长期服役于动水环境中的桥墩、大坝等混凝土结构,在动水溶蚀和水力冲刷作用下,一方面,混凝土中的氢氧化钙和C-S-H凝胶等水化产物因钙溶蚀脱钙溶解,致使混凝土的宏、微观结构劣化,表层力学性能下降。另一方面,动水在混凝土表面产生水力作用,当表层混凝土因溶蚀而强度降低至无法承受动水产生的水力作用时,表层混凝土剥落,并开始逐层破坏,最终造成混凝土耐久性退化、服役性能下降、寿命缩短。因此,研究水环境中混凝土的溶蚀特性,探究混凝土表面水流的冲刷机理,对揭示混凝土因流水溶蚀和水力作用而引起的宏观和微观性能劣化机理,评估混凝土抗溶蚀性能和服役性寿命具有重要意义。本文采用圆环形水泥砂浆代替混凝土作为研究对象,利用自主设计装置,开展了水泥砂浆试件壁面剪应力测试和砂浆试件表层失效破坏实验,主要得到如下成果和结论:（1）根据流体力学相关理论和实验要求,设计了可测试不同流速砂浆试件壁面水流剪应力的冲刷装置,并测试了不同含砂率水流作用下砂浆试件壁面的水流剪应力,结果表明,含砂率与壁面剪应力呈正相关,并验证了在较低流速下,砂浆试件壁面剪应力与流速的1.5次方呈正比,而在较高流速下,壁面剪应力与流速的1.8次方呈正比。（2）利用ANSYS Fluent有限元软件,计算了水泥砂浆试件壁面流体域的水流剪应力。壁面剪应力仿真值与实验值接近,但均小于实验值,且流体域的运动水流主要集中在水泥砂浆试件壁面附近。此外,模拟结果显示砂浆试件壁面剪应力并不是均匀分布的,而是呈现中间小、两端大的特点。（3）通过圆环形水泥砂浆试件在1M氯化铵溶液中的加速溶蚀实验,制备了未溶蚀和溶蚀30天、60天、90天、180天的圆环形水泥砂浆试件,利用自主设计的冲刷装置,开展了不同流速冲刷作用下砂浆试件的表层失效破坏实验,通过冲磨前后实物图对比和质量损失速率测量发现,溶蚀时间和冲刷流速均会影响冲磨结果,一方面,随溶蚀时间增加,相同流速作用下单位时间内水泥砂浆冲刷损失质量增加,与此同时砂浆试件表层发生剥蚀时的临界转速也减小;另一方面,对于溶蚀相同时间的砂浆试件,流速越大,表面冲磨损伤破坏越严重。（4）利用饱水-干燥称重法、X射线衍射法、扫描电子显微镜测试方法,分析了孔隙率、表层钙硅比、物相组成、微结构形貌等表征水泥砂浆溶蚀程度参数的时变规律发现,溶蚀程度将影响水泥砂浆表层损伤失效强度,溶蚀前,试件中存在少量未水化物相和水化产物氢氧化钙,随溶蚀天数的增加,水泥砂浆表层溶蚀区未见氢氧化钙,C-S-H凝胶随溶蚀时间的增加密实程度下降,表层微结构疏松多孔且钙硅比下降,表层微结构劣化、表层损伤失效强度下降,抗剪能力降低。（5）将表层发生剥蚀损伤时水泥砂浆试件的孔隙率（φ）、表层钙硅比（Ca/Si）和表层固钙含量(WCa)作为剥蚀损伤判据,通过数据拟合,建立了壁面水流剪应力与临界孔隙率、临界Ca/Si和临界固钙含量的函数关系。