1. 研究目的与意义
在如今的21世纪，我们人类的共同主题是可持续发展，树立全面、协调、可持续的科学发展观已成为我国的基本国策。随着经济的不断发展，能源问题逐渐出现并越来越突出，国家对建筑节能也越来越重视。建筑耗能的高低直接影响到我国的能源安全问题，也会影响到我国的可持续发展。目前建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列为我国能源消耗的三大耗能大户。尤其是建筑耗能，随着建筑越来越多和居住舒适度的提高，呈急剧上扬趋势。建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的30%，其中最主要的是采暖和空调，占到20%，约为2.6亿吨标准煤。推进建筑节能工作，不仅可以节约能源、缓解环境污染，对社会经济的可持续发展具有十分积极的作用。因此研究新型的保温建筑材料，是节省能源的重要方法。而建筑中墙体是必不可少的，有了优质的墙体材料，建筑内的热量能够得到很好的维持，从而大大减少了采暖的使用，是节能的必要手法。因此研发新型的墙体材料，形成新型保温墙体结构模式，是对建筑节能工作所迈出的重大一步，也是提高建筑内舒适度的有效手段，从而进一步提高人们的生活质量。
自保温砌块作为节能与结构一体化结构体系的主要墙体材料，近年来发展很快。通过采用相应的技术措施来提高普通混凝土砌块的热工性能，使普通混凝土砌块由单一的结构材料转变为结构和节能一体化保温砌块，用其砌筑的建筑墙体热工指标可满足我国不同气候地区的建筑节能标准。本课题研究的是高比强自保温砌块的制备技术，根据不同建筑的具体要求，通过保温层材质、厚度，粗细集料品种、配比，保温连接柱销的断面构造、个数等可调整参数的相应设置，调整各项技术指标，以期最大限度地满足市场需求。制备出满足建筑节能（节能50%～75%，抗压强度3.5MPa～10MPa）与绿色建筑的新材料。同时带动相关产业发展，更加有利于我国经济与建筑节能工作的发展，也为相关产业创造了就业机会。
2. 国内外研究现状分析
现阶段墙体保温技术主要有四大类，分别是外墙内保温、外墙外保温、外墙夹芯保温和墙体自保温。如今我国现阶段经济发展的基础下，外墙外保温和墙体自保温仍是二大主要保温措施。而墙体自保温由于自身的优点，将成为墙体保温技术的主要措施。
早在上个世纪90年代，就有许多专家陆续提出了为提高砌块的保温隔热性能而做了广泛深入的研究与探讨。而为了提高普通砌块的保温隔热性能，首先要改变的就是传统砌块的传热系数高这个缺点。j. pierzchlewicz 等人对不同孔洞排列方式的普通混凝土砌块进行了热工性能的分析研究，试验研究发现在普通的混凝土砌块中引入孔洞或者空气间层能够提高砌块的保温隔热性能同时减少热量的传递。yang dingyi、sunwei等归纳出从2个方面对砌块传热系数改进的大体思想：一是改变砌块的块型设计；二为改变所用原材料。根据这两种研究方向而分别进行阐述。
从块型设计上，需要考虑的情况有很多，具有代表性的有孔形排数、孔形、孔的排列方式等因素。自保温砌块按照孔形排数可分为单排孔、双排孔和多排孔等类型。而不同类型的孔洞排数不同，砌块中的空气层数也不同，这就导致它们的热工性能也有很大差异。l.p.li等运用三围实体数值模拟的方法对290mm140mm90mm的空心砖内部孔洞进行优化设计，研究表明多排孔错空排列的构造方式更有利于提高该体块的热工性能。而由gb 5017693《民用建筑热工设计规范》可知，砌块中空气层的厚度在20mm-40mm区间时，空气间层的热阻会有明显变化。当厚度由20mm进一步增加，空气间层热阻的增量会越来越小；当厚度到40mm甚至超过40mm时，空期间热阻就趋于稳定在一个常量了。因此，靠提高空气间层厚度来降低砌块的导热系数也是有一定限制的。
3. 研究的基本内容与计划
在总结了国内外技术与研究成果的现状的基础上，基于课题所针对的关于高比强自保温砌块的制备技术，其主要研究内容如下：
合理的选择高比强自保温砌块原材料，并对选取壳体基材进行配合比设计，并通过实验确定壳体材料以和所选用的内部填充材料的基本热工性能指标。
研究并确定高比强自保温砌块孔形与导热系数的关系计算，不同孔形对砌块的导热系数的影响以及对不同孔形的砌块的导热系数的计算。分析影响自保温砌块抗压强度及导热系数的因素，掌握生产工艺中砌块性能的控制方法，研究高比强自保温砌块导热系数和声学特性的测试方法研究，使新型墙体材料的强度及导热系数达到生产应用的需要。
4. 研究创新点
高比强自保温砌块较普通的墙体材料，有着强度高、传热面积少，导热系数低，保温效率好等优势。符合当今社会建筑节能的特点。但也有着一些技术上的不完善与一些问题的存在。研究高比强自保温砌块的制备技术，是对自保温砌块领域研究的伟大一步。在研究此项技术时，要在理论指导的基础下，结合历史研究发展与墙体构造的特点以及组成砌块的材料的性能等因素，根据不同地区的特点，完善自保温砌块的制备技术。解决或减缓砌块所带来的问题与缺点，使得高比强自保温砌块得到更好的发展，从何使此项技术获得更广泛的应用。
