高強度超疏水混凝土制備及其性能研究.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有易澆注、耐沖擊、耐磨損等優(yōu)良特性，是世界上應用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式和用量最多的建筑材料。然而，在臨海工程、鹽漬土、長期使用除冰鹽及寒冷地帶等特殊環(huán)境中鋼筋混凝土構(gòu)筑物會因遭受腐蝕或凍融破壞而導致其結(jié)構(gòu)耐久性顯著下降，多數(shù)建筑物運行十幾年后即發(fā)生腐蝕破壞和結(jié)構(gòu)的早期損壞，嚴重影響了建筑物的安全運行。
　　超疏水表面具有自清潔、抗結(jié)冰結(jié)霜、耐腐蝕等優(yōu)良特性，且經(jīng)過十幾年的科學研究其已經(jīng)從理論實驗轉(zhuǎn)向以應用為背景，以低表面

2、能理論為基礎的多功能化、高穩(wěn)定性方向發(fā)展。論文針對混凝土構(gòu)筑物在腐蝕環(huán)境與寒冷環(huán)境中耐久性較差的情況，將超疏水性應用于提高混凝土的耐久性，研究制備了一種具有高強度超疏水表面的抗腐蝕混凝土，并對混凝土超疏水表面的原理、穩(wěn)定性及防冰性等基本性能做了研究，對混凝土本身的抗凍融破壞和抗腐蝕破壞性能進行了試驗測試。
　　論文依據(jù)江雷院士提出的“二元協(xié)同作用”原理，使用低表面能材料氟硅烷處理混凝土以降低其表面能，通過在混凝土材料表面覆蓋銅網(wǎng)，

3、構(gòu)筑表面微納米復合粗糙結(jié)構(gòu)，成功在混凝土上制備出超疏水表面。測試結(jié)果表明：混凝土超疏水表面接觸角達154.2°，滾動角6.8°,且水滴與混凝土表面的接觸符合Cassie-Baxter理論模型。
　　摩擦實驗表明，混凝土超疏水表面耐摩擦性能優(yōu)于商業(yè)超疏水涂層Never-wet，具有較強的抗摩擦破壞穩(wěn)定性。模擬凍雨環(huán)境下的防冰性實驗表明：混凝土超疏水表面既具有較強的防結(jié)冰性能又有較好的易除冰性?；炷廖蕦嶒灡砻鳎撼杷炷恋奈?/p>

4、率顯著低于普通混凝土，在去離子水中吸水率僅為普通混凝土的41.6%，而在3.5%NaCl溶液中則為普通混凝土的19%。
　　凍融實驗表明，超疏水混凝土較普通混凝土的抗凍融破壞性能得到大幅度提升，普通混凝土在凍融循環(huán)110次后即破碎開裂且質(zhì)量損失達6.7％，而超疏水混凝土經(jīng)190次循環(huán)后質(zhì)量損失僅有0.26％，凍融循環(huán)210后仍然無明顯破壞。超疏水混凝土的極化曲線與電化學阻抗譜測試分析表明，超疏水混凝土較普通混凝土耐腐蝕性能優(yōu)異，且