随着我国国民经济的快速增长，交通土建也得到了空前的发展，但桥梁作为交通运输的咽喉，经常达不到使用年限，需投入大额的维修费用，尤其桥梁的耐久性备受国内外学者的高度关注。目前桥梁多采用预应力混凝土结构，但采用低水胶比制备的HPC裂缝和耐久性问题备受争议，如何减小箱梁混凝土材料的变形性能及提高抗裂性和耐久性是解决桥梁耐久性的关键。本文结合蚌淮、江六等高速公路工程对箱梁HPC进行系统研究，重点研究了水胶比、砂率、单位用水量、流动性及石子级配对HPC限缩、抗裂等关键性能的影响。　　提出了箱梁高性能混凝土原材料的优选原则，采用以耐久性为主的配合比设计方法成功配制出工作性、力学性能满足设计与施工要求，限缩阻裂性能好的C50箱梁高性能混凝土。设计了混凝土工作性测试方法，揭示了水胶比、砂率、单位用水量、减水剂掺量和石子级配的变化对新拌混凝土的流动性、粘聚性、密实性的影响规律，得出了改善混凝土工作性的关键技术措施。　　研究并揭示了不同配合比参数、骨料级配和流动性对混凝土收缩开裂性能的影响规律。对C50箱梁混凝土，水胶比增大，混凝土的自收缩减小，但凝缩和长期干燥收缩增大，对箱梁混凝土的抗塑性收缩开裂和干燥收缩开裂不利;砂率增大，混凝土的凝缩、自收缩、干燥收缩均增大，造成混凝土塑性开裂的单位面积上总开裂面积、裂缝数目、裂缝宽度增大，并且干燥收缩开裂应变增大，降低了混凝土的抗裂性;单位用水量增大，混凝土的凝缩、自收缩、干燥收缩也增大，并且塑性收缩抗裂性和干燥收缩抗裂性降低，混凝土更容易开裂;随着减水剂掺量增大，拌合物流动性增大，混凝土的凝缩、长期自收缩、干燥收缩均增大，混凝土塑性开裂的开裂面积和裂缝数目增多，并且干燥收缩开裂应变也增大，降低了混凝土的抗裂性;而优化石子级配不仅降低了混凝土的收缩性能，还提高了混凝土抵抗塑性收缩开裂和干燥收缩开裂能力。　　进行箱梁混凝土徐变性能研究，混凝土徐变在30d内增长较快，90d后趋于稳定，且通过减小水胶比、降低砂率、掺加矿物掺合料等措施均可降低混凝土的徐变变形。提出了A-C和Z-S徐变预测模型，可准确的预测高性能混凝土徐变的发展，为实际工程中桥梁的监测提供依据。此外还研究了C50箱梁混凝土抗氯离子、气体扩散系数和碳化性能，表明降低水胶比和单位用水量，优化石子级配均可改善混凝土的密实性和孔结构，提高混凝土的抗离子和气体渗透性能;砂率降低可使混凝土的氯离子渗透性、气体扩散系数和碳化深度均减小;而流动性的增加，混凝土的电通量、气体扩散系数及碳化深度均增大。　　为了解释宏观性能，通过水化热测试技术研究了水胶比、单位用水量、流动性、骨料等对混凝土浆体水化的影响。并且通过压汞技术(MIP)研究了不同材料组成混凝土内部水泥石的孔隙率及孔结构分布。同时，对混凝土中界面过度区及骨料分布采用扫描电镜(SEM)和X射线断层扫描仪(CT)进行观察。从多个角度分析了高性能混凝土微观结构特征，探讨混凝土微观结构机理。　　研究了微波快速干燥法测定骨料含水率和混凝土单位用水量，具有准确、快速、安全等优点;提出了水洗—微波快速干燥法，更加快速、准确对现场混凝土配合比进行分析和评估，有利于更好的控制现场工程的质量。