聚氨酯注浆修复结构物的效果好坏不仅取决于聚氨酯或混凝土的力学性能,与两者的复合的力学性能更是密不可分。本文为了更好地研究聚氨酯混凝土的力学性能,采用反应注射成型的方法制备试件,对聚氨酯混凝土试件进行单轴压缩试验和三点弯曲试验。同时,在试验前后对试件进行微观电镜扫描试验,对其在试验前后的微观结构进行比较分析。为了更直观认识各因素对聚氨酯混凝土力学强度的影响程度,采用灰色理论,计算各因素对聚氨酯混凝土的压缩强度和抗弯拉强度的灰关联度。结果显示,各因素影响聚氨酯混凝土压缩强度的灰关联度排序为:试件密度>M_料/M_总>集料间隙率>集料级配。各因素影响其抗弯拉性能的排序为:集料级配>M_料/M_总>试件密度>加载速率>集料间隙率。在单轴压缩试验中,本文基于混凝土经典模型,针对单粒径聚氨酯混凝土提出三阶段模型;基于损伤理论,针对密级配聚氨酯混凝土提出理论力学模型。三阶段模型具有参数少,易于使用的优势,理论力学模型具有适用范围广的优点。在三点弯曲试验中,单粒径聚氨酯混凝土和密级配聚氨酯混凝土的荷载与挠度都存在较好的线性关系。为了描述聚氨酯混凝土的细观力学行为,本文基于蒙特卡洛法建立随机骨料模型。该模型赋予聚氨酯可压碎泡沫模型,赋予集料塑性损伤模型。在聚氨酯混凝土的单轴压缩和三点弯曲试验的数值分析中,进一步验证了其应力主要集中在聚氨酯和集料的界面过渡区的结论。