环氧树脂是分子中至少含有两个环氧基团的聚合物,与水泥复合后具有强度高、粘结强、耐腐蚀性能优异的优点,在建筑修补领域拥有广阔的应用前景。本文针对水下或潮湿环境和上部结构修补两种工况,设计与合成两类新型环氧树脂-适于水下的油性环氧树脂、以及能与水泥混凝土匹配的水性环氧树脂,对环氧树脂合成方法、环氧树脂-水泥复合修补材料的制备技术和性能展开了一系列基础和应用研究。针对水下混凝土裂缝修补中修补材料与旧混凝土粘结强度低这一难题,将苯酚、甲醛等疏水组分引入环氧树脂中,提高环氧树脂对湿界面的粘附性和排水性,实现水下新旧界面的良好粘结,合成出水下修补环氧树脂;在此基础上,引入偶联剂、粉料、纤维和砂等组分,制备水下修补用改性环氧砂浆,获得了其制备技术和关键性能指标。针对上部结构修补,基于相似相容原理,将羟基、醚键亲水基团和双酚A链段引入脂肪胺中,合成出亲水性好的环氧树脂固化剂,与环氧树脂联合使用时,具有良好的自乳化特性;采用研制的自乳化水性环氧树脂与混凝土复合,制备了不同聚/灰比的水性环氧树脂-混凝土复合修补材料,探索了复合修补材料的力学性能和耐久性能,摸清了复合修补材料的性能发展规律和关键性能参数。本论文主要创新性结论如下:1.水下修补用环氧树脂在水中固化后,抗压强度可达123.7 MPa,抗拉强度28.1 MPa,对混凝土的正拉粘结强度可达2.8 MPa;水下修补环氧砂浆的最优配合比为胶液:粉料:纤维:偶联剂:砂=150:300:5:3:300（wt.%）。在25℃,环氧砂浆的流动度为165-190 mm,水下浇筑后抗压强度可达70 MPa,抗拉强度达20 MPa,最高粘结强度达4.5 MPa,且为混凝土内聚破坏,抗冲磨强度达3.3-4.2 h/（g/cm~2）,热膨胀系数为47.15×10-6/℃。2.研发的水性环氧树脂所形成的乳液均一稳定,乳液粒径为1347nm。与混凝土复合后,随着聚/灰比的增加,混凝土的韧性、抗折强度、抗拉强度、粘结强度和耐久性均大幅提高;水性环氧-混凝土轴压韧性比由0.15增加至0.90,提高500%;抗折强度由6 MPa增加到9.16 MPa,提高了52.4%;抗拉强度由3.21MPa增加到5.4 MPa,提高68%;300个冻融循环后质量损失率仅为0.7%。然而,水性环氧-混凝土复合修补材料的抗压强度、弹性模量有所下降。