页岩陶粒泡沫混凝土是一种内部存在大量封闭型孔隙的新型轻质保温材料,具有利废、环保、节能、廉价等优异的性能。主要以水泥作胶凝材料,粉煤灰作掺合料,页岩陶粒、陶砂为骨料,加水通过机械搅拌均匀后,再将一定体积的发泡剂加入浆体中,经成型、养护而成。试验以泡沫体积掺量、水胶比(分别为0.35,0.4,0.45,0.5,0.55,0.6,0.65)、粉煤灰掺量(分别为10%、15%、20%、25%、30%、40%、45%)为变量制备页岩陶粒泡沫混凝土,研究了不同变量对陶粒泡沫混凝土28d抗压强度和吸水率的影响,建立各变量与性能之间的数学关系式。在前期试验基础上确定较优配比制备陶粒泡沫混凝土,对其抗压强度、吸水率、抗冻性、干燥收缩等性能进行了研究。制备不同密度等级的页岩陶粒泡沫混凝土,测试不同比重的陶粒泡沫混凝土的孔隙率和导热系数,建立了两者间的数学关系式,并使用螺旋CT技术和扫描电子显微镜研究了页岩陶粒泡沫混凝土气孔分布情况,从宏观、细观、微观等不同层面上分析了陶粒泡沫混凝土的保温机理,建立了陶粒泡沫混凝土等效导热系数的数学模型。在室内试验研究的基础上,优化了陶粒泡沫混凝土施工工艺,对施工现场取样的页岩陶粒泡沫混凝土进行抗压强度、吸水率等性能测试,研究了模拟陶粒泡沫混凝土墙体的热工性能。结果表明:(1)随着实际引入的泡沫体积量增多,陶粒泡沫混凝土干密度、抗压强度逐渐降低,而吸水率不断增大;(2)随着水胶比增大,陶粒泡沫混凝土28天抗压强度不断减小,吸水率不断增大;(3)随着粉煤灰取代量增加,混凝土强度先增大后减小,但吸水率变化不大;(4)试验制备的陶粒泡沫混凝土冻融试验后质量损失和强度损失为1.82%和5.4%,干燥收缩较小;(5)制备的页岩陶粒泡沫混凝土导热系数较小,且与混凝土孔隙率具有密切联系,孔隙率越高,导热系数越小;通过螺旋CT技术和扫描电子显微镜技术分析发现页岩陶粒泡沫混凝土含有大量的气孔,这些气孔与页岩陶粒内部的气孔共同作用,使陶粒混凝土导热系数大幅度降低,从而使材料保温性能较好;(6)基于串联和并联两种热阻网络模型,建立了陶粒泡沫混凝土等效导热系数与孔隙率之间的数学模型,通过实测值与两种等效导热系数数学模型理论值之间的对比发现,两种数学模型的理论值与实测值偏差较小,具有较好的适应性;(7)现场取样的陶粒泡沫混凝土抗压强度为15.21MPa,吸水率为5.49%;模拟陶粒泡沫混凝土墙体热工性能较好,传热系数为1.040 K/(W/(m2·K))。