许多大型混凝土结构如码头、石油平台、管道和冷却塔等建筑需要长时间暴露在海水环境中,容易被不同类型的微生物腐蚀。这些微生物会产生可溶解和分解混凝土的有机酸或无机酸,攻击混凝土表面及其孔隙和微裂缝,并通过生物污损对混凝土造成不可逆的损害。因此,如何抑制微生物及生物膜在混凝土表面的生长与形成,对于控制混凝土表面生物污损及提高混凝土防污防腐效果具有重要的意义。本课题首先根据课题组前期研发的正硅酸乙酯（TEOS）/异丁基三乙氧基硅烷（IBTS）复合乳液、氧化石墨烯（GO）/异丁基三乙氧基硅烷（IBTS）复合乳液为基础,在混凝土表面构建TEOS/IBTS复合涂层、GO/IBTS复合涂层,并对其表面进行Illumina Mi Seq高通量测序,了解微生物在混凝土表面的定植过程,探讨复合涂层对混凝土表面微生物群落和功能微生物的影响。此外,利用激光共聚焦显微镜（CLSM）分析复合涂层对微生物的抗粘附性能以及对微生物膜的抑制情况。其次,研发了具有优异杀菌效果的纳米银水溶液作为前驱体,制备了一种新型的纳米复合涂层—纳米银/异丁基三乙氧基硅烷（IBTS）复合乳液,该复合乳液兼备了IBTS乳液优异的防水效果及纳米银水溶液高效的杀菌性能。最后,将涂覆IBTS乳液、TEOS/IBTS复合乳液、GO/IBTS复合乳液这三种复合乳液与纳米银/IBTS复合乳液的试块进行海洋潮汐区暴露试验及静态海水环境浸泡试验,系统的研究不同复合涂层对水泥基材料的防污损防腐蚀效果,并探讨相关防护机理。综合以上内容,主要研究结果如下:（1）对涂覆TEOS/IBTS复合乳液、GO/IBTS复合乳液的混凝土表面微生物进行Illumina Mi Seq高通量测序。结果表明,涂覆TEOS/IBTS复合乳液、GO/IBTS复合乳液的混凝土表面的OTUs数量均低于未涂覆试块,同时混凝土表面细菌的Chao值和Ace值有所降低,说明复合涂层不但可以减少微生物的附着量,且不利于微生物的生长繁殖。此外,复合涂层均有效减少了脱硫菌门（Desulfobacterota）、厚壁菌门（Firmicutes）等造成混凝土腐蚀原因的细菌附着,明显改善了混凝土表面的细菌群落结构。CLSM结果显示复合涂层抗细胞粘附性能优异,抑制了微生物膜的形成,减少了表面的生物污垢。（2）对纳米银水溶液的系统表征验证了纳米银粒子的存在,且Ag+占据多数,而Ag+为杀菌的主要原因,说明所制备的纳米银水溶液具有有效的杀菌性能。FT-IR分析发现在1111 cm-1出现了水泥基材料与硅烷的结合处的Si-O-Si特征峰,得出硅烷与水泥基材料有价键结构上的联系,同时纳米银诱导了线性聚硅烷的产生,说明纳米银/IBTS复合乳液成功与水泥基材料表面结合。通过SEM观察发现,涂覆纳米银/IBTS复合乳液的试块表面相对更为密实,在水泥基材料表面构建了更为牢固的涂层结构。此外,加入纳米银水溶液的水样杀菌率可达到98%以上,且涂覆纳米银水溶液和纳米银/IBTS复合乳液的试块表面红色荧光强度最高,说明两者具有优异的杀菌性能。通过接触角测试,涂覆复合乳液的水泥净浆表面接触角为106.07°,说明其表面有一定的疏水作用。（3）将涂覆四种复合乳液的试块放置于青岛小麦岛潮汐区进行实海暴露试验。结果发现,涂覆复合乳液的试块表面腐蚀情况均较轻,表面均没有可见的生物附着,质量损失率始终低于未涂覆的试块,p H值也始终高于未涂覆的试块。XRD分析显示Ca CO3特征峰强度明显降低,说明复合涂层均可以有效改善水泥基材料表面的抗碳化性能。此外,涂覆复合乳液的试块接触角始终大于90°,高于空白组,其长期疏水性能可以得到保障;并且经过90d的暴露后,涂覆复合乳液的试块表面均没有大面积生物膜的形成,相对于空白组来说微生物分布少且稀疏,表面抗细胞粘附性能也有所提高,试块表面密实度和致密性较好,综合说明复合涂层提高了水泥基材料在海洋环境下的防腐蚀性能和防污损性能。（4）静态海水环境下的试块腐蚀情况较海洋潮汐区较轻,处于静态海水环境下四种复合涂层相比处于海洋潮汐区具有更优异的防护效果,无论是抗碳化效果、抗p H降低性能、疏水性能、抗细胞粘附性能等防腐蚀防污损性能都表现更为优异,这说明水动力因素（自然因素）及微生物对于复合涂层的防护有一定的影响,并且四种复合涂层同样适用于处于海洋浸没区的环境下,可以起到优异保护作用。（5）综合来看,TEOS/IBTS复合涂层及GO/IBTS复合涂层的防护效果最为优异,其次为纳米银/IBTS复合涂层及IBTS乳液,其中纳米银/IBTS复合涂层兼顾一定的有效杀菌性能。