开发保温效果好又能承重的新型墙体材料是建筑节能的迫切需要,以全轻轻集料混凝土为承重层,泡沫混凝土为保温层的保温承重型复合夹芯保温墙体材料是一种新的尝试。为了实现该种复合夹芯保温墙体材料的产业化,论文在前期研究基础上,主要研究采用市售原材料,通过配合比及掺加功能性外加剂,制备出性能满足要求的全轻轻集料混凝土和泡沫混凝土;并通过界面剂、界面嵌合齿的设计、玻纤布、保温层与承重层的厚度设计等对界面进行改进;最后对该种复合夹芯保温墙板进行全生命周期成本分析。论文研究为该种复合夹芯保温墙体材料实现工业化生产提供了技术上的可行性保障及经济上的可行性分析。论文首先研究了采用普通市售工业原材料制备出满足性能要求的全轻轻集料混凝土的可行性,得出以600级页岩碎石形陶粒、700级粘土球形陶砂,通过优化配合比,可制备出密度等级为1200kg/m3,28d抗压强度可达15MPa,导热系数为0.35W/(m.K)的全轻轻集料混凝土。接着,论文研究了通过配合比优化及掺加功能性外加剂制备满足性能要求的泡沫混凝土。结果表明,选用具有较高的发泡倍数和较好的稳定性的发泡剂,在设计密度等级为500kg/m3的泡沫混凝土的对比配合比的基础上,通过调整水胶比为0.24及泡沫富余系数为1.15,并掺加占胶凝材料质量1.8%的普通型萘系减水剂、0.1%的HPMC、0.02%的三乙醇胺时,可制备出密度等级为500,28d抗压强度可达2.1MPa,导热系数为0.11W/(m.K)的泡沫混凝土。配制泡沫混凝土的水泥净浆的初凝时间对泡沫混凝土的性能影响较大,可以将其作为表征对泡沫混凝土性能影响的参数。然后,论文着重对该种复合夹芯保温墙体材料的界面增强进行了研究。结果表明,通过使用界面剂增强界面粘结强度,采用嵌合齿增加界面面积及利用齿的物理咬合作用增强界面劈裂抗拉强度,使用玻纤网格布增加泡沫混凝土嵌合齿的劈裂抗拉强度,改变双齿排列方式增强界面粘结强度及泡沫混凝土嵌合齿的劈裂抗拉强度,当墙体材料厚150mm,保温层厚50mm时,同时使用乳液型界面剂和玻纤网格布,采用齿厚20mm、宽30mm的正反双齿结构,可使复合夹芯保温墙体材料的界面劈裂抗拉强度从0.31MPa增加至0.59MPa。论文还对采用嵌合齿时复合夹芯保温墙板的受力情况和常见的五种破坏形式进行了分析和计算,推导出当面材与芯材的劈裂抗拉强度一定,嵌合齿厚度一定时,存在一个合适的嵌合齿宽度能使复合夹芯保温墙板的性能达到最高。在本论文设计的墙体材料条件下,计算得出的合适的泡沫混凝土嵌合齿宽度为50mm,与实验结果相一致。最后,论文对全轻轻集料混凝土与泡沫混凝土制备的复合夹芯保温墙板进行了全生命周期成本分析。结果表明,其原材料成本高于传统墙体材料;其生产工艺较传统墙体材料复杂,生产成本高于传统墙体材料;但其整体的成墙成本比灰砂砖砌筑墙体复合泡沫混凝土保温板降低28.7%,比加气混凝土砌块砌筑墙体降低4.6%;其运行成本优于传统的外墙外保温体系,与同厚度的700级蒸压加气混凝土砌体墙的运行成本基本相当。论文成功制备了一种干表观密度为974kg/m3,抗压强度为8.7MPa,劈裂抗拉强度为0.59MPa,传热系数K为1.11(W/m2.K),热惰性系数D为5.53的复合夹芯保温墙体材料,符合夏热冬暖地区居住建筑节能50%对外墙的热工设计要求,同时也满足承重墙体材料的要求。