何杨
摘要：当今各类工程建设中会用到大量混凝土。在一些严寒地区,由于温度较低混凝土表面会发生结冰现象,混凝土表面结冰会严重影响其使用性能和使用寿命。导致混凝土表面结冰的直接原因是水与低温的混凝土表面直接接触,因此本文引入一种超疏水涂层,将涂层涂于混凝土表面后提高混凝土的防水性和抗渗性,从而提高混凝土的防冰性和易除冰性。本文通过一种简单廉价的方法制备出一种超疏水涂料,并对其基本性能进行研究分析,然后将涂料喷涂于混凝土表面研究其对混凝土防冰性和除冰性的影响。主要研究内容和结果如下:（1）利用环氧树脂加无水乙醇稀释溶解和疏水纳米二氧化硅加无水乙醇双组份溶液得到超疏水涂料,然后用喷涂法喷涂于基材表面得到超疏水涂层。涂层的接触角为155°±1.7°,滚动角为5°±1.2°。（2）超疏水涂层的基本性能研究表明,涂层具有良好的自清洁性、透明性和耐紫线外照射性。将喷涂超疏水涂层后的混凝土在-20℃的环境中放置4小时后,涂层仍然具有超疏水性,表明混凝土表面超疏水涂层具有良好的耐低温性,为超疏水涂层用于混凝土抗凝冰提供了可能性。涂层耐腐蚀试验表明,涂层在醋酸溶液和氯化钠溶液连续作用6h的情况下保持稳定,但在p H=10的氢氧化钠溶液作用下,接触角随时间的增加逐渐降低。涂层在1200Pa的压强下,能在1500目的砂纸上摩擦380cm,超过380cm涂层的疏水性将发生变化,不再超疏水,接触角降为148.6°。（3）混凝土在喷涂超疏水涂层后吸水率和吸水速度明显降低,表明超疏水涂层有较好的防水性。（4）超疏水涂层混凝土防冰性试验研究表明,涂层能延长混凝土表面结冰时间减少混凝土表面结冰量。超疏水涂层混凝土表面结冰时间比普通混凝土延长一倍;当混凝土表面有一定的倾斜角度时,普通混凝土表面结冰量在4个小时内随时间增加而增多,而超疏水涂层混凝土表面在4个小时内并没有发生结冰现象,表明超疏水涂层混凝土有更好的防冰性。（5）超疏水涂层混凝土表面结冰抗冲击试验和结冰剪切粘附力试验表明,超疏水涂层混凝土表面结冰比普通混凝土表面结冰更容易击落,普通混凝土表面结冰剪切粘附力是超疏水涂层混凝土表面结冰剪切粘附力的7倍以上,表明超疏水涂层混凝土表面结冰比普通混凝土表面结冰更易清除,易除冰性更好。
摘要：当今各类工程建设中会用到大量混凝土。在一些严寒地区,由于温度较低混凝土表面会发生结冰现象,混凝土表面结冰会严重影响其使用性能和使用寿命。导致混凝土表面结冰的直接原因是水与低温的混凝土表面直接接触,因此本文引入一种超疏水涂层,将涂层涂于混凝土表面后提高混凝土的防水性和抗渗性,从而提高混凝土的防冰性和易除冰性。本文通过一种简单廉价的方法制备出一种超疏水涂料,并对其基本性能进行研究分析,然后将涂料喷涂于混凝土表面研究其对混凝土防冰性和除冰性的影响。主要研究内容和结果如下:（1）利用环氧树脂加无水乙醇稀释溶解和疏水纳米二氧化硅加无水乙醇双组份溶液得到超疏水涂料,然后用喷涂法喷涂于基材表面得到超疏水涂层。涂层的接触角为155°±1.7°,滚动角为5°±1.2°。（2）超疏水涂层的基本性能研究表明,涂层具有良好的自清洁性、透明性和耐紫线外照射性。将喷涂超疏水涂层后的混凝土在-20℃的环境中放置4小时后,涂层仍然具有超疏水性,表明混凝土表面超疏水涂层具有良好的耐低温性,为超疏水涂层用于混凝土抗凝冰提供了可能性。涂层耐腐蚀试验表明,涂层在醋酸溶液和氯化钠溶液连续作用6h的情况下保持稳定,但在p H=10的氢氧化钠溶液作用下,接触角随时间的增加逐渐降低。涂层在1200Pa的压强下,能在1500目的砂纸上摩擦380cm,超过380cm涂层的疏水性将发生变化,不再超疏水,接触角降为148.6°。（3）混凝土在喷涂超疏水涂层后吸水率和吸水速度明显降低,表明超疏水涂层有较好的防水性。（4）超疏水涂层混凝土防冰性试验研究表明,涂层能延长混凝土表面结冰时间减少混凝土表面结冰量。超疏水涂层混凝土表面结冰时间比普通混凝土延长一倍;当混凝土表面有一定的倾斜角度时,普通混凝土表面结冰量在4个小时内随时间增加而增多,而超疏水涂层混凝土表面在4个小时内并没有发生结冰现象,表明超疏水涂层混凝土有更好的防冰性。（5）超疏水涂层混凝土表面结冰抗冲击试验和结冰剪切粘附力试验表明,超疏水涂层混凝土表面结冰比普通混凝土表面结冰更容易击落,普通混凝土表面结冰剪切粘附力是超疏水涂层混凝土表面结冰剪切粘附力的7倍以上,表明超疏水涂层混凝土表面结冰比普通混凝土表面结冰更易清除,易除冰性更好。
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