随着能源危机的出现,节能、低碳和绿色建筑在国民经济中的意义越来越受到重视。工程实践证明,墙体及窗户的保温隔热,是实现建筑节能的关键,而墙体材料的发展,又是实现建筑节能的基础。所以随着国家墙改政策的实施,市场上出现了不同类型的新型墙体材料,其中,空心砖得到了非常广泛的应用。在烧结实心砖中设置空气间层和内置微孔,都能有效改善烧结砖的热工性能。然而,空心砖孔型设计并不十分合理,以及缺少微孔化方面的研究。针对上述问题,本文作以下分析:首先在分析空气间层传热特点的基础上,考虑孔型、孔径比、孔洞率、孔排数和列数、排列方式等不同空气间层的孔洞结构对空心砖热工性能的影响,模拟结果表明:矩形孔具有较好的保温性能,而且随矩形孔长宽比增加保温效果愈好;增加孔的排列数、孔洞率和孔肋延长线系数都能提高空心砖的热工性能。市场上190mm×200mm×240mm节能空心砖模拟分析的导热系数为0.258 W/(m·K),实测为0.248 W/(m·K),相对误差约3.6%;优化设计的节能空心砖模拟分析的导热系数为0.236 W/(m·K),与市场节能空心砖相比,降低约8.5%。第四章,在分析锯末、煤矸石和造纸污泥的基本物性、化学成分及热解特性等的基础上,分别按不同掺量和页岩混合,经陈化、成型、干燥和烧成等工序,通过混合料可塑性指数、烧结制品的密度和抗压强度等指标,分析成孔剂在生产烧结页岩空心砖时的合理掺量。试验表明:成孔剂的燃烧大都发生在200～600℃范围内,因此制品烧成过程中,在此温度范围内升温速率不宜过快,使成孔剂燃烧充分从而促进烧成反应;随着锯末和煤矸石掺量的增加,混合料的可塑性呈减小趋势,而造纸污泥能提高混合料的成型性能。其次,当锯末掺量9%时,密度降低至1166 Kg/m~3,导热系数达到0.48 W/(m·K);煤矸石掺量60%时,密度降低至1457Kg/m~3,导热系数为0.62 W/(m·K);造纸污泥掺量11%时,密度降低至1284Kg/m~3,导热系数为0.54 W/(m·K)。结合生产工艺、力学性能等的要求,成孔剂的适宜掺量:锯末掺量≤5%,造纸污泥≤9%,煤矸石可根据制砖热量和可塑性要求,适量掺加,节约用煤。最后,借助X射线衍射分析了锯末掺量3%、煤矸石掺量40%和造纸污泥掺量7%的烧结制品的相组成,结果表明在经950℃烧成反应后,主要相组成为:石英、莫来石和长石等。在第五章中,利用优化的节能空心砖型、在确定页岩和煤矸石掺量的混合料中,再分别掺一定量的锯末和造纸污泥进行生产实验,烧制的节能型烧结页岩空心砖,其强度达到GB13545-2003标准规定的抗压强度MU3.5级,密度低至约700 Kg/m~3。