如今,随着世界人口的与日俱增,现有的自然资源逐渐被开采利用,伴随着环境污染问题、有限的资源承载极限问题日益突出。“资源紧缺,环境恶化”制约着中国的社会、经济的可持续发展。城市化的进程逐步加快,建筑能耗量也飞速升高,占能源总消耗量约三成,建筑能耗已经成为中国三大能耗产业之一,极大阻碍了我国经济能源的可持续发展。因此,节能环保型材料的研发和使用将是降低能耗的一个重要途径。建筑物保持内部温度的主要结构体系就是外部围护结构,目前建筑的外墙大多采用外墙保温形式,附加的有机保温材料使用寿命远低于建筑结构的寿命,需要按期更换并且耐久性差,防火性能差,一旦遇火就会很快燃烧并释放有毒气体,危害严重;无机保温材料目前的造价过高、施工困难,生产过程中会产生大量的粉尘,污染严重。因此,具强度与保温性能于一身的环保型自保温外围墙体,将是今后外墙保温发展的一个方向,在改善外墙强度与保温性能的同时,也会大大降低建筑能耗。泡沫混凝土从属于轻质混凝土范畴,其最突出的特点就是轻质和保温,近年来发展速度较快,但是目前泡沫混凝土的研究大多局限于砌块制品、屋面板和内隔墙等,原材料也局限于单掺形式。根据我国现行建筑节能标准,结合东北地区大量工业垃圾粉煤灰和农业废弃物秸秆纤维的处理现状,将粉煤灰和秸秆纤维作为掺合料一并加入泡沫混凝土中,粉煤灰能够保证泡沫混凝土的后期强度,并节省水泥,秸秆纤维能够提高泡沫混凝土的抗裂性能,延缓裂缝的发展,从绿色节能角度来看,也极大地解决了粉煤灰的大量堆积浪费问题和废弃物秸秆纤维焚烧所造成的环境污染问题。在建筑的外墙板中使用泡沫混凝土,能够增强建筑结构的自保温性能,降低建筑自重,减弱地震影响。目前市场上的组合板可以概括为两类:钢材-混凝土组合板和水泥基材夹心板。钢材-混凝土组合板的强度较高但是保温性能很差,水泥基材夹心板以水泥基材为面层,芯材大多为聚苯乙烯等塑料泡沫,这类组合版的保温性能很好,优于钢材-混凝土组合板,但是板材的整体强度较弱,很少应用于受力构件中。如果将水泥基材夹心板的芯材取而代之为轻质高强的泡沫混凝土,不仅可以维持墙板的保温性能,而且提高了组合板的整体强度,同时也减少了泡沫塑料使用的环境污染浪费问题。为此,参考了水泥基材夹芯板的组合情况,以自行研制的环保型轻质粉煤灰泡沫混凝土为基础芯材,设计制造了几种新型粉煤灰泡沫混凝土组合板。结合制作过程和抗弯试验对组合板的制作工艺、轻质保温以及承载力等方面性能进行研究,综合对比衡量组合板在建筑工程中的可用性和适用性,并给出相关建议。具体如下:(1)轻质粉煤灰泡沫混凝土的制备。通过大量试验制作了不同粉煤灰、秸秆纤维、玻化微珠掺量的泡沫混凝土试块,通过对比混凝土的抗压强度、干密度、干缩值,最终设计了几组试验,得出最适合做本次组合板芯材的配合比。(2)设计和制作了钢筋混凝土-轻质粉煤灰泡沫混凝土组合板,并进行抗弯试验,对组合板的受力特点、受力性能进行了分析研究,推导得出此类组合板的抗弯承载力计算公式和开裂荷载计算公式,与实测值进行比较,验证了推导公式的可靠性。结果表明:在不设置抗剪连接件的情况下,现浇叠合制成的组合板,粉煤灰泡沫混凝土和普通混凝土界面不存在脱离现象,整体性好,能够共同工作;与普通钢筋混凝土板相比,组合板的承载力几乎没有降低,并且增强了保温性能,有效降低自重。(3)运用有限元分析软件ANSYS对组合板进行非线性有限元分析,将模拟情况与试验值进行比较,得出有限元软件可以辅助模拟此类组合板的受力状态。(4)总结新型轻质粉煤灰泡沫混凝土组合板的物理、力学性能,对该种组合板的生产工艺、结构设计、工程应用等方面提出建议和研究展望。