我国建筑业蓬勃发展,对建筑节能环保和建筑材料的保温性能要求越来越高。采用一种新型建筑节能混凝土—结构保温膨胀珍珠岩混凝土,可以提高建筑围护结构的保温隔热性能,满足我国建筑节能要求。针对结构保温膨胀珍珠岩混凝土的设计方法、力学性能、保温性能、工作性能和抗冻性能等方面进行了试验研究,主要工作如下:(1)在混凝土性能分析基础上,进行结构保温膨胀珍珠岩混凝土的设计,采用物理方法使该混凝土满足强度要求和保温要求:对憎水性膨胀珍珠岩骨料裹壳、掺加纳米材料等提高其强度,掺加气相二氧化硅和憎水性膨胀珍珠岩骨料降低其导热系数。(2)确定结构保温膨胀珍珠岩混凝土组成材料及配合比,设计正交试验,以抗压强度和导热系数为指标,通过方差与极差分析,确定结构保温膨胀珍珠岩混凝土抗压强度的主要影响因素排序是:气相二氧化硅掺量>水灰比>膨胀珍珠岩骨料掺量>纳米碳酸钙掺量;影响保温膨胀珍珠岩混凝土导热系数的主要影响因素排序是:气相二氧化硅掺量>纳米碳酸钙掺量>水灰比>膨胀珍珠岩骨料掺量。(3)分析配合比对结构保温膨胀珍珠岩混凝土性能的影响及原因,确定最优配合比为:气相二氧化硅掺量10%,水灰比0.33,憎水性膨胀珍珠岩骨料掺量90%,纳米碳酸钙掺量0.5%,玄武岩纤维掺量4kg/m~3。经试验测试结构保温膨胀珍珠岩混凝土工作性能良好,抗压强度7.88MPa,导热系数0.1296W/(m·k),劈裂抗拉强度0.74MPa,拉压比0.094。(4)对结构保温膨胀珍珠岩混凝土试块进行冻融循环试验,结果表明:随着冻融循环次数增加,该混凝土抗压强度和质量逐渐降低,新制备的结构保温膨胀珍珠岩混凝土能承受≥35次冻融循环,确定该混凝土抗冻标号为D35。分析结构保温膨胀珍珠岩混凝土冻融循环破坏机理。为便于研究,拟合出结构保温膨胀珍珠岩混凝土的抗压强度损失率与冻融循环次数之间的关系式、质量损失率与冻融循环次数之间的关系式和抗压强度损失率与质量损失率之间的关系式。(5)对结构保温膨胀珍珠岩混凝土的保温性能进行模拟计算,发现采用结构保温膨胀珍珠岩混凝土制成的墙体厚度为270mm即可满足节能标准的规定,优于传统混凝土外墙(240mm)加外保温聚苯板(100mm)的厚度,且取消了外墙外保温施工工序,节约造价和缩短工期。对结构保温膨胀珍珠岩混凝土进行经济效益分析,以期降低造价。