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随着我国经济快速发展,公路交通运输量急剧增加,道路路面快速修复的需求日益增强,对超早强混凝土的需求逐年增长。基于前人研究成果,本文从实际需求出发,提出一种能满足公路应急修补施工要求的不饱和聚酯聚合物混凝土(Unsaturated Polyester Polymer Concrete,简称UPPC)和钢纤维不饱和聚酯聚合物混凝土(Steel Fiber Unsaturated Polyester Polymer Concrete,简称SF-UPPC),研究其静动态力学性能,并优化修补工艺。本文首先阐述了课题的研究意义,综述了高性能修复材料的研究现状,介绍了材料动态性能测试技术,优化了UPPC配合比,开展了UPPC和SF-UPPC的静动态实验和现场修补实验。本文通过均匀性实验、正交实验和级配实验,对常温、免振捣条件下,6小时立方体抗压强度超过30MPa的UPPC进行了一系列配合比优化研究,得到了最优配合比。进行了不同钢纤维含量的SF-UPPC的实验研究,研究结果表明,随着钢纤维含量的增加,该混凝土的工作性能变差,钢纤维体积含量不宜超过1.5%。本文利用MATEST压力机分别对6小时、3天、7天和28天这4种不同养护龄期的UPPC和28天养护龄期的SF-UPPC进行了准静态压缩、劈裂拉伸和单轴压缩实验。结果表明,UPPC具有较高的早期强度,养护6小时的立方体试样的压缩强度和劈裂拉伸强度分别达到40MPa和6.5MPa,为28天强度的50%～60%,而弹性模量仅为普通水泥混凝土的一半;随着钢纤维含量的增加,该混凝土的抗压强度和劈裂拉伸强度均增大,但是弹性模量变化不大;拟合得到了适用于UPPC和SF-UPPC的修正唯象本构方程,并进行了误差分析,分析结果表明相对误差小于5%,能准确描述材料属性。本文利用分离式霍普金森压杆设备对6小时、3天、7天和28天这4种不同养护龄期的UPPC和28天养护龄期的SF-UPPC进行了动态压缩和劈裂拉伸试验研究。实验结果表明,该混凝土是一种应变率敏感材料,随着加载应变率的提高,该混凝土的动态强度也增加;随着养护龄期的增长,应变率敏感性降低;随着钢纤维的掺入,该混凝土的应变率敏感性也急剧降低。研究结果发现欧洲规范中的普通水泥混凝土应变率效应方程不适用于UPPC和SF-UPPC,因此进行经验公式参数修正,得到了适用于本研究的修正经验公式。本文开展了多次现场修补实验,实验结果表明,UPPC的早强性能可以满足应急修补,可以在6小时养护时间内放开封闭的交通;UPPC的收缩较大,是影响修补后耐久性能的主要因素,其收缩主要集中在材料硬化过程中的化学收缩,可以采用后浇筑的方式来削弱收缩带来的负面效果;SF0.5-UPPC的适用性比较好,有更好的阻裂性能,在相同条件下,SF0.5-UPPC比UPPC的耐久性好。