技术分析：如何实现高抗冲磨性能

研究表明，混凝土抗冲磨强度与混凝土抗压强度、水流流速、水中挟沙量，四者的关系如下式：

式中　R——抗冲磨强度，即单位面积上磨去1cm 深所需的小时数，h/（cm·m2）；

　　　R0——混凝土抗压强度；

　　　P——水中挟沙量，%；

　　　v——水流流速，m/s。(www.xing528.com)

由上式可以得出，混凝土的抗压强度较高时，其抗冲磨能力较强。当混凝土的强度较高时，表面相当坚硬，软弱部分少，当遭受水流中悬移质泥沙和推移质砂石的切削作用和冲击作用时，表面不易被磨掉，水流难以进入材料内部进行淘刷，从而有效地抵抗了水流的冲磨破坏。

并不是高强混凝土适用于任何抗冲磨的环境，对于以含推移质为主的高速水流而言，砂石对材料的瞬时冲击力是巨大的。以高强混凝土为例，当其不间断地遭受强大的冲击时，混凝土的强度易达到极限值或疲劳极限值，尽管混凝土十分坚硬，但由于其脆性较大，表面的混凝土就会被撞击得成块剥落，并继续向纵深扩展。而柔性材料由于自身的变形能力较强，当其受到强大的冲击力时，会通过变形将部分动能转化为弹性势能和内能，有效地缓解砂石对其的破坏。因此，以悬移质破坏为主的高速含砂水流泄水建筑物，应选择抗磨损硬度较好的高强材料；受推移质破坏为主的泄水建筑物，应选择抗冲击韧性较好的柔性材料。

尽管高速含砂水流有的以悬移质破坏为主，有的以推移质破坏为主，但基本上两种破坏形式是共存的，虽然有主次之分，但次要的破坏形式在高速水流下也是不容小觑的。

工程上现有的抗冲磨材料基本可以分为两大类：一类是高强材料，如硅粉混凝土、纤维增强混凝土、铁钢砂混凝土、钢板等；另一类是柔性材料，如聚脲弹性体等。结合两种材料的特性，通过技术手段提高抗冲磨材料的强度、密实度、变形能力、抗裂能力，笔者研发出一种水工高性能抗冲磨砂浆。