结构的轻量化是建筑工业化运输和安装等的必然要求,而保温是建筑节能的基础。随着建筑工业化的快速发展和世界对建筑节能的要求,轻质和保温成为建筑材料发展的必然趋势。轻集料泡沫混凝土因兼具有泡沫混凝土的轻质保温和轻集料混凝土的高强特点,成为高比强轻质保温材料的新方向。孔结构是决定强度、渗透性、保温等性能的关键因素,而目前各种孔结构测试方法测孔范围有限。论文研究了多孔混凝土的孔结构表征方法,研究了泡沫混凝土和轻集料泡沫混凝土的制备方法,结合孔结构的表征,研究孔结构与宏观性能的相关性。研究了不同粉煤灰、海泡石掺量下的泡沫混凝土工作性、力学性能、耐久性等性能。结果表明,掺入泡沫使新拌浆体的屈服应力增大、塑性粘度降低,流动度下降；粉煤灰可改善净浆和新拌泡沫混凝土的流动性,其最佳掺量点由20%增加到40%；以胶砂流动度更适合评价新拌泡沫混凝土的流动性,且将流动度在295-325mm最适宜成型。泡沫混凝土的力学性能、导热系数与干密度具有良好相关性。泡沫混凝土的宏观孔连通率随着干密度的降低而增加,600级、1000级、1400级的宏观孔连通率分别为82.6%、49.7%、15.5%。分析表征了泡沫混凝土的孔结构。采用MIP、X-CT、真空饱和吸水率法对孔结构进行表征,结合图像分析软件Image Pro Plus、Watershed Split技术,准确获得二维切片上气孔参数,实现了泡沫混凝土的宏观孔结构和微观孔结构的表征。对600级和1400级建立不同测试方法的关联性。平均等效孔径和形状因子随着密度等级的降低而增加,适当的粉煤灰掺量可改善孔径分布和形状因子。基于Blashin模型,研究了抗压强度-孔结构关系；研究了导热系数-孔结构关系模型。基于DVC法计算应变值与实际宏观变形结果相符,获得泡沫混凝土在干燥收缩过程中内部变形情况。对比研究了掺免烧轻集料和市售陶粒的1000级轻集料泡沫混凝土的力学性能、耐久性,研究轻骨料的类型、粒径大小、掺量以及细集料对1400级轻骨料泡沫混凝土性能的影响。通过应力-应变曲线,对比分析了泡沫混凝土和轻集料泡沫混凝土的压缩特征。轻集料的筒压强度是决定轻集料泡沫混凝土强度的主要因素,细集料的掺入能够提高骨料分布的均匀性,降低干燥收缩、吸水率。筒压强度较高,适宜掺量、粒径较小的轻骨料有利于提高混凝土的抗压强度。四种轻集料降低泡沫混凝土的干燥收缩范围为31.1%～46.3%。掺烧结轻集料利于降低吸水率,而免烧轻集料更有利于降低导热系数。采用筒压强度为0.7-2.9MPa的轻集料可制备出抗压强度达9.5-13.4MPa、导热系数为0.195-0.223(W/m·K)的轻集料泡沫混凝土。