elektrochemischen Eigenschaften der Grenzfläche verändern und damit durch Einfluss auf den Grenzflächenwiderstand die elektroosmotische Entwässerungsgeschwindigkeit beeinflussen; das schnelle Anwachsen des Grenzflächenwiderstands ist eine der Ursachen für den hohen Energieverbrauch. Der Widerstand der Anodenschnittstelle wird deutlich durch Elektrodenreaktionen beeinflusst. Unter Langzeitstromzufuhr ist der Anodendwiderstand der elektrotechnischen geosynthetischen Elektrode gering, während unter dem gemeinsamen Einfluss von Konzentrationswiderstand und Oberflächenmembran der Anodendwiderstand der Metallelektroden größer ist. Die Verwendung optimierter Stromversorgungsmodi trägt zur Milderung der Grenzflächenpolarisation bei und unterdrückt das Wachstum des Grenzflächenwiderstands.

Elektroosmose; Grenzflächenwiderstand; Elektrodenreaktion; experimentelle Untersuchung; Fundamentbehandlung; Elektrochemie