当前,随着我国经济的快速发展,基础设施建设不断兴起,混凝土结构以其优越的综合性能被更加广泛地应用于各种环境。但是,在某些恶劣的环境中,比如海工、盐渍土、大温差等环境,混凝土的力学性能和耐久性能将面临严峻的考验,普通混凝土已经不能满足某些特定使用功能结构构件的要求。所以高强、超高强混凝土构件的需求日益增加,也是当前研究的热点。这些高强混凝土构件的工厂化预制生产又是机器时代的必然趋势,生产这些预制高强混凝土构件主要采用蒸汽和压蒸养护技术,国内外很多工程实践证明,蒸养混凝土预制构件在服役过程中暴露出很多问题,比如易开裂、耐久性不足等。而相比蒸汽养护而言,压蒸混凝土预制构件长期的性能退化更是严重。本文基于以上背景,通过改善压蒸混凝土材料体系、后继养护制度以及防护涂层处理等措施,从宏观和微观两方面系统研究加速养护下预应力高强管桩混凝土的力学和耐久性能,进而探索出缓解加速养护负效应的有效措施,取得的主要研究成果如下:(1)系统研究了预应力高强管桩混凝土空白试件在标养、蒸养、压蒸三种养护条件下短期和长期的强度和耐久性能,总结分析各养护条件下混凝土的强度和耐久性发展变化规律。研究表明,相比较标养试件,压蒸试件早期强度高,但后期强度出现负增长现象,而且长期抗碳化和抗氯离子侵蚀性能较弱。通过微观结构分析认为,压蒸养护使混凝土内部水化产物分布极不均匀、内部热损伤效应后期无法修复、总的孔隙率大而且有害孔占的比例大。(2)相比较空白试件,矿物掺合料的掺加对管桩混凝土的强度和耐久性的提高幅度上优势明显。强度改善效果表现为:单掺矿粉>双掺粉煤灰和矿粉>单掺粉煤灰;在耐久性改善方面,单掺矿粉试件对改善混凝土抗碳化能力的效果最好;无论是单掺还是双掺矿物掺合料试件对提高管桩混凝土试件抗氯离子侵蚀性能都很有利,表现为:单掺粉煤灰>双掺>单掺矿粉。从微观结构上来说,矿物掺合料的添加使混凝土中的水化产物数量增多、分布更均匀、降低了混凝土的孔隙率,从而提高了混凝土的密实度,改善了混凝土力学和耐久性能。(3)通过对压蒸和蒸养混凝土试件进行二次养护研究发现,其强度和耐久性能都有良好的改善效果,其中压蒸二次养护混凝土360d龄期的强度、抗碳化性能及抗氯离子侵蚀性能分别提高了20.3%、81%和48.6%。微观结构研究发现,二次养护可以减小压蒸混凝土的最可几孔径和有害孔所占比例,同时使水化产物的分布更加均匀,从而对改善压蒸混凝土的综合性能有利。(4)对压蒸混凝土表面进行防腐涂料的使用研究发现,无论是有机硅防水涂料还是环氧树脂涂料对改善压蒸混凝土的抗碳化和抗氯离子侵蚀性能都有利,改善幅度上表现为环氧树脂>有机硅防水剂。压蒸有机硅涂层试件28d和360d龄期的抗碳化效力相对空白试件分别提高了21.21%和17.49%;360d龄期的抗氯离子侵蚀效力仅提高4.14%。而对于压蒸环氧树脂涂层试件来说,28d和360d的抗碳化效力分别提高了76.92%和77.5%;抗氯离子侵蚀效力分别提高了60.01%和60.03%。(5)混凝土的电通量与氯离子扩散系数间存在线性相关性,本文通过线性回归分析得到的氯离子扩散系数与电通量之间的关系为:y(28)-1.94073(10)0.0048x,R2=0.90755,其中,y表示氯离子扩散系数,x表示混凝土电通量值。基于Fick第二扩散定律,预测压蒸管桩混凝土试件在沿海大气区的使用寿命,通过添加矿物掺合料、后续二次养护以及防腐涂层处理可以不同程度地提高压蒸管桩的服役寿命。服役寿命最长的是单掺粉煤灰压蒸管桩混凝土试件,是空白压蒸试件的4.2倍,达到了71.6年;其次是环氧树脂涂层的压蒸试件,其使用寿命是空白压蒸试件的3.08倍,达到了52.4年。