0 引言

       混凝土作为当前土木工程中应用最为广泛的建筑材料之一,其长期服役性能直接关系到工程结构的安全性与耐久性。然而,在自然环境和服役条件下,混凝土不可避免地受到水分侵入的影响。水分通过毛细孔和微裂缝进入混凝土内部,不仅会导致孔隙结构逐渐饱和,削弱材料的力学性能,还会作为氯离子、硫酸根离子等有害介质的迁移载体,加速钢筋锈蚀、碱骨料反应以及冻融破坏等耐久性劣化过程,从而显著缩短混凝土结构的服役寿命。因此,如何有效降低混凝土的吸水能力、阻滞水分在材料内部的传输过程,已成为提升混凝土耐久性能的关键科学问题之一。
       近年来,随着混凝土耐久性设计理念的不断发展,疏水改性技术逐渐受到研究者的广泛关注。通过引入疏水剂,使混凝土孔隙壁面由亲水性转变为憎水性,可在不显著改变材料力学性能的前提下,有效抑制液态水的吸附与毛细吸水行为[1]。根据疏水剂作用方式的不同,现有研究中常将其分为表面涂覆型疏水剂和内掺型疏水剂两大类。表面涂覆型疏水剂,如硅烷和硅氧烷类材料,能够在混凝土表面形成一层疏水膜,对初期吸水具有良好的抑制效果,但在长期服役过程中易受到机械磨损、紫外老化以及环境侵蚀等因素影响,其疏水性能衰减较快[2]。相比之下,内掺型疏水剂通过在混凝土拌合阶段引入疏水基团,使疏水结构在材料内部形成,理论上可实现更为持久和稳定的疏水效果[3]。
       尽管已有研究表明,疏水剂的掺入能够显著降低混凝土或砂浆的整体吸水率,但现有文献多集中于宏观吸水性能或表面吸水行为的表征,对于疏水剂在材料内部不同深度处的分布特征及其对内部吸水过程的影响规律关注不足[4]。尤其是不同类型疏水剂在混凝土内部的作用范围、疏水效果随深度变化的衰减特征及其微观机理,尚缺乏系统的对比研究。
       基于此,本文选取硅烷乳液和羧酸铵溶液两种具有代表性的疏水剂,通过对砂浆试件不同深度处内部吸水率的分层测试,并结合X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等微观分析手段,系统探讨不同疏水改性方式下砂浆内部吸水率的变化规律及其作用机理,为超疏水混凝土的设计与耐久性提升提供理论参考。

1试验材料与方法

1.1试验原材料

       本试验所用水泥为P·O 42.5普通硅酸盐水泥,其各项技术指标均符合《通用硅酸盐水泥》(GB 175—2023)的相关要求。水泥化学成分稳定,具有良好的早期强度和后期强度发展性能,能够满足砂浆试件制备及性能测试的需要。细骨料采用天然河砂,颗粒级配连续,表观密度约为2650 kg/m³,细度模数为2.6。
       硅灰采用工业副产微硅粉,其主要成分为非晶态二氧化硅,具有较高的比表面积和良好的火山灰活性。疏水剂方面,硅烷类疏水......

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