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随着我国桥梁、房建、公路等建筑业的发展，预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)已经成为地基的主流结构材料之一。现在国内大多数厂家均采用蒸汽养护和压蒸养护的方法来生产PHC管桩，这种生产工艺不仅能耗大、污染环境、安全性差，而且生产出来的管桩的耐久性差，已经不能满足社会的节能减排和可持续发展要求。因此，寻求新的免压蒸生产工艺是管桩行业长久可持续发展的必由之路。本文结合工厂实际生产情况对原材料进行优选优化确定了免压蒸PHC管桩的基本配合比，研究了免压蒸PHC管桩的制备方法，探讨了其物理力学性能和抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀、抗冻以及耐海水侵蚀性能，并对其微观增强机理进行了分析。主要研究内容及结果如下: (1)确定免压蒸PHC管桩混凝土的基本配合比。通过对现场原材料进行优选优化以及骨料级配的设计，确定免压蒸PHC管桩混凝土的基本配合比为:水泥宜采用P·Ⅱ52.5等级，减水剂为聚羧酸系高效减水剂GTⅠ型，细骨料宜选用处于Ⅱ区的中砂，粗骨料为5～25mm连续级配的花岗岩碎石，砂率取38％～39％，胶凝材料总用量宜控制在480kg/m3～500 kg/m3之间。 (2)配制C80免压蒸PHC管桩混凝土。通过S95矿粉、S105矿粉、石膏和粉煤灰微珠粉的掺入，研究其对免压蒸PHC管桩混凝土力学性能的影响。结果表明:普通S95矿粉需配合碱性激发剂使用才能取得比较好的效果。选用石膏作为激发剂，外掺10％～15％普通S95矿粉时，混凝土7d时强度可达81MPa;当使用等量S105矿粉时对PHC管桩混凝土的强度提升效果更显著;复掺10％S95矿粉和10％粉煤灰微珠粉时，其强度和新拌混凝土的工作性能达到最佳。 (3)免压蒸PHC管桩混凝土的耐久性研究。通过对比免压蒸PHC管桩混凝土和压蒸PHC管桩混凝土的耐久性差异，结果表明:免压蒸制备出的PHC管桩混凝土在抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀、抗冻性以及耐海水侵蚀等方面均表现出比常规压蒸养护的PHC管桩混凝土更优异的性能，其中复掺S95矿粉、石膏和粉煤灰微珠粉制备出的免压蒸PHC管桩混凝土的耐久性能最佳。 (4)免压蒸PHC管桩混凝土的微观增强机理研究。通过XRD、MIP和SEM等手段对免压蒸PHC管桩混凝土的微结构进行分析，结果表明:在石膏作为激发剂时，矿粉和粉煤灰微珠粉的加入促进了水泥的水化过程，与水化产物Ca(OH)2反应，使C-S-H凝胶增多，进而填充混凝土的内部孔隙，提高了水泥石的密实度，混凝土的强度提高，耐久性增强，分析表明其主要改善了混凝土内部孔径为10～100nm之间的孔结构。 (5)研究离心制度下PHC管桩的分层情况和孔分布。通过X-CT研究了离心PHC管桩在不同部位的分层情况，结果表明:双掺S95矿粉和石膏的免压蒸PHC管桩的混凝土层较压蒸PHC管桩的混凝土层厚，而复掺S95矿粉、石膏和粉煤灰微珠粉的免压蒸PHC管桩的混凝土层最厚，且较大孔均出现在PHC管壁的中间部位，即砂浆层与混凝土层结合处。