泡沫混凝土是由水泥浆体、泡沫、掺合料复合而成的一种轻质新型的无机保温材料,因其保温性、耐火性优异,同时还能减少对环境的污染,故其应用可取代传统的有机保温材料。目前国内外将纳米颗粒应用到泡沫混凝土中的研究较少,因此本论文主要探讨泡沫混凝土的力学性、耐久性及微观结构与机理分析,以达到规范中要求为目的,围绕羟丙基甲基纤维素、铝酸钠、聚丙烯纤维以及纳米二氧化硅颗粒与气凝胶颗粒对泡沫混凝土性能的影响进行系统的研究。研究成果可为保温材料的实际应用提供一定的理论依据和技术支撑。本论文主要进行的试验工作和研究结果如下:1.通过试验研究了不同浓度的发泡剂溶液对泡沫发泡倍数、沉降距、泌水量的影响关系。结论为适量动物蛋白发泡剂的掺入会使泡沫体系的稳定性有所提高,动物蛋白溶液浓度5%为最佳比例,相比浓度2%的发泡倍数提升20%,沉降距降低25.3%,泌水量下降7.7%。2.通过试验研究了单掺羟丙基甲基纤维素、铝酸钠、聚丙烯纤维对泡沫混凝土性能影响,以此为依据进行正交设计与试验,确定混掺三种掺合料最佳掺入比例以及影响因素主次顺序,掺合料混掺配合比为羟丙基甲基纤维素0.24%,铝酸钠0.55%,聚丙烯纤维0.2%,力学强度影响最大得因素为聚丙烯纤维,对密度和吸水率影响最大的因素为HPMC。3.研究单掺纳米NS对泡沫混凝土力学性能、保温性能及微观结构与机理分析,由于纳米NS的引入有效实现气泡尺寸的细化,形成稳定的泡沫体系。适量的纳米NS掺入会造成浸泡吸水率和导热系数降低,干密度、抗压强度、一维吸水率均有不同程度的提高。纳米NS颗粒质量掺量为5%时为最佳掺配比例,较未掺NS颗粒对照组干密度提升7.2%,28 d抗压强度提升80.6%,吸水率下降37%。4.通过溶胶-凝胶与常压干燥法制备气凝胶颗粒,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,形成水解缩聚、老化改性、常压干燥三个阶段,其性能参数为密度170 Kg/m~3,孔隙率94%,导热系数0.018 W/(m·k),接触角大于140°。5.探究单掺气凝胶对泡沫混凝土力学性能、保温性能及微观结构与机理分析,与单掺纳米NS优异性进行比较,得出结论,由于气凝胶颗粒聚集在柏拉图通道,使得泡沫稳定性得以改善,适量的气凝胶掺入会造成力干密度、抗压强度、导热系数均有不同程度的下降,气凝胶质量掺量为5.5%时为最佳掺配比例,较掺加纳米NS颗粒对照组干密度下降22.3%,导热系数下降9.3%,抗压强度下降38.4%。因此气凝胶的掺入优化了材料的保温性与轻质性,虽然力学性能有所下降,但仍能满足规范要求。