混凝土结构耐久性不足是土木工程建筑中普遍存在的问题,研究表明,水的存在和迁移是影响混凝土耐久性的关键因素。具有防水效果的渗透型材料众多,其中,在硅烷类材料中引入硅溶胶既能够调整混凝土表面结构,又能够在防水的同时不影响混凝土呼吸性能,具有广阔的应用前景。本文以硅烷单体、正硅酸四乙酯(TEOS)为基础,通过乳液聚合反应、溶胶—凝胶法分别制备出性能稳定的有机硅烷乳液和硅溶胶,研究了反应时间、温度及原料配比对硅烷乳液稳定性的影响。对比研究了硅烷乳液/硅溶胶对水泥砂浆防水性能、净浆表面能、净浆微观形貌及矿物组成的影响。结果表明,硅烷乳液/硅溶胶的使用能降低砂浆吸水量,效果最好的硅烷乳液/硅溶胶可使砂浆吸水量降低90%左右,净浆表面自由能降低至10mN/m左右,水与净浆表面接触角提高到110°以上,净浆表面结构得到了改善。对比研究了硅烷乳液/硅溶胶对混凝土吸水性能、抗冻性的影响,结果表明,混凝土毛细吸水系数整体降低了72.3%~78.4%,其中先涂硅溶胶后涂硅烷乳液的效果最好,可使混凝土的吸水量降低80%以上,冻融循环100次后基本无裂纹。抗氯离子、抗硫酸盐侵蚀试验结果表明,先涂硅溶胶后涂硅烷乳液形成的硅烷乳液/硅溶胶的涂覆能够够有效地阻止氯离子、硫酸根离子的侵入混凝土内部,氯离子的渗透系数降低了88.04%(W/C=0.4)和88.46%(W/C=0.5),浸泡100d后试块质量及动弹模量增长幅度小。先涂硅溶胶后涂硅烷乳液形成的硅烷乳液/硅溶胶在加速碳化试验中也有很好的效果,使0.5水灰比的混凝土28d碳化深度降低64.4%。