本文以国家重点研发计划项目《复杂环境下轨道交通关键承载结构材料破坏特征及恢复技术研究》任务为依托,以四川都汶高速山区某混凝土桥梁桥墩群修复工程为背景进行试验研究。桥墩在长期受到高速挟带砂、石的水流的冲击、磨损、切削、剥蚀等力学作用下,混凝土保护层被冲刷而凹陷,骨料外露,凹陷区域因产生负压进而导致气蚀,形成了冲蚀坑,继而局部保护层脱落,导致钢筋外露,长此以往将严重影响到结构的安全性和耐久性,造成人力和财力的损失。在这样的背境下急需一种具备优异力学性能以及良好耐久性能的修补材料。为此主要进行了以下工作:(1)综合参照纤维混凝土与活性粉末混凝土的配置方法,选择优异的原材料,复掺硅灰和粉煤灰作为活性矿物掺合料,选用20~40目优质的石英砂作为骨料,同时参考纤维混凝土设计原理,掺入适量的细短PP纤维,选用高性能减水剂保证材料的施工性能,以及适当的配比保证材料各方面性能的均衡;(2)选择具有代表性的正交试验作为本次实验的基本试验方法,以硅灰、粉煤灰、PP纤维、减水剂作为变化因素探究影响材料性能的规律;(3)基于基准配合比下对材料的力学性能实验与结果分析,主要包括抗折、抗压实验分析、耐磨性能分析以及抗冲击性能分析。对于结果进行原理分析并且探究各个因素对于结果的影响规律。(4)对于材料的耐久性主要结合使用的环境以及对修补材料耐久性的要求,选择对其抗渗性以及早期自收缩两个性能进行研究,分析结果以及对耐久性进行评估。(5)利用SEM进行了微观电镜实验,对于材料的微观性能进行观测,从微观角度对其宏观性能进行分析和论证。(6)模拟新旧混凝土界面利用不同的界面剂进行粘结性能实验,根据实验结果选择不同的界面剂对于实际施工具有一定的指导意义。