泡沫混凝土具有流动性好、密度低、导热系数低及耐火性能好等特点。然而,由于泡沫混凝土水胶比大、孔隙率高且约束骨料少导致其强度低、收缩大及易开裂,限制了泡沫混凝土的应用。尤其是泡沫混凝土的收缩开裂问题,是泡沫混凝土在应用过程中最显著、最亟待解决的问题。针对泡沫混凝土收缩开裂性能的优化研究无疑对今后泡沫混凝土材料的应用有着重要意义。本文从稳泡剂提高泡沫稳定性和内养护材料改善基体的性能出发,针对泡沫混凝土强度、收缩及抗裂性能开展了较为系统的研究,主要研究内容及结论如下:（1）研究了纳米氧化铝（NA）稳泡剂对合成发泡剂（SS）、动物蛋白发泡剂（AS）及植物蛋白发泡剂（PS）的改性效果。在此基础上,采用氢氧化钙稳泡剂改善纳米改性合成泡沫（NA-SS）的性能并分析其作用机理。结果表明:纳米氧化铝对不同种类发泡剂制备的泡沫密度及稳定性均具有一定的提升效果,且NA对SS泡沫的改善效果最好,NA在SS泡沫中呈均匀分布,而在AS和PS泡沫中呈离散分布,这是由于合成发泡剂表面的羧基在氯化亚砜（SOCl2）处理后与NA表面的羟基发生酰氯反应,使纳米氧化铝均匀附着于泡沫孔壁,降低泡沫的失水,提高泡沫的稳定性。适量氢氧化钙能够与NA-SS泡沫中纳米氧化铝反应生成铝酸钙填充泡沫气液界面,提高泡沫稳定性,优化泡沫混凝土孔结构,提高泡沫混凝土性能。（2）采用超吸水树脂、轻质骨料及剑麻纤维等内养护材料改善泡沫混凝土强度及收缩性能。结果表明:超吸水树脂能够提高基体屈服应力,改善泡沫混凝土的稳定性。而超吸水树脂对泡沫作用力FsaP,会降低泡沫混凝土稳定性。故适量吸水周期短（FSAP小）且吸水能力强（屈服应力大）的超吸水树脂制备的泡沫混凝土具有更高的稳定性。轻质骨料能够调节泡沫混凝土的内部湿度,约束基体的变形,降低泡沫混凝土的干燥收缩。轻质骨料大于100 nm的墨水瓶孔是其内养护效果的控制因素,大于100 nm的墨水瓶孔数量越多,轻质骨料释水能力越强,内养护效果越好。适量剑麻纤维不仅能延缓泡沫混凝土内部干燥,而且能增强泡沫混凝土内部结构的联结效果,增大收缩阻力,减小收缩。在三种内养护材料复合作用下,泡沫混凝土的干燥收缩由1322με减小为454με,其最大减缩率为 66%。（3）采用纳米氧化铝及氢氧化钙稳泡剂结合超吸水树脂、剑麻纤维、页岩陶粒及粉煤灰等材料复合作用制备的密度为1000 kg/m3的泡沫混凝土 28 d强度为6.2 MPa,90 d干燥收缩为469 με,吸水率为5.0%,且具有优异的抗裂性能,在加速开裂条件下360 d不开裂。（4）采用Python软件建立泡沫混凝土细观模型,并采用ABAQUS软件分析泡沫混凝土孔结构、基体性能、骨料性能与宏观性能的对应关系。结果表明:具有不同孔结构、基体性能及骨料性能的泡沫混凝土,在受压时均存在明显的应力集中现象,损伤首先出现在试件表面保护层最薄弱的区域,然后逐渐发展并延伸至泡沫混凝土内部,直至破坏。密度等级分别为600 kg/m3及1000 kg/m3时,泡沫混凝土抗压强度模拟结果与实验结果的相对偏差分别为13.9%及11%,均维持在15%以内,表明模拟结果能够很好地反映泡沫混凝土受压破坏过程及破坏荷载。泡沫混凝土的孔径越大,强度越低,抗裂性能越差。基体弹模越大,泡沫混凝土的抗压强度越高,但其脆性越大,抗裂性能越差。基体的抗拉强度是泡沫混凝土收缩开裂最主要的影响因素,基体的抗拉强度不小于4 MPa时,可以有效防止泡沫混凝土收缩开裂。（5）采用ABAQUS软件分析泡沫混凝土板内外温差、约束条件及尺寸效应对其收缩开裂的影响。结果表明:泡沫混凝土内外温差越大或内部约束越大,应力集中越明显,泡沫混凝土板开裂周期越短,抗裂性能越差。泡沫混凝土板的尺寸效应,是由其内外温差导致的,单纯尺寸变化对泡沫混凝土收缩开裂影响不大。在内部钢丝网直径为4 mm条件下,控制泡沫混凝土内外温差不高于20℃,可以有效防止泡沫混凝土板收缩开裂。