双碳形势下,混凝土传统产业向高端化、智能化、绿色化发展推进。寻求新型胶凝材料提高管桩混凝土性能、寻求高效智能拌和方式、寻求免蒸压养护工艺降低能源资源用量势在必行。本文结合我国预应力高强管桩生产的实际工程背景,探究不同蒸汽养护制度、超声激振搅拌工艺参数对掺加新型辅助胶凝材料的胶砂、管桩混凝土力学性能的影响并分析机理,研究免蒸压养护后混凝土的细微观形貌、孔特性参数等性能指标,并评价免蒸压养护新工艺效果,为高强预应力混凝土（PHC）管桩实现免蒸压生产工艺提供试验依据。本文主要研究内容如下:（1）为实现免蒸压新工艺,提高混凝土早期强度,引入新型辅助胶凝材料,试验采用辅助胶凝材料为原状硅灰、半加密硅灰、加密硅灰以及偏高岭土,分别等质量取代10%矿粉,测试2h-8h各蒸汽养护恒温时间水泥胶砂试件抗折、抗压强度,探究掺加各新型辅助材料的水泥胶砂试件力学性能随蒸汽养护恒温时间的变化规律。结果表明:胶砂试件抗折、抗压强度随蒸汽养护恒温时间的增加逐渐增大,其中在养护恒温时间为4h～8h之间强度增长最快;在养护恒温时间为4h时,掺加偏高岭土的抗折强度较对照组提高幅度最大,掺加半加密硅灰的抗压强度较对照组提高幅度最大;在养护恒温时间为8h时,掺加偏高岭土的抗折强度最大,掺加加密硅灰的抗压强度最大。（2）确定蒸汽养护制度是实现蒸汽养护新工艺的关键技术,根据工厂生产混凝土管桩实际配合比以及优选出的新型辅助胶凝材料,设计并制备PHC管桩混凝土,设定8种不同蒸汽养护恒温温度和恒温时间,研究掺加新型辅助胶凝材料的管桩混凝土抗压强度随不同蒸汽养护恒温温度和恒温时间的变化规律。结果表明:蒸汽养护恒温温度为75℃、恒温时间为8h时,矿粉与5%偏高岭土配比的PHC管桩混凝土抗压强度提高幅度最大。在蒸汽养护恒温温度为90℃时,各配比混凝土抗压强度基本随恒温时间逐步增加,矿粉与复掺3%偏高岭土、5%加密硅灰配比的混凝土抗压强度随恒温时间呈现先上升后下降的趋势;在恒温时间8h时,矿粉与5%偏高岭土配比的PHC管桩混凝土的抗压强度提高幅度最大。最终确定实现蒸汽养护新工艺的蒸汽养护恒温温度为90℃,蒸汽养护恒温时间为6h～8h。（3）改善胶凝材料分散效果是提高免蒸压养护效果的另一关键技术,在混凝土搅拌工程中引入超声激振搅拌工艺,探讨超声激振搅拌参数协调免蒸压工艺对混凝土性能的影响。采用不同激振搅拌的气压与投料顺序,测试在普通搅拌和超声振动搅拌下管桩混凝土的抗压强度,研究管桩混凝土的抗压强度随不同激振气压的变化规律,以确定适宜的超声振动搅拌激振气压,结果表明:超声振动搅拌能明显提高管桩混凝土抗压强度,对于同一组试件管桩混凝土的抗压强度随激振气压呈现先上升后下降的趋势;确定的投料顺序依次为:砂、胶材、水以及石子。各配比混凝土在两种搅拌方式下抗压强度影响从小到大依次为:5%加密硅灰组＜3%偏高岭土+5%加密硅灰组＜5%偏高岭土组＜8%加密硅灰组＜5%原状硅灰组。（4）为评价免蒸压养护新工艺效果,研究免蒸压养护后PHC管桩混凝土的细微观形貌、孔特性参数。采用X-CT扫描、MIP压汞方法对PHC管桩混凝土检测试验,探究PHC管桩混凝土内部孔隙特征在不同胶凝体系作用下的分布规律。结果表明:胶凝体系越复杂,PHC管桩混凝土孔径越小,孔隙分布越均匀;度时积增大,PHC管桩混凝土孔隙率呈现先下降后上升的趋势;矿粉与复掺3%偏高岭土、5%加密硅灰混凝土内部孔隙平均长宽比最小;分形维数的变化与PHC管桩混凝土抗压强度变化具有相关性,其中混凝土抗压强度越高,微孔数量增多且粗糙,大孔数量减少且光滑。