早期建成的水泥混凝土道路随着服役龄期的增加受到不同程度的损坏,对其进行快速修补加固具有重要的社会、经济效益。磷酸镁水泥作为一种新型绿色胶凝材料,因其早期强度高、凝结时间短、体积稳定性好等特点,在快速修补材料中表现出独特的优势。现有研究对磷酸镁水泥的材料组成、水化机理、工作性及早期强度等方面已取得诸多成果,而关于服役环境对磷酸镁水泥的强度及粘结性能的影响研究还十分缺乏。本文以磷酸镁水泥砂浆为原材料,通过试验模拟不同环境(干燥、浸水、硫酸盐侵蚀、干湿循环和冻融循环)和不同基体条件(基体强度等级、基体界面粗糙状态和界面干湿状态)以及改变模拟服役龄期、循环次数和干燥养护时间综合研究了服役环境对磷酸镁水泥砂浆强度及粘结性能的影响规律,并在此基础上对水化产物的微观形貌和粘结界面的破坏形貌进行了观察分析,主要研究结论如下:(1)与干燥环境相比,磷酸镁水泥砂浆在浸水和硫酸盐侵蚀环境中模拟服役7d的强度虽得到提高,但在28d至180d时强度显著下降;随着干湿循环和冻融循环次数的增加,磷酸镁水泥砂浆的强度呈现出先提高后降低的趋势,而干燥养护时间的增加能够减小干湿循环和冻融循环对其造成的影响;磷酸镁水泥水化产物的晶体形貌及分布状态会受环境影响而变化,从而造成微观结构及其密实度发生改变。(2)磷酸镁水泥砂浆在7d及以前的粘结性能随基体强度等级的提高而降低,而7d之后的粘结性能则随基体强度等级的提高而提高;不同龄期下,基体为干燥界面时磷酸镁水泥砂浆的粘结性能均大于基体为饱水潮湿界面时的粘结性能,基体为粗糙界面时磷酸镁水泥砂浆的粘结性能均大于基体为光滑界面时的粘结性能。(3)与干燥环境相比,浸水和硫酸盐侵蚀环境会对磷酸镁水泥砂浆的粘结性能造成显著不利影响;干湿循环和冻融循环均会对磷酸镁水泥砂浆的粘结性能造成不利影响,其中冻融循环的不利影响更为显著,而干燥养护时间的增加能够减小干湿循环和冻融循环带来的不利影响;磷酸镁水泥砂浆粘结试件的破坏并非总发生在粘结界面处,其破坏形貌受磷酸镁水泥砂浆自身强度、基体强度以及界面处的粘结强度共同影响,其中强度较低的部分会首先受损出现破坏。