混凝土作为工程界使用最广泛的一种建筑材料,在我国现代化建设中发挥着重要作用。然而水分的渗透问题严重影响了混凝土结构的耐久性,水分渗入会携带外部有害离子进入钢筋混凝土结构,发生硫酸盐侵蚀和氯离子侵蚀,从而导致混凝土结构进一步发生开裂劣化,严寒环境下的冻融作用又会使混凝土逐渐膨胀、开裂和剥落。所以选用合适的干预手段减少或阻断水分在混凝土中的传输,对提高混凝土结构的耐久性具有重要意义。当前,用于减少水分在水泥基材料中的传输的方法不少,其中应用较为普遍的是采用硅烷类防水涂层,涂覆在水泥基材料表面,达到使其防水性能提升的结果,但是大多数集中于硅烷类涂层发挥其防水性能的持久性研究,评估涂层的涂覆质量与发挥不同的防水效果之间的量化关系的研究几乎没有,从微观层面探究硅烷涂层发挥防水效果的机理研究也不够充分。因此本文主要通过使用仪器测试和毛细吸收实验分别从微观和宏观两个层面对硅烷涂层发挥防水性的机理和效果量化评价方面进行研究,主要研究与结果如下:（1）硅烷类防水涂层的涂覆能使水泥基材料的接触角从低于90°提高到高于90°,使其不再容易被水分浸湿;涂层与水泥基材料结合后使其表面成膜,提高样品表面的硅含量,增多Si-O键,并能将憎水集团引入水泥基材料内部,增加其疏水性;涂层涂覆后与水泥中的Ca（OH）2发生了二次水化,生成了水化硅酸钙,使水泥净浆样品内部的矿物成分组成发生变化,降低Ca（OH）2、C3S的峰值,提高SiO2,CaCO3的峰值。这些变化从微观层面解释了硅烷涂层对水泥基材料的防水性能的提升机理。（2）异丁基三乙氧基硅烷单体在水泥基材料中的渗透符合Lucas-Washburn方程。通过染色法,可获得硅烷单体在样品中的渗透高度值,渗透高度与涂覆质量符合线性关系y=105.31653x,由此可根据硅烷单体涂层的涂覆质量值,预测出涂层在水泥基材料中渗透所到达的高度位置。（3）硅烷单体涂层的涂覆量在一定值范围内,其防水效果随着涂覆量的增多而越好,当涂覆量超过一定数量值后,其对水泥基材料防水性能的提升基本不再有作用,因此可获得硅烷单体涂层对水泥基材料达到最优防水效果的最佳涂覆质量值。（4）由X射线断层扫描技术（即X-ray Tomography Technique,简称XCT）获得的未涂覆涂层的样品的毛细吸水后含水量分布信息,结合涂覆涂层后样品所减少的吸水量信息,等效出因涂层的涂覆所对应的增加的样品保护层的厚度,从而建立一套通过涂覆不同质量的硅烷涂层等效出所对应的增加的混凝土的保护层厚度的评价体系。（5）涂覆不同种类的涂层的样品分别进行毛细吸水实验,根据吸水结果,对比分析得出异丁基三乙氧基硅烷单体的涂覆对水泥基材料具有最佳的防水效果。