核壳免烧轻集料属于一种新型低密度免烧轻集料,其中由于水泥基材料与内核聚苯乙烯泡沫（EPS）的界面相容性问题、壳层水泥基体材料比强度不够,存在以EPS为核的核壳轻集料生产时易露白、一次成品率偏低、总体比强度不高等实际问题。论文从EPS与水泥基的界面改性技术、核壳免烧轻集料的壳层改性技术和核壳免烧轻集料的功能化探索三方面进行研究。根据EPS与水泥基的界面强化要求,论文研究了早强类界面剂、聚合物类界面剂和有机酸类界面剂对EPS与水泥基的界面性能及其作用机理的影响。通过扫描电镜SEM判定界面在微观层次上的致密程度,通过等温量热和无电极电阻率试验研究不同界面剂对水泥水化进程的影响,并根据相关结论,制备了高比强核壳免烧轻集料,进一步论证了机理的准确性。研究结果表明:聚合物类界面剂和有机酸类界面剂都能改善轻集料的露白率,提高轻集料生产时的成品率。从微观层面来看,单掺聚合物类界面剂不能使EPS与水泥基的界面致密,而有机酸类界面剂通过腐蚀EPS表面使其产生均匀分布的微孔,提高表面粗糙度,从而强化EPS与水泥基的界面性能。针对核壳轻集料壳层的强化需求,通过在壳层材料中加入纤维和激发剂,探索其对轻集料比强度的影响,对壳层材料配方做出优化,研制出轻质高强的节能免烧轻集料,并研究相关的作用机理。结果表明:对比分析松木纤维和聚丙烯纤维的掺入效果,当松木纤维掺量为2%时,降低轻集料密度的同时对筒压强度的影响较小,堆积密度660kg/m~3的核壳轻集料的筒压强度可达5.3MPa。掺入聚丙烯纤维,可明显提高轻集料的比强度,并制备低密度免烧轻集料,干堆积密度为450 kg/m~3时,其筒压强度可达3.5MPa。为拓展轻集料的功能性,扩大应用场合,以吸水树脂为内核制备出免养护中空免烧轻集料,以相变材料为内核制备出相变储能免烧轻集料。结果表明:用饱水状态的吸水树脂作为内核制备中空轻集料,采用自然养护,其强度基本接近采用EPS为核的核壳轻集料标准养护强度,表明该中空轻集料具有良好的自养护效果。以石蜡为内核的轻集料堆积密度较高,堆积密度776kg/m~3的相变轻集料28d筒压强度为7.0 MPa。采用包壳和浸渍方法封装相变轻集料可使其强度提高,同时吸水率和加热损失率降低,封装效果良好。将相变轻集料加入胶凝材料中,能够降低水化放热峰值,使水化热温峰变窄。