伴随着煤矿的开采而产生的煤矸石已经成为我国排放量最大的固体废弃物,大量的煤矸石堆积成为煤矸石山。煤矸石的堆积不仅占用了大片的农田,而且对周围环境也有极大的危害。近年来,许多国家把煤矸石运用于建筑产业,不仅高效的解决了煤矸石堆积引起的环境问题,而且也符合国家倡导的利废、节能、减排政策。与此同时,伴随着我国城镇化的快速发展,人们对建筑室内舒适度的要求也不断提高,随之而来的是建筑物能耗的不断增加。同时如何实现建筑节能也是目前社会所关注的问题。为了实现建筑节能和建材工业的可持续发展,在课题组前期研究成果的基础上,本文提出一种新型保温混凝土——煤矸石保温混凝土。以煤矸石替代普通石子,并按一定比例加入玻化微珠,使得混凝土不仅兼备了玻化微珠优异的保温隔热性能,又能节约建材,降低造价,具有重要的研究意义。本文着眼于煤矸石保温混凝土的热工性能和抗压强度性能,通过试验,分析影响混凝土导热系数和抗压强度变化的因素,并得出相应的变化规律;同时又通过模拟和理论计算,对建筑的能耗和建筑外围护传热机理进行研究,为煤矸石保温混凝土的实际运用提供理论依据。主要工作如下:(1)配置煤矸石保温混凝土,并测试其抗压强度和导热系数。以煤矸石取代率和水灰比为变量,制作试验所需的煤矸石保温混凝土立方体试块和导热板。研究煤矸石取代率、养护龄期以及水灰比对立方体抗压强度的影响情况和煤矸石取代率、表观密度、水灰比以及含水率对混凝土导热系数的影响情况。试验表明:立方体抗压强度随着煤矸石掺量的增大而降低,其破坏形态呈现正倒相连的四角锥形;强度随着龄期的增加而增长;煤矸石保温混凝土导热系数随着煤矸石掺量和水灰比的增大而降低,呈线性负相关性,最低可降至0.498 W/(m·K);导热系数随着混凝土表观密度、含水率的增大而增大,呈线性正相关性。(2)应用Dest-h软件,建立一栋21层剪力墙住宅单元楼模型。对围护结构分别为煤矸石保温钢筋混凝土、玻化微珠保温钢筋混凝土和普通钢筋混凝土的三个模型进行模拟,对比单个房间、房间空调系统和整个建筑在采暖季、空调季以及全年能耗方面的关系;验证了煤矸石保温钢筋混凝土建筑在这三方面的能耗均能满足规范中规定的“太原市14层及以上建筑物耗热量指标达到12.5 W/㎡”的要求。(3)利用ANSYS对煤矸石保温墙体以及内外墙体保温墙体的传热过程进行模拟。得出煤矸石保温混凝土墙体热流密度最小,墙体两侧的温差最小,具有很好的热传导性能的结论。并对煤矸石保温混凝土的可靠性强、施工安全便捷、绿色经济性强的技术优势进行阐述。