该课题来源于省科技厅项目及工程实际，属于道路与桥梁工程行业。针对传统沥青路/桥面长期服役性能不足、老旧沥青路面再生料利用率低、桥梁关键结构服役性能不足等问题以及国家对低碳环保的迫切需求，该课题以具有高可设计、高力学性能、高耐腐蚀性能、高粘结性能及低碳环保等优点的聚氨酯材料为道路桥梁用胶结料、改性剂，系统地研究了聚氨酯基胶结料、聚氨酯基路/桥面铺装材料、聚氨酯基桥梁加固材料的性能及应用，形成了高性能聚氨酯基复合材料在道路桥梁建设与养护领域中应用的一系列新产品、新方法、新机理及新技术。形成的主要技术原理及性能指标如下： （1）研发了聚氨酯胶结料、聚氨酯改性沥青、聚氨酯水泥等三种高性能道路桥梁用胶结料，揭示了恶劣服役环境对其性能的影响规律与机理。其中，聚氨酯胶结料的拉伸强度≥23 MPa、断裂伸长率≥35%；聚氨酯改性沥青的拉伸强度≥4.5 MPa、断裂伸长率≥300%；聚氨酯水泥的抗压强度≥56.0 MPa、抗折强度≥40.0 MPa、轴向拉伸强度≥30.0 MPa，其与混凝土间的轴向拉伸粘结强度≥3.4 MPa。 （2）研发了路用性能优异的路/桥面铺装用聚氨酯混凝土，提出了评价聚氨酯-集料界面粘结性能和提升聚氨酯混凝土水稳定性的方法。所研发的聚氨酯混凝土的马歇尔稳定度≥80.0 kN、劈裂强度≥4.0 MPa、冻融劈裂强度残留比≥90%。 （3）开发了高性能的透水路面铺装用聚氨酯混凝土和聚氨酯水泥混凝土，提出了基于多准则决策分析的配合比设计方法。其中，聚氨酯透水混凝土的马歇尔稳定度≥50.0 kN、单轴压缩强度≥14.0 MPa、劈裂强度≥4.0 MPa、渗透系数≥0.46 cm/s；聚氨酯水泥透水混凝土的马歇尔稳定度≥45.0 kN、浸水马歇稳定度残留比≥90%、单轴压缩强度≥18.0 MPa、渗透系数≥0.23 cm/s。 （4）开发了隔热效果良好的钢桥面铺装用橡胶聚氨酯混凝土，揭示了橡胶聚氨酯混凝土铺装层对钢箱梁的隔热规律与机制，以及恶劣服役条件对橡胶聚氨酯混凝土-钢界面抗剪性能的作用规律与机理。70℃水浴处理28天后橡胶聚氨酯混凝土-钢界面抗剪强度保留率分别≥65.0%；冻融循环30天后橡胶聚氨酯混凝土-钢界面抗剪强度保留率≥60.0%。 （5）开发了高性能的装配式桥面铺装用预制聚氨酯混凝土。预制聚氨酯混凝土的马歇尔稳定度≥290.0 kN、劈裂强度≥7.5 MPa、浸水马歇尔稳定度残留比≥98%、冻融劈裂强度残留比≥98%。 （6）开发了路用性能优异的100%RAP掺量下聚氨酯改性沥青再生混合料，提出了其沥青路面就地温拌再生技术。聚氨酯改性沥青再生混合料的60℃下动稳定度≥6000次/mm、−10℃下最大弯拉应变≥2800 、马歇尔稳定度≥24 kN、劈裂强度≥1.7 MPa、浸水马歇尔稳定度残留比≥95%、冻融劈裂强度残留比≥85%。 （7）开发了抗弯性能优异的聚氨酯混凝土-波纹钢组合桥面板，揭示了材料厚度等参数对其抗弯性能的影响规律与机理。与钢-混组合桥面板相比，聚氨酯混凝土-波纹钢组合桥面板的自重每延米降低约11.86%、主梁整体刚度提升约6.37%。 （8）开发了高力学与耐腐蚀性能的桥梁加固用聚氨酯基碳纤维复合材料板材，揭示了其在典型恶劣服役环境下性能的演化规律与机理。与同规格的常用环氧树脂基碳纤维复合材料板材相比，聚氨酯基碳纤维复合材料板材的拉伸强度提高约18.1%、耐腐蚀服役寿命延长约60.4%~91.3%，几乎不受湿热环境种类变化的影响。 （9）提出了聚氨酯水泥加固桥墩、聚氨酯水泥-预应力钢丝绳加固混凝土梁桥的技术。采用聚氨酯水泥加固桥墩后，VI和VII度烈度地震激励输入下横向极限荷载分别提高约24.3%和31.1%；采用聚氨酯水泥-预应力钢丝绳抗弯加固T梁桥后，屈服荷载和极限荷载分别提高约24.1%、44.6%；采用聚氨酯水泥-预应力钢丝绳抗剪加固混凝土梁桥后，开裂荷载、极限荷载分别提高约101.0%、57.3%。 （10）提出了聚氨酯混凝土加固桥梁伸缩缝锚固区的快速修复技术。修复用聚氨酯混凝土的极限抗压强度≥60.0 MPa、弹性模量≥3000 MPa、轴向拉伸强度≥40.0 MPa；与Φ16钢筋间极限粘结强度≥26.0 MPa；20℃下与水泥混凝土间粘结劈拉强度≥2.8 MPa。 基于上述成果，该课题发表SCI论文40余篇、EI论文近10篇，授权发明专利10余项，获批省部级工法近10项、标准1部，相关成果已在G01高速吉黑段、嘉荫河大桥等多项工程应用，社会、经济与生态效益显著；成果总体达到国际先进水平，其中聚氨酯水泥复合材料达到国际领先水平；该课题所发的新产品及其应用技术大多得到了广泛应用，可以直接应用，总体技术成熟程度达8级，主要适用于路面及桥面铺装、沥青路面再生及桥梁加固领域。