超疏水涂層對混凝土抗凍性及防冰性影響研究

超疏水涂層對混凝土抗凍性及防冰性影響研究

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1、碩士學(xué)位論文超疏水涂層對混凝土抗凍性及防冰性影響研究EFFECTOFSUPERHYDROPHOBICCOATINGONTHEFROSTRESISTANCEANDANTI-ICINGPROPERTIESOFCONCRETE王宗鵬哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年7月國內(nèi)圖書分類號:U414學(xué)校代碼:10213國際圖書分類號:625密級:公開工程碩士學(xué)位論文超疏水涂層對混凝土抗凍性及防冰性影響研究碩士研究生:王宗鵬導(dǎo)師:楊麗麗副教授申請學(xué)位:工程碩士學(xué)科:交通運輸工程所在單位:交通科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期:2015年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)C

2、lassifiedIndex:U414U.D.C:625DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEFFECTOFSUPERHYDROPHOBICCOATINGONTHEFROSTRESISTANCEANDANTI-ICINGPROPERTIESOFCONCRETECandidate:ZongpengWangSupervisor:Assoc.Prof.LiliYangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:Traffica

3、ndTransportationEngineeringAffiliation:SchoolofTransportationScienceandEngineeringDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要混凝土是當今使用最廣泛的建筑工程材料之一,由于其多孔特性易吸收水分,在寒冷氣候下導(dǎo)致抗凍耐久性不足發(fā)生凍融破壞或者表面結(jié)冰影響交通安全。針對目前常用的抗凍性或除冰手段存在不同程度的缺

4、陷,本文擬引入超疏水涂層,以提高其抗凍性和防冰性。本文通過低成本工藝制備超疏水溶液,并采用一步噴涂法對混凝土表面進行超疏水處理,然后研究超疏水涂層對其抗凍性及防結(jié)冰性的影響。首先,通過水解縮合反應(yīng)得到納米-微米級二氧化硅顆粒,然后利用氟硅烷氟化法獲得超疏水溶液。本文比較不同處理方法的疏水效果,測試了超疏水涂層混凝土的接觸角、吸水率以及浸漬深度等基本性能。通過研究超疏水涂層對混凝土抗凍性的影響,結(jié)果表明由于超疏水涂層不能進入其孔內(nèi)且疏水材料本身耐久性不足,僅靠超疏水涂層不能有效提高抗凍性;另一方面,引氣與超疏水涂層處理相結(jié)合能夠改善內(nèi)部

5、結(jié)構(gòu)同時增強表面疏水性,從而有效提高抗凍性。最后,本文研究了超疏水涂層對混凝土表面結(jié)冰性及疏冰性兩方面的影響,結(jié)果顯示,具有傾斜角時,水滴可以輕易滾落,超疏水涂層提高了結(jié)冰勢壘,涂層延緩了結(jié)冰時間,從而減少了結(jié)冰量;另外,超疏水涂層有效阻止了混凝土表面孔內(nèi)結(jié)冰現(xiàn)象,有效降低了冰與混凝土表面的粘結(jié)強度,從而具有良好的疏冰性。此外,根據(jù)混凝土表面的粗糙及多孔結(jié)構(gòu)特點,本文給出了描述混凝土表面粘接強度的經(jīng)驗公式。關(guān)鍵詞:超疏水涂層;混凝土;抗凍性;防冰性-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractLackingoffrostdura

6、bilitycontinuestobeasignificantproblemforconcreteincoldregionwhileconcreteiswidelyused.Severefreeze-thawdamagecaninfluencethesafetyandservicelifeofconcretestructures.Pavementicingaffecttrafficsafetywhilethede-icingsolutionspresentusedcommonlyhavingdifferentdegreesofdefe

7、cts.Thispaperintroducedthesuperhydrophobic(SH)coatingtoimprovefrostresistanceandanti-icingpropertiesofconcrete.TheresearchstudiestheinfluenceofSHcoatingwhichproducedatlowcostontheconcretepropertiesoffrostresistanceandanti-icing.TheresearchgetSHcoatingbyfluorinatingthesi

8、licananoparticles,thenwegetSHcoatingconcretebyonestepspraying.Thearticlecomparedthehydrophobiceffectbydifferen

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