改革开放以来,随着经济水平的不断提高,人们对基础设施的要求也越来越高,水泥混凝土路面作为一种高强度、高耐久性、稳定性好、承载力强的高等级路面,被广泛应用在城市道路和机场建设中。但是近年来由于交通量的不断增大、超载现象屡禁不止,严重影响到混凝土路面的使用寿命。混凝土路面开裂、坑洞、缺角、错台等病害时有发生,若不及时进行修补处理,病害将被迅速放大,加速混凝土路面的损坏,危及行车安全。普通的路面修补材料由于施工工期长、修补后耐久性差等缺点不能满足要求,而新型的快速修补料又由于价格昂贵、施工性差等缺点,导致其不能被大范围的推广和使用,亟待研发一种快速高效、价格低廉、施工方便的高性能路面快速修复材料。本文以硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥复合作为基本胶凝体系,用等量替代法掺入硅灰、矿粉、生石灰、粉煤灰四种矿物掺合料形成复合胶凝体系,采用三个粒径的石英砂按比例级配作为集料,通过掺入适量的缓凝剂、早强剂、减水剂等外加剂,配制出快硬早强、施工性好、抗干缩、抗开裂、后期强度不倒缩的修补砂浆,其初凝时间为30min~40min,终凝时间为40min~50min,保证了足够的施工时间;2h抗折强度达到7.0MPa以上,2h抗压强度达到30.0MPa以上,满足了道路快速修补、尽快开放交通的要求。砂浆研制过程中,主要做了以下研究工作:在保证砂浆初凝时间大于30min和砂浆2h力学性能的前提下,确定了缓凝剂和早强剂的最佳掺量;通过正交试验研究了硅灰、矿粉、生石灰、粉煤灰对砂浆流动度和力学性能的影响,根据试验数据分析,提出四种矿物掺合料的最佳掺量,同时确定了保证砂浆后期强度不倒缩的矿物掺合料最低掺量;着重研究了硅灰和生石灰对砂浆力学性能、早期膨胀性能和干缩性能的影响,提出了更加合理的硅灰和生石灰掺量;针对砂浆早期开裂现象,研究了可再分散乳胶粉和聚丙烯纤维对修补砂浆早期开裂性能的影响,证实了聚丙烯纤维可以抑制砂浆的早期开裂,并提出聚丙烯纤维的最佳掺量,解决了修补砂浆的早期开裂问题。