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近年来,根据国家海洋强国的发展战略,我国的海洋经济得到迅速发展,防浪堤、海港码头、跨海桥梁、海底隧道等海工混凝土设施工程应用也愈来愈广泛。由于海水的长期浸泡、硫酸盐侵蚀、氯离子渗透和干湿循环等多重因素的作用,导致混凝土结构开裂剥落、钢筋锈蚀等耐久性问题突出,严重影响了设施的长期安全使用。此外,我国高速公路、高速铁路的建设里程稳居世界第一,但由于负荷过重和交通事故频繁发生,导致路面及桥墩出现不同程度的损伤,严重影响通行安全。由于以上混凝土结构的修复工作往往面临环境恶劣,作业窗口时间短,施工难度大等问题,需要对其进行快速、及时地修复处理,传统的混凝土修补砂浆无法满足施工要求。因此,研发具有高耐腐蚀、高粘结性、高耐久性的混凝土快速修复材料迫在眉睫。针对上述背景,本文以快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥（HBSAC）为胶凝材料,以高强度石英砂为细骨料,通过复合聚合物增韧剂（VAE）、聚合物增稠剂（HPMC）、聚丙烯纤维、普通硅酸盐水泥（OPC）及特定外加剂研制了高性能快速修复砂浆及高粘性界面剂,具有与被修复基体之间粘结性能好、低收缩、高耐久性的特点,并且可生产成预拌制品,方便包装,易于储存和堆放,实现即取即用,快速修复的目的。首先研究了VAE、HPMC两种聚合物对HBSAC基本性能的影响规律,确定了聚合物的适用性及适宜掺量;随后通过正交试验确定了快速修复砂浆及界面剂的最优配比;最后对修复砂浆-混凝土体系的耐久性进行了系统研究,主要得出以下研究成果:（1）两种聚合物对HBSAC的标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度及保水率均有明显的改善作用,其中VAE对胶砂流动度影响显著,5%掺量时胶砂流动度提高了29.8%;HPMC对凝结时间及保水率有明显的改善作用,0.1%掺量时初凝时间延缓6.5min、砂浆保水率达到90%以上。两种聚合物总体均会降低砂浆的抗折抗压强度,随着掺量的增加,VAE对强度的损伤更大;相比之下,聚合物明显增强了胶砂的粘结强度,相较于纯水泥对照组,5%VAE、0.1%HPMC组的粘结强度分别增加了61.9%、15.1%。（2）水化热、XRD、TG-DTG、SEM等微观测试结果表明,聚合物的掺入延缓了HBSAC溶解放热峰及钙矾石（AFt）生成放热峰出现的时间,但48h水化累计放热量高于纯水泥;VAE-HBSAC的3d、28d水化产物中AFt衍射峰出现了明显的增强,但C2S衍射峰强度出现了一定的下降;掺有聚合物的HBSAC中,AFt、AH3、AFm的失重峰强度有所提高,说明聚合物促进了水化产物的生成;VAE能够在HBSAC水化产物表面形成网膜并细化AFt晶体尺寸,HPMC使水化产物周围包裹更多的絮状物质,降低了结构孔隙率从而提高水泥石的密实度。（3）利用四因素四水平正交试验,研究了胶砂比（C/S）、聚胶比（P/C）、纤维掺量(ωxw)、砂的种类级配（SA）对修复砂浆力学性能的影响规律,并确定了修复砂浆的最优配比。结果表明,各因素对修复砂浆抗折强度的影响顺序C/S＞P/C＞ωxw＞SA,对抗压强度的影响顺序为P/C＞C/S＞SA＞ωxw,对拉伸粘结强度的影响顺序为C/S＞P/C＞ωxw＞SA;采用功效系数法确定的力学性能优异,粘结性强的高性能修复砂浆配比为:C/S=1:1.25,P/C=2.5%,ωxw=1kg/m~3,细骨料为26-40目石英砂,减水剂掺量为0.2%,消泡剂掺量为0.1%,水胶比为0.335。同样地,利用正交试验的方法,研究了水胶比（W/C）、OPC取代率(ROPC)、VAE掺量（VAE/C）、HPMC掺量（HPMC/C）影响下界面剂的粘结性能,最终得出高粘结性界面剂的配比为W/C=0.32,ROPC=20%,VAE/C=7.5%,HPMC/C=0.15%,减水剂、消泡剂掺量均为0.1%。（4）修复砂浆-混凝土体系耐久性测试表明,修复界面是修复砂浆-混凝土体系的薄弱区域,此处易发生冻融断裂、CO2及Cl-渗入等现象;聚合物和纤维的掺入有效改善了修复砂浆及修复界面的抗冻性能、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能及收缩性能;相较于纯水泥砂浆组,复掺纤维+VAE+HPMC后,100次冻融循环后质量损失率降低了3.12%,碳化28d后修复界面的碳化深度减小了7.3mm,修复界面的Cl-渗透深度减小了5.9mm,90d收缩率减小了77×10-6;在待修复基体表面预先涂覆界面剂后,修复界面处的耐久性能得到进一步改善,以复掺纤维+VAE+HPMC组为例,相较于无界面剂时,100次冻融循环后粘结强度提高了25.3%,28d修复界面的碳化深度减小了3.5mm,Cl-渗透深度减小了10mm。