混凝土是当今使用最广泛的建筑工程材料之一,由于其多孔特性易吸收水分,在寒冷气候下导致抗冻耐久性不足发生冻融破坏或者表面结冰影响交通安全。针对目前常用的抗冻性或除冰手段存在不同程度的缺陷,本文拟引入超疏水涂层,以提高其抗冻性和防冰性。本文通过低成本工艺制备超疏水溶液,并采用一步喷涂法对混凝土表面进行超疏水处理,然后研究超疏水涂层对其抗冻性及防结冰性的影响。首先,通过水解缩合反应得到纳米-微米级二氧化硅颗粒,然后利用氟硅烷氟化法获得超疏水溶液。本文比较不同处理方法的疏水效果,测试了超疏水涂层混凝土的接触角、吸水率以及浸渍深度等基本性能。通过研究超疏水涂层对混凝土抗冻性的影响,结果表明由于超疏水涂层不能进入其孔内且疏水材料本身耐久性不足,仅靠超疏水涂层不能有效提高抗冻性;另一方面,引气与超疏水涂层处理相结合能够改善内部结构同时增强表面疏水性,从而有效提高抗冻性。最后,本文研究了超疏水涂层对混凝土表面结冰性及疏冰性两方面的影响,结果显示,具有倾斜角时,水滴可以轻易滚落,超疏水涂层提高了结冰势垒,涂层延缓了结冰时间,从而减少了结冰量;另外,超疏水涂层有效阻止了混凝土表面孔内结冰现象,有效降低了冰与混凝土表面的粘结强度,从而具有良好的疏冰性。此外,根据混凝土表面的粗糙及多孔结构特点,本文给出了描述混凝土表面粘接强度的经验公式。