采用玻化微珠和陶粒替代粗细骨料制作的轻质空心砌块,可以有效的节约资源和能源,降低空心砌块密度和墙体自重,提高墙体保温隔热性能。大量前期试验表明,水胶比、含气量、玻化微珠掺量、细骨料掺量、陶粒预处理方式及陶粒掺量是影响混凝土导热系数的关键影响因素,而玻化微珠的掺量可以显著影响空心砌块物理性能。本文即是基于上述考虑,首先研究水灰比、含气量、玻化微珠掺量、细骨料掺量、陶粒预处理方式及陶粒掺量对陶粒混凝土导热系数的影响,确定导热系数较小的陶粒混凝土基本配合比;在此基础上加入不同掺量的玻化微珠,研究玻化微珠对空心砌块物理性能的影响,确定玻化微珠最优掺量;最后,采用ANSYS软件对空心砌块热工性能进行模拟分析,进而对混凝土各项性能进行优化,制备出一种能够提高保温节能效果的轻骨料混凝土空心砌块。首先,研究水胶比、含气量、玻化微珠掺量、细骨料掺量、陶粒预处理方式及陶粒掺量对混凝土导热系数的影响。通过对制备出的混凝土导热系数板,采用宏观性能测试方法,分别进行水胶比、含气量、玻化微珠掺量、细骨料掺量、陶粒预处理方式及陶粒掺量对混凝土导热系数的测试。研究结果表明,水胶比、含气量、玻化微珠的掺量以及陶粒掺量四种因素与混凝土的导热系数均近似成反比的线性关系;随着砂掺量的增加,混凝土的导热系数先变大后减小,呈非线性关系;陶粒经过预湿24h处理制成的混凝土导热系数最小。其次,研究玻化微珠对空心砌块物理性能的影响。通过改变玻化微珠在混凝土中的掺量,对制备出的空心砌块进行外观质量、规格尺寸、块体密度、含水率、吸水率、相对含水率、干燥收缩率、软化系数、抗冻性能和抗压强度性能指标进行测试。研究结果表明:随着玻化微珠掺量的增加,空心砌块的含水率、吸水率、相对含水率、干燥收缩率都逐渐增大,块体密度和软化系数逐渐降低,抗冻性能逐渐变差,抗压强度也呈不断下降趋势,随着养护时间的增加可知,空心砌块7d抗压强度可以达到28d抗压强度的75%～85%,说明前期抗压强度增长较快,后期抗压强度增长缓慢。最后,基于前期试验空心砌块最佳配比,对空心砌块进行传热系数K与热惰性指标D进行理论计算,应用ANSYS模拟软件在稳态热分析情况下对三种空心砌块砌筑墙体进行模拟,同时对空心砌块在砌筑时上下的水平灰缝为非覆盖整个空心砌块表面和覆盖整个空心砌块表面两种进行对比分析。研究结果表明:采用划分传热通道的理论方法计算得出砌筑墙体的传热系数K为0.97,热惰性指标D为3.02,均满足规范标准要求。当空心砌块在相同尺寸和相同基材的情况下,三排孔的空心砌块比单排孔的空心砌块保温性能好;当空心砌块中空气间层分隔肋不同的情况下,采用导热系数小的硅酸钙板材料作为分隔肋,空心砌块的保温性能更好。若使用普通混合砂浆砌筑的空心砌块墙体,上下水平灰缝为非覆盖整个空心砌块表面时,其传热系数与覆盖整个空心砌块表面相比可降低2%。