本次試驗為驗證南化水庫防淤隧道工程抗沖磨層，採用聚脲材料之耐久性及耐磨性探討，此聚脲材料為台灣首次使用於排砂排淤隧道，試驗參數為不同水流沖擊速度(12m/s、16m/s、20m/s)、不同含砂量(0kg/cm3、200 kg/cm3、230 kg/cm3)及不同之砂粒徑(0.15mm、2.5mm、5mm)。
由管狀含砂水流試驗結果顯示，聚脲受管狀含砂水流沖擊6小時後(含砂粒徑5 mm、含砂濃度230 kg/m3)，當流速從12 m/s增加至16及20 m/s時，其累積平均管流磨損厚度分別增加21%及200%，平均管流沖磨量則分別增加2.6%及56%。而流速為20 m/s時，聚脲之累積平均管流磨損厚度及沖磨量分別約為高強度混凝土(fc’=700kgf/m2)之11.4%與32.9%。聚脲受管狀含砂水流沖擊6小時後(流速20 m/s，含砂粒徑5 mm)，當含砂濃度從200 kg/m3 增加至230 kg/m3時，其累積平均管流磨損厚度分別增加52.3%，平均管流沖磨量則分別增加54.7%。聚脲受管狀含砂水流沖擊6小時後(流速20 m/s，含砂粒徑5 mm)，當含砂濃度從200 kg/m3 增加至230 kg/m3時，其累積平均管流磨損厚度分別增加52.3%，平均管流沖磨量則分別增加54.7%。聚脲承受直徑1/2” -1”鋼珠磨損72小時後，其表面幾乎看不出磨損情形，而高強度混凝土(fc’=700kgf/cm2)之平均磨損厚度約為4.78mm。聚脲承受含砂量230kg/cm3與粒徑Dmax=5mm沖擊磨損6小時後，其表面幾乎看不出磨損情形，而高強度混凝土(fc’=700kgf/cm2)之平均磨損厚度約為9 mm。比較聚脲及高強度混凝土之6小時管流沖磨量，高強度混凝土比聚脲增加了3倍之多。
另一方面，聚脲拉拔強度在乾燥環境下，所測得拉拔強度 2.6MPa。其次為於高濕度(80% RH)環境下，拉拔強度2.2MPa，當聚脲浸泡於清水中時，拉拔強度1.8 MPa，若聚脲浸泡於鹽酸溶液(10%)時，拉拔強度1.6 MPa。

For the anti-erosion layer of Nanghua reservoir sluicing tunnel project, wear resistance and durability test on polyurea was performed. In Taiwan, this sluicing tunnel project is the first to adopt the polyurea material. The experiment was performed under different water flow impact velocities(12m/s、16m/s、20m/s), different sediment concentrations (0kg/cm3、200 kg/cm3、230 kg/cm3) and different sediment diameters (0.15mm、2.5mm、5mm).
Tubular water borne water borne sediment flow test showed that when tubular water borne water borne sediment flow (with 5mm sediment diameter, 230 kg/cm3 sediment concentration) velocity increased from 12 m/s to 16 and 20 m/s, the accumulated average tubular flow wear thickness of polyurea in 6 hours increased by 21% and 200%,and the accumulated average tubular flow wear volume of polyurea in 6 hours increased by 2.6% and 56%. With flow velocity of 20m/s, the wear thickness of polyurea is 11.4% less than that of high-strength concrete (with fc’=700kgf/m2); the wear volume of polyurea is 32.9% less than that of high-strength concrete. When sediment concentration of tubular water borne sediment flow (with constant 20 m/s velocity, 5mm sediment diameter) increased from 200 to 230 kg/cm3, the accumulated average tubular flow wear thickness of polyurea in 6 hours increased by 52.3%, and the accumulated average tubular flow wear volume of polyurea in 6 hours increased by 54.7%.After undergoing 72 hours of abrasion of 1/2” -1”steel balls, the wear of polyurea was nearly invisible, but the average thickness of high-strength concrete (with fc’=700kgf/m2) was reduced about 4.78mm. After undergoing 6 hours of impact by tubular water borne sediment flow (with 230 kg/cm3 sediment concentration and 5mm sediment diameter maximum), the wear of polyurea was nearly invisible, but the average thickness of high-strength concrete (with fc’=700kgf/m2) was reduced about 9mm.The 6 hour accumulated average tubular flow wear volume of high-strength concrete is 3 times of that of polyurea.
The tensile strength of polyurea is 2.6MPa in dry condition, and is 2.2MPa in high humidity (80%RH) condition. Polyurea submerged in water has tensile strength of 1.8 MPa; polyurea submerged in 10% hydrochloric acid solution has tensile strength of 1.6 MPa.

1. Erosion Concrete in Hydraulic Structures, ACI 210R-93.
2. G.F. Turscott, “A Literature Survey on Abrasive Wear in Hydraulic Machinery”, Wear 20, 1972.
3. Lin, T. C., “Abrasion Resistance Of Concrete ”,ACI Journal,78, PP341-350,1981.
4. NUKOTE Costing Systems Internation
5. Stephanie Marue Chizik、Integral Technology CO.,LTD,“Concrete Crew Lining Taiwan Reservoir”,COATINGSPRO, PP70-76 ,January 2019.
6. 方禹森，“聚脲材料應用於輸水隧道耐磨層之探討”，嘉義大學土木與水資源工程系碩士論文，2018年7月。
7. 北爪 匡，“日本抗震新技術：「噴」樹酯！？”，商業週刊財經產業動態，2017年1月13日。
8. 巨廷工程顧問股份有限公司，“南化水庫防淤隧道工程計畫-基本設計檢討及施工監造工作執行計畫書”，經濟部水利署南區水資源局，2013年12月。
9. 巨廷工程顧問股份有限公司，“曾文南化烏山頭水庫治理及穩定南部地區供水計畫南化水庫防淤隧道工程基本設計報告”，經濟部水利署南區水資源局，2013年10月。
10. 巨廷工程顧問股份有限公司，“南化水庫防淤隧道工程計畫-基本設計檢討及施工監造-水工模型試驗報告”，經濟部水利署南區水資源局，2013年9月。
11. 汪家銘，“聚脲彈性體的發展概況與前景”，化學工業 p.p.17-21，2009(10)。
12. 宋讚恒，“台灣地區耐磨混凝土工程水工結構實務應用探討”，朝陽科技大學營建工程系碩士論文，2011年4月。
13. 孫志恒、夏世法，付穎千等，“單組份聚脲在水利水電工程中的應用”，水利水電技術，p.p.71-72，2009(2)。
14. 陳通昌，“聚脲彈性體噴塗技術在建築及基礎設施防護工程中應用”，新型建築材料，p.p.66-69，2009(2)。
15. 國立嘉義大學，“噴塗聚脲材料之耐磨性與耐久性試驗探討成果報告書”，英特愷科技股份有限公司，2018年1月。
16. 曾俊錡，“新結構之聚脲高分子：合成與悟性探討”，國立暨南大學應化系碩士論文，2007年7月。
17. 詹穎雯，“混凝土之水中磨耗性質”，中興工程顧問社，1997。
18. 榮工工程股份有限公司/南寧工程股份有限公司，“南化水庫防淤隧道工程抗磨工程細部設計補充施工規範(第一版)”， 經濟部水利署南區水資源局，2018年2月。
19. 榮工工程股份有限公司/南寧工程股份有限公司，“南化水庫防淤隧道工程防淤隧道抗沖磨工程施工計畫書(第一版)”， 經濟部水利署南區水資源局，2018年3月。