伴随我国经济的快速发展，我国铁路建设尤其是客运专线建设进入一个迅猛发展得时期。中国在建和即将建设的客运专线中，桥梁比重高达50％。预应力混凝土桥梁由于其优异的特性而得到广泛推广。在预应力混凝土桥梁中，为了保证桥梁的使用寿命，如何使桥梁管道灌浆密实，减少预应力损失，并防止钢筋不锈蚀，是一项关键性的技术问题。在预应力结构中，灌浆质量的好坏直接影响结构的安全性、可靠性及耐久性。管道灌浆材料的主要作用是保护钢筋不被锈蚀，保证其与混凝土构件之间应力的有效传递。在预应力管道灌浆中要求所使用的管道灌浆材料具有以下特征：较好的流动度；低泌水率，不离析，无沉降；具有一定保塑性能；适宜的凝结时间；在凝固前应具备一定塑性膨胀作用，硬化中期微膨胀作用；具有一定抗折抗压强度。　　 目前我国对桥梁预应力管道灌浆料需求量较大，预应力管道灌浆料的专用产品较少，因此产品具有巨大的市场需求。国产桥梁预应力灌浆料在性能方面与国外还有一定的差距。主要表现在：新拌浆体流动性不好，可泵送能力差；浆体泌水大，易离析分层，高点处浆体起粉，管道难成饱满状态；硬化后浆体不密实，空隙多，与预应力筋粘结不实。浆体这些质量问题直接关系到桥梁等结构的耐久性及安全使用。在桥梁安全事故中，有部分就是冈浆体质量问题而造成预应力筋锈蚀、应力损失严重等而引发的安全事故，造成重大财产损失。近年来随着预应力后张梁的广泛采用，灌浆料的质量也日益受到重视。　　 本研究采用高标号水泥作为基料，掺加聚羧酸高效减水剂、改性矿粉A、改性矿粉B、改性矿粉C来解决灌浆材料流动性低的问题。聚羧酸高效减水剂具有较好的减水效果，能大幅度提高浆体的流动度，降低水灰比，但仅依赖聚羧酸高效减水剂难以达到灌浆材料要求的流动度。根据矿物材料的组成与性能关系，选用合适的矿粉能够提高浆体的流动度。由于改性矿粉A在水泥浆体中能够起到一定的“解絮作用”，破坏浆体中的絮凝结构，复掺改性矿粉A能大幅度提高浆体的流动度，改性矿粉A粒度越小、掺量越大，浆体流动性就越好。改性矿粉B、C由于其具有“滚珠作用”，能在一定的范围内提高浆体的流动度。将聚羧酸高效减水剂与各种矿粉复掺，能使灌浆材料的流动度在12～18s内，满足灌浆材料流动度的要求。本文同时研究了其它外加剂、搅拌工艺、温度等对灌浆材料流动性影响。　　 论文研究了水泥原料、水灰比、聚羧酸高效减水剂、改性矿粉、稳定剂等对灌浆材料泌水率的影响，结果表明水灰比越大，浆体泌水越严重；高效减水剂在一定的范围内能降低浆体的泌水；改性矿粉B能很好的降低浆体的泌水，改性矿粉A、C能在一定程度上降低浆体的泌水；在减水剂与改性矿粉复掺的基础上，再掺入稳定剂能完全解决浆体泌水的问题，使浆体的自由泌水和钢丝间泌水为0，压力泌水在0.6MPa下仅为0.8％。　　 论文采用塑性膨胀剂S1、S2解决了浆体塑性膨胀的问题，采用CSA高效膨胀剂解决了后期膨胀性问题，使浆体在硬化前后均有微膨胀，解决了硬化浆体收缩而引起的灌浆不密实的问题。　　 论文对灌浆材料的耐久性进行了研究，采用氯离子抗渗试验和循环冻融试验测定硬化浆体28d抗渗和抗冻性能，试验测得灌浆材料的氯离子扩算系数为1.25×10-12㎡/s，抗冻等级大于500，结果表明该灌浆材料具有较好的抗渗和抗冻性能。　　 论文采用XRD、TG-DSC、SEM等测试手段对材料硬化后的结构与性能进行了研究。XRD、TG-DSC、SEM测试表明，掺加外加剂和矿粉影响了水泥的结构组成和微观形貌。　　 在分析各种原材料基本性能的基础上，按照设计方法与原则，完成了聚羧酸高效减水剂、改性矿粉A、改性矿粉B、改性矿粉C、CSA高效膨胀剂以及其它各种外加剂的实验室配比试验。在实验室配比的基础上，实现工业化放大生产并在施工现场进行试用。结果表明按照实验室配比工业化生产出的预应力高性能管道灌浆材料能满足实际工程中的施工需要，各指标均较优异，在实际工程试用中也取得了良好的效果。