混凝土在路桥、民用建筑等基础建筑中被广泛应用,其耐久性问题引起了足够的重视,人们也提出诸多方法来提升混凝土的耐久性,延长服役期限。混凝土防护材料类型众多,其中硅烷类材料因施工简单,具备较强的渗透能力,有效降低水泥基材料的表面能,在保证混凝土正常―呼吸性‖的同时还能抑制水分和有害离子的侵入,对裂缝损伤、冻融损伤等混凝土劣化都有优良的防护效果等,受到研究人员、施工人员的广泛推广应用。试验发现当硅烷单体碳量增长,成膜效果会有一定程度的提高,综合性考虑,最终选择异丁基三乙氧基硅烷作为制备单体。本文以异丁基三乙氧基硅烷、TEOS为硅烷单体原料,研究并制备了异丁基三乙氧基硅烷/TEOS复合凝胶(简称ST复合凝胶)材料,通过控制制备温度、TEOS加入量及加入时间等多方面因素,获得最佳的制备方法。在水泥基材料表面涂覆ST复合凝胶,与涂覆ST复合乳液、硅烷乳液和未经过涂覆处理的空白试块进行对比分析,研究其对混凝土的防护效果和耐久性能的影响,并研究了ST复合凝胶对出现损伤、劣化反应混凝土(裂缝损伤、冻融损伤、碳化作用等)的修复作用。试验项目包括:毛细吸水试验、出现损伤后涂覆相关试验、实海暴露试验、大气暴露试验、电化学加速试验等。试验结果表明,涂覆ST复合凝胶后,混凝土试块的毛细吸水率有很大程度降低,比空白试块下降了80%左右、出现裂缝损伤后涂覆ST复合凝胶比空白组降低了70%以上、冻融损伤后涂覆ST复合凝胶比空白组的毛细吸水率、自由氯离子扩散系数降低均保持在70%、实海暴露试验(12个月)中,涂覆渗ST复合凝胶的混凝土试块在腐蚀最严重的浪溅区域比空白试块的自由扩散系数降低仍能保持在50%、大气暴露试验及碳化后涂覆均表现了良好的防护效果,防水效果比空白组试块降低了60%左右。从整个系列试验结果可以看出,ST复合凝胶防护效果高于ST复合乳液、硅烷乳液。微观试验也证明了ST复合凝胶在水泥基材料的表层及内部均能形成致密、均匀、稳定的憎水层,成膜效果优良,进一步解释了其对混凝土优良的防护性能。