在水资源应用中,土壤水泥的侵蚀可以定义为水运动使材料逐渐解体。磨蚀可以定义为表面的磨损由水和水性颗粒的作用。
评估土壤水泥的侵蚀和耐磨性的实验室研究早在1942年就开始了。最早的测试是在俄克拉荷马州农工学院(现俄克拉荷马州立大学)的土木工程系进行的。1970年代初在PCA进行了其他研究,1980年代初在十博安全吗美国和加拿大的三所大学进行了研究。
在这些研究中,使用不同类型的土壤制造的土壤水泥样品进行:
- 标准ASTM D559(湿干)和ASTM D560(冻融)耐久性测试,
抗压强度测试,
水携带砾石,
破浪,撞击碎片,还有
- 不同水速度的水射流。
通常,这些研究得出结论,通过使用较粗糙的材料作为聚集体或添加砾石,可以显着改善暴露于携带水上颗粒的土壤水泥的腐蚀和耐磨性。通过增加水泥含量也可以提高腐蚀性抗性。这些方法改善了土壤水泥的强度。与混凝土类似,土壤水泥的强度随着时间的推移继续增加。结果,土壤 - 水泥将继续增加效率。
由于现场应用中的大多数土壤水泥混合物含有非常小的粗骨料,因此土壤水泥侵蚀抗性在大多数情况下由水泥浆料的抗压强度控制。十博安全吗PCA建议基于耐久性试验或最小7天的抗压强度来确定土壤水泥的足够水泥含量,与耐用性相关。根据暴露条件,典型设计将需要最少7天的非整合抗压强度为750psi(5.2MPa)。有些机构指定额外2%的水泥被添加以考虑与建筑有关的变化。
实验室测试结果和现场性能表明,适当设计的土壤 - 水泥可以承受清洁水的流量,速度为20英尺/秒(6米/秒)损坏。此外,甚至没有空气夹带的充分强度和耐用性设计的土壤 - 水泥可以抵抗波动,流动水和冻融周期造成的长期侵蚀影响,流动水和冻融循环一点劣化。
对于较高的流速或携带磨料水颗粒,应提高抗压强度或使用不同的材料,如碾压混凝土。增加暴露在更严重侵蚀条件下的土壤水泥强度的方法包括修改混合比例,包括增加水泥含量和/或改变成一个更粗、更优级配的集料。在粉砂土中简单地添加20%或以上的砾石成分可以显著提高强度和抗侵蚀性。