轻集料混凝土由于具有自重轻、保温隔热和抗震性能好等优点而越来越多的应用到工业与民用建筑及其它工程中。相对于普通混凝土来说,轻集料混凝土内部具有更多的孔隙,孔隙的存在为混凝土内部传湿、传热提供了传输通道。混凝土内部热湿传输问题对混凝土的耐久性设计有很大的影响,但就目前而言涉及轻骨料混凝土此类相关特性的研究相对较少。研究混凝土的性能主要从宏观和细观两个尺度出发,由于从宏观角度往往会受到诸多的限制因素,而材料的宏观行为本质上是微观特性演化的结果。越来越多的研究人员开始着手从细观角度入手,搭建材料的整体宏观性能与各组分性能之间的桥梁。基于上述问题,本文采用页岩陶粒作为轻骨料制备混凝土,一方面通过细观理论均匀化法二相模型对轻骨料混凝土整体和各组分之间的物性参数(导热系数、湿度扩散系数)进行了分析;另一方面通过试验对混凝土内部的水分传输以及导热系数进行了分析,并与理论结果进行了对比;同时用有限元软件模拟混凝土内部的水分传输,将其与试验结果进行对比。另外,本文还通过逆向的思维方法,通过实验测得的材料整体和基体之间的性能,采用反演的方法得出实验不易测得的轻骨料的相关性能参数,进而根据基体和轻骨料的性能参数结合细观理论公式以及所需的体积比得出新的混凝土的性能,从而为下一步混凝土耐久性设计提供基础。本文主要完成的工作有以下几点:(1)通过引入细观力学均匀化法二相模型,将水泥砂浆当作基体相,轻集料为夹杂相,根据粗骨料所占的体积比得出轻集料混凝土的热、湿物性参数(导热系数、湿度扩散系数)表达式。(2)试验设计了5组混凝土配合比,选取了3种环境条件进行测试,试件有两种尺寸:分别为100 mm×100 mm×400 mm(混凝土棱柱体)和300 mm×300mm×40 mm(混凝土板);将混凝土棱柱体试件在不同环境下进行水汽传输实验,混凝土板在不同含水量下进行导热系数实验。测得的结果通过理论分析,能够很好的与细观理论公式相对应。把通过反演得到的集料的物性参数结合水泥砂浆基体的性质代入二相模型中,所预测得到的不同体积比的轻集料混凝土的物性参数与试验值相比,误差较小。(3)将试验得到的混凝土相关参数(质量增量、湿度扩散系数、孔隙率等)通过ABAQUS有限元质量模块进行建模,得到混凝土内部水分分布随时间的变化情况;通过与试验进行对比分析,模拟值和试验值吻合较好。