Podes pensar em "montar um objeto" em vez de pensar em strings que devem ser transformadas num objeto...
Acho que o que procuras seria algo assim:
var obj = obj;{};
for (i = 0; i < quantasImagens; i++) {
tMin = t + tempoTransicao;
tMax = t + tamanhoIntervalos;
t += tamanhoIntervalos;
if (i == 0) tMin = 0;
if (i == quantasImagens) tMax = 100;
obj[tMin + '%'] = { 'margin-left': '-' + tempoImagens + '%'};
obj[tMax + '%'] = { 'margin-left': '-' + tempoImagens + '%'};
tempoImagens += 100;
}
console.log(obj);
Nota: a condição if (i == quantasImagens) tMax = 100;
nunca vai ser alcançada pois o loop vai parar quando o i < quantasImagens
.