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泡沫混凝土具有轻质、防火、保温和隔音性能等优点,但在工程应用中也存在急需解决的问题,如应用于外墙内保温和外墙外保温等领域因延性较差,材料干缩时易受周边结构构件约束产生附加拉应力而开裂,以及预制保温板因抗压强度低,抗裂性能差使破损率高等。为了解决泡沫混凝土抗压强度低、无延性、易开裂等问题,以满足不同保温墙体应用所需,通过利用高延性水泥基复合材料的优势并结合泡沫混凝土的制备原理,研制出轻质保温高延性水泥基复合材料(Lightweight Insulated High Ductility Cementitious Composites,LI-HDCC)。首先,通过双氧水发泡、引气剂发泡、植物类发泡剂发泡三种工艺制备了A11(干密度不大于1100kg/m~3)LI-HDCC,研究了发泡剂掺量、水胶比、纤维掺量等对LI-HDCC关键性能的影响。结果表明:引气剂发泡是制备A11 LI-HDCC的最佳工艺,制备了干密度为903kg/m~3～1253kg/m~3,抗压强度为20.73MPa～37.83MPa的LI-HDCC,且随着干密度增加,吸水率逐渐降低,导热系数逐渐增加。优选配合比0.23Y0.22W2F制备了A11 LI-HDCC,其物理性能:干密度为1108kg/m~3,吸水率为2.3%,导热系数为0.19W/(m·K);力学性能:抗压强度为32.33MPa,抗折强度为7.64MPa,极限拉伸应变为0.60%;耐久性能:300次冻融循环后,质量损失率为3.0%,抗压强度损失率为20.4%,抗冻性能较好;90d龄期时的收缩应变为1153με。其次,基于抗压强度和干密度协同作用的前提下,优选植物类发泡剂发泡工艺并制备了干密度为430kg/m~3～650kg/m~3,抗压强度为2.82MPa～6.21MPa的LI-HDCC,研究了硅灰掺量、砂胶比、水胶比、养护制度、PVA纤维掺量与干密度等因素对LI-HDCC关键性能的影响,并采用X-CT技术分析了LI-HDCC的孔结构变化及分布。结果表明:LI-HDCC的抗压强度随硅灰掺量的增加先提高后降低,硅灰掺量为7%时,LI-HDCC中气孔尺寸分布范围最窄,小孔范围内分布更集中,其抗压强度最高;60oC蒸养7d为最佳养护制度;适当增加纤维掺量,可提高LI-HDCC的抗压强度;优选配合比制备630kg/m~3的LI-HDCC,导热系数为0.10W/(m·K),抗压强度为5.82MPa,极限拉伸应变为0.90%,90d的收缩应变约为1781με,早期抗裂等级为I级。最后,采用Image J软件对X-CT图像进行处理获取LI-HDCC孔径分布、平均孔径和孔圆度等相关参数,探究了A11体系和A07体系(干密度不大于700kg/m~3)LI-HDCC物理力学性能和孔隙特征的关系。结果表明:随着孔隙率和平均孔径的增加,LI-HDCC的抗压强度线性降低,导热系数非线性降低,吸水率增加。同时,得出了抗压强度、导热系数、吸水率与孔隙率、平均孔径之间的关系表达式;LI-HDCC内小于0.4mm孔径的气孔所占比例越大,孔圆度为0.8～1的气孔所占比例越大,抗压强度越高,吸水率越低;分别得出了LI-HDCC抗压强度、导热系数、吸水率和各孔径和圆度区间气孔所占比例之间的关系表达式。