随着经济与建筑技术的不断发展,以及人们对建筑绿色化和功能性需求的不断提升,研发绿色节能、低耗环保的建筑材料对实现节能减排和发展循环经济具有重要意义。与水泥相比,石膏基胶凝材料具有能耗低、加工工艺简单等优点。石膏基胶凝材料应用于墙体材料不仅可发挥其储量丰富的资源优势,更具有绿色环保特性。同时,废弃EPS在建筑材料中的再生利用符合当前循环经济的发展需求。EPS/石膏复合材料具有质量轻、保温隔热性能好等优点,在轻质保温围护墙体应用方面具有良好的发展前景。鉴于此,本文对轻质耐水EPS/石膏复合墙体材料的制备及其性能优化进行了系统研究。主要研究内容与结果如下:首先,对石膏胶凝材料进行耐水增强改性研究。以普通硅酸盐水泥、粉煤灰和生石灰为改性剂,在单因素试验确定三种改性剂掺量范围的基础上,采用响应曲面法根据Box-Behnken中心组合设计原理设计了三因素三水平试验。通过Design-Expert软件对试验结果进行分析,确定各材料掺量的最佳配比:石膏粉掺量69.98%、水泥掺量15.32%、粉煤灰掺量9.17%、生石灰掺量5.53%。并对优选组的抗压强度、软化系数等指标进行验证分析。结果表明:石膏基体改性后的1d抗压强度、28d抗压强度和软化系数分别为5.50MPa、20.30MPa和0.45,相对于空白石膏组分别提高了48.65%、54.96%和21.62%。为了进一步改善石膏基胶凝材料的施工性、耐水性和强度,研究了水胶比、减水剂种类和掺量、缓凝剂和研磨时间等因素对上述改性胶凝材料性能的影响。结果表明,水胶比取0.25时复合胶凝材料的工作性、抗折、抗压强度等综合性能最好。不同减水剂的试验结果显示:相比于三聚氰胺减水剂,聚羧酸减水剂掺量为0.28%时,复合胶凝材料的1d抗压强度、28d抗压强度和软化系数分别为32.10MPa、53.70MPa和0.80,较空白组分别提高了492.59%、164.53%和77.78%。与三聚氰胺减水剂相比,聚羧酸减水剂的相容性更好。缓凝剂试验结果表明,当SC类缓凝剂掺量为0.15%,复合浆体的初凝和终凝时间分别达到47min、56min时,能够满足施工操作时间以及快速脱模的要求。通过对粉体进行研磨发现:加入聚羧酸减水剂的情况下,当粉体研磨20min时,石膏、水泥和生石灰的细度分别提高了39.02%、37.53%和22.35%;1d和28d抗压强度分别为33.50MPa、61.50MPa,与研磨前相比分别提高了24.07%、32.54%。试验表明,本试验范围内,石膏基复合胶凝材料综合性能最佳对应的参数分别为:水胶比0.25、聚羧酸减水剂掺量为0.28%、缓凝剂掺量为0.15%、研磨时间为20min。选用再生EPS颗粒为骨料,与上述石膏基胶凝材料复合,制备EPS/石膏复合材料,并对其进行性能优化试验研究。首先研究了HPMC掺量对EPS/石膏复合材料性能的影响,利用Adobe Photoshop CC2018和Image-Pro Plus图形处理软件,对EPS颗粒在复合胶凝材料中的均匀程度进行定量表征。EPS粒径大小和级配对复合材料影响的试验结果表明:EPS颗粒粒径取3～5mm时,相比3mm和5mm单粒级骨料对复合材料的各项性能提升更有利。研究了EPS体积掺量:40%、50%、60%、70%和80%,对EPS/石膏复合材料强度和容重的影响,并分别探究了EPS/石膏复合材料的力学性能与EPS体积分数的关系、EPS体积分数对其表观密度和和导热系数的影响规律。此外,研究了PVA纤维对EPS/石膏复合材料性能的影响规律和改性机理。结果表明,PVA纤维可以较好地改善复合材料的抗折强度和韧性,此外纤维加入的同时可在一定程度上有利于抑制EPS颗粒的上浮。本文系统研究了EPS/石膏复合材料的制备与性能调控方法,制备出表观密度为855.20kg/m3、抗压强度为6.40MPa、导热系数为0.295W/(m·K)、软化系数为0.71的绿色轻质墙体材料,且保温性能较好,为废弃再生资源的利用和EPS/石膏复合材料在新型墙体材料中的应用提供参考。