混凝土作为世界用量最大的建筑材料,在现代社会发展建设过程中起到了举足轻重的作用。但是混凝土有多孔隙、脆性大等固有缺点,由耐久性问题产生的病害并最终导致混凝土结构的失效一直是混凝土材料实际应用时所要面对的一大问题,病害混凝土的修复工作也是当今混凝土工程的重点研究方向。本文通过对沈阳某地病害混凝土修复工作的研究,主要进行了以下工作:(1)通过现场勘测,分析了混凝土的病害程度和外观形貌特征;通过对钻芯样的力学性能、抗冻性能的研究,分析了既有混凝土的耐久性能和病害机理,结合SEM分析,得出混凝土的主要病害机理为冻融破坏。(2)针对混凝土病害机理及其服役环境,设计了一种多梯度复合型修复结构,主要由增强材料层、复合材料层组成,该结构可在对混凝土补强的同时,阻止外界侵蚀介质的进入,同时能够与病害混凝土取得良好的结合,可有效防止混凝土修复后的二次冻融破坏,拥有良好的修复和耐久性能。(3)依据设计的修复结构进行了修复结构制备技术的探讨,试验最终制成的修复结构具有耐久性好、与病害混凝土相容性能好的特点。(4)通过对增强材料层-复合材料层、增强材料层-基层混凝土的结合性能的研究,探讨了修复结构的施工工艺。试验发现采用预浸浆料法对纤维材料进行处理可显著改善增强材料层与复合材料层间的粘结强度,使用井槽法和界面剂可增强修复材料与基层混凝土间的结合性能,使用防水性能、渗透性能好的聚合物涂料可提高复合材料的耐久性。