结构加固水泥基材料主要组成包括水泥（硅酸盐、硫铝酸盐、磷酸盐）、矿物掺合料（粉煤灰、硅灰、矿渣）、骨料、纤维（矿物纤维、合成纤维、钢纤维）、功能外加剂（早强剂、减水剂、膨胀剂、减缩剂、速凝剂）等。结构加固水泥基材料按照材料组成可分为混凝土和纤维增强混凝土。结构加固混凝土主要用于填充加强原构件裂缝、空隙等缺陷部位，恢复原构件的承载力、刚度和耐久性。结构加固纤维增强混凝土可显著约束原构件的变形和裂缝扩展，进而大幅提升原构件的极限承载力、抗裂性和耐久性，可满足原构件受拉区或者多种耦合荷载作用下的加固需求。

纤维增强混凝土常用的纤维有矿物纤维、合成纤维和钢纤维3种（表1），以短切纤维形式乱向分布于混凝土中。通常，矿物纤维用于结构加固水泥基材料塑性裂缝的改善或规避，合成纤维和钢纤维用于结构加固水泥基材料的韧性提升和裂缝控制，以期使其产生拉伸应变硬化和多缝开裂行为，获取良好的裂缝约束和变形抑制能力，较高的抗拉强度、延性和韧性（表2）。

结构加固水泥基材料主要适用于原构件的增大截面法和置换混凝土法等直接加固，满足静力加固和抗震加固的使用要求，具有相容性好、协同受力和变形能力佳、可靠性高、持久性好、环境敏感性低、成本低廉等优势。

用于结构加固的水泥基材料，其强度等级应比原结构混凝土提高一级以上，且要求具有良好的黏结力、低收缩或微膨胀等特性，有助于保持新增混凝土与原构件协调变形和共同受力，提高结构加固的可靠性和持久性。应用于不中断运营结构的加固水泥基材料，还应具有较短的凝结时间之差，较高的早期强度和抗扰动特征，保障新增混凝土的力学性能和耐久性能，满足结构加固设计要求。为满足难以支模的作业面需要（图1），性能良好的结构加固水泥基材料需要具备易喷射和低回弹特性，提升结构加固的施工便捷性和稳定性。相关设计、材料和质量验收要求可参见国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367—2013）、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》（GB 50550—2016）、《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》（GB 50728—2011）。

兼具超高强度、超高韧性和超高耐久性的超高性能混凝土及其组合加固是结构加固水泥基材料研究的热点，可显著提升加固技术性能，优化加固构造，简化施工工艺，延长结构寿命等。此外，结合3D打印技术，研制结构加固水泥基材料新型骨架（如聚合物晶格结构或三维纤维网，可形成定向密集排列的桁架）和建造技术（无模成型、无须振捣、便于制造繁杂异型构件），实现综合性能的突破和加固技术的创新，满足复杂艰险、严酷环境地区等结构加固的工程需求，也是结构加固水泥基材料领域研究的前沿。

结构加固水泥基材料增大截面法加固前后效果对比