我国的建筑能耗高居能耗首位,其中居民建筑的建筑能耗占全国总建筑能耗的37%,开发节能建筑材料已成为现在和未来建筑行业发展的主流趋势。相变储能轻骨料混凝土墙体的研制不仅可以减少建筑结构的自重,而且可以提高建筑物的蓄热性能,这对减少建筑能耗具有重要意义。为了弄清相变微胶囊的添加对轻骨料混凝土基本性能的影响,本文以试验研究为主,理论研究为辅,分别从相变储能轻骨料混凝土的配比优化、力学和热学特性、孔隙结构特征、热力学参数理论计算模型等方面展开研究,为相变储能轻骨料混凝土的应用和推广奠定基础。本文的主要研究内容如下:（1）获得工作性能和力学性能满足要求且储能性最大化的相变储能轻骨料混凝土的配合比。首先调查了页岩陶粒、页岩陶砂、普通硅酸盐水泥和相变微胶囊等主要原材料的基本性能,再研究水灰比对轻骨料混凝土的塌落度、干密度和抗压强度的影响,获得了水灰比与抗压强度和干密度之间的定量变化关系,基于这个定量关系确定了拟配制的相变储能轻骨料混凝土的水灰比,最后通过试验确定了相变微胶囊的添加方法,揭示了相变储能轻骨料混凝土塌落度、干密度、孔隙率和抗压强度随相变微胶囊掺量的变化规律,确定了力学性能满足要求且储能性最大化的相变储能轻骨料混凝土的相变微胶囊掺量的上限。（2）揭示了水灰比、养护时间、相态、相变微胶囊掺量和相变循环次数这五个因素对相变储能轻骨料混凝土的抗拉、压强度和弹性模量的影响,确定了相变微胶囊掺量与相变储能轻骨料混凝土导热系数、比热容和热扩散系数之间的定量变化关系,研究了升温和降温过程中相变储能轻骨料混凝土的相变焓以及比热容在相变温度区域的变化过程,调查了相变循环次数对相变焓值和比热容的影响。（3）可视化和定量化地研究了相变储能轻骨料混凝土的孔隙结构特征。开展CT试验获得了反映相变储能轻骨料混凝土内部孔隙结构的可视化CT图像,结合数字图像处理技术提取反映孔隙数量和大小的孔隙率以及反映孔隙形状特征的扁平度、球形度和圆形度,通过研究这四个参数的分布规律和统计信息特征来研究相变微胶囊掺量对相变储能轻骨料混凝土孔隙结构特征的影响。（4）建立了考虑孔隙率和孔隙形状特征的基于“两步法”的相变储能轻骨料混凝土导热系数的理论计算模型。已有的相变储能混凝土导热系数理论计算模型将相变储能混凝土简化为由“相变微胶囊-混凝土基质”组成的两相复合材料,这一简化模型忽略了孔隙结构对相变储能混凝土导热系数的影响,基于此本文建立了考虑孔隙特征的“孔隙-相变微胶囊-混凝土基质”三相复合材料的导热系数理论计算,并确定了能够表达导热系数理论计算模型中形状因子的形状特征参数,最后通过将导热系数理论值与实测值进行比较来验证新建导热系数理论计算模型的有效性。另外,应用比例混合法给出了相变储能轻骨料混凝土比热容的理论计算模型,基于二元混合假设和液相比推导了相变储能轻骨料混凝土焓值的理论计算模型。（5）提出了同时考虑相变储能轻骨料混凝土相变特征和结构特征的热力学参数测试方法,针对该方法研制了一体化热物理参数测试设备,应用该设备测试了相变储能轻骨料混凝土在不同温度区间的比热容和导热系数以及相变储能轻骨料混凝土衰减热量,揭示了同时考虑相变特征和结构特征的相变储能轻骨料混凝土的热力学参数的变化规律。（6）揭示了不同温度环境条件对相变储能轻骨料混凝土的热响应特性的影响。开展室内模型试验研究升温和降温条件下,不同的室外环境温度、室外环境温度持续时间以及室外环境温度波动对相变储能轻骨料混凝土的温度和热流密度的变化规律的影响,探究了不同室外温度环境中相变储能轻骨料混凝土的能量耗散过程,确定了相变储能轻骨料混凝土的最佳使用环境;开展真实气候条件下（西安地区夏季）的室外模型试验,研究相变储能轻骨料混凝土在夏季对室内温度的影响。