本文根据硬质聚氨酯泡沫塑料具有重量轻、比强度高、与其他物质粘结力强、耐老化性能好及可实现快速固化等特点,以实现高速公路路面快速修复为研究目标,开展适于高速公路路面面层快速修复的硬质聚氨酯泡沫复合材料的系统研究,得到硬质聚氨酯泡沫塑料的最佳制备配方,在此基础上成功合成了用于路面面层快速修复的聚氨酯混凝土材料,其力学性能、耐热性能、固化时间以及与水泥块之间的粘接能力等均达到了高速公路路面快速修复的要求,有望实现高速公路路面在2h之内的快速修复。　　 本研究首先以水作发泡剂,采用一步法制备硬质聚氨酯(PU)泡沫塑料,考察了异氰酸酯种类及用量、聚醚多元醇种类、泡沫稳定剂用量、发泡剂用量、复合催化剂配比及配方等因素对聚氨酯硬泡力学性能的影响,得到了制备相关产品的最佳配方(质量份):聚醚多元醇(H8404)100,稳泡剂(AK8805)3,复合催化剂(A-33和T-9,两者配比3:2)1,水2,异氰酸酯(PM-200)质量以异氰酸酯指数1.4计。由最优配方制得的试件抗压强度达到0.972MPa。IR表征证实了合成产品中PU成分的存在,TG-DSC分析表明合成产品热分解温度约270℃,具有交联程度高、耐热性能好等特点。、在最优聚氨酯硬泡配方基础上,结合普通混凝土工艺,采用正交设计方案系统研究了胶骨比、固化剂用量、稀释剂用量等因素对聚氨酯混凝土材料力学性能的影响,由此确定的聚氨酯混凝土制备方案为胶骨比1:6,水泥砂石之比1:8,PU与固化剂之比14:1,PU与丙酮之比13:1。聚氨酯混凝土试件在2h时的抗折强度达6.67MPa,抗压强度达9.15MPa,远远超过GB JTJ073.1-2001中“开放交通时路面混凝土最低抗折强度应达到原板块设计强度(一般为4.0MPa)的70％以上”的要求,可实现高速公路路面在2h之内的快速修复。而且废旧水泥块修补试件24h时的抗折强度为7.96MPa,抗压强度高于15.3MPa,证明了新型聚氨酯混凝土材料与原路面板块之间良好的粘结与修复性能。采用SEM观察聚氨酯混凝土的微观结构和新旧材料的粘结情况,可以发现聚氨酯分子与骨料以及聚氨酯混凝土与水泥块之间粘结紧密,孔隙填充致密,形成了有机-无机复合网络结构,因而在具备快速修复特点的同时兼具良好的力学性能。