水泥基材料早期干缩开裂对混凝土结构耐久性造成严重威胁,实践表明,内养护技术是减缓水泥基材料早期干缩开裂的有效手段。“内养护”的工作原理是在水泥基材料内部掺入具有“蓄水”功能的高孔隙度介质,如轻骨料（Lightweight aggregate,LWA）、超吸水性树脂（superabsorbent resin,SAP）、红砖等,在材料内部为水泥水化过程供给水分,实现水泥基材料自身的内养护功能,以有效减轻自收缩和干燥开裂问题。虽然目前已针对不同轻骨料水泥基材料的力学与耐久性能开展了一定研究,但轻骨料种类多样,不同类型的轻骨料孔隙特征与力学性能存在显著差异,内掺吸水率较高但强度较低的轻骨料对材料整体的力学性能与耐久性的影响尚需进一步评估。在材料制备过程中,轻骨料水泥基材料水化动力学行为与传统养护手段下的普通水泥基材料不同,轻骨料力学性能与耐久性随养护龄期的演化规律也值得进一步研究。针对上述问题,本文借助低场核磁共振技术与扫描电镜技术研究了内掺高孔隙度轻骨料对水泥砂浆力学性能、微结构与毛细吸水性能的影响规律,并分析了冻融循环作用后轻骨料砂浆的劣化特征。最后,从微细观角度讨论了材料宏观性能劣化机理,以期为轻骨料水泥基材料研发与应用提供支撑。本文以不同取代率的轻骨料砂浆为研究对象,主要研究内容如下:（1）通过对不同养护龄期的轻骨料砂浆进行力学性能试验,得到不同取代率、水灰比条件下,轻骨料砂浆抗折强度和抗压强度的变化规律。结果表明,轻骨料砂浆试件抗压强度和抗折强度随轻骨料体积取代率的增大而减小;随养护龄期的增长,轻骨料砂浆抗压、抗折强度逐渐增强;0.35水灰比的轻骨料砂浆力学强度明显高于0.45水灰比轻骨料砂浆。（2）基于低场核磁共振技术,表征了轻骨料砂浆T2谱分布曲线以及孔隙结构随养护龄期发展的演化过程。结果表明,轻骨料砂浆T2谱分布曲线表现为多峰分布,根据不同尺寸中水分的弛豫分布特征,将孔隙划分为小孔、中孔和大孔。随着取代率的增加,小孔（0.01＜T2≤6 ms）的峰面积不断减小,中孔（6＜T2≤700ms）和大孔（700＜T2≤1100 ms）的峰面积不断增加;随着养护龄期的增长,不同孔径弛豫峰值逐渐左移,峰面积幅值逐渐降低。结合低场核磁共振数据建立孔隙度与力学性能的关系,结果表明,孔隙度是决定力学性能的关键因素之一,随着轻骨料取代率的增加,导致轻骨料砂浆内部孔隙度较高,造成材料力学性能显著降低。（3）通过毛细吸水试验,研究了轻骨料砂浆在不同取代率、水灰比条件下,毛细吸水性能随养护龄期的变化规律。结果表明,轻骨料的取代率是决定其毛细吸水性能的关键因素,轻骨料取代率越大,轻骨料砂浆抗毛细入渗性能越好;随着养护龄期的增长和水灰比的降低,轻骨料砂浆抗毛细入渗性能增强。结合低场核磁共振试验结果,建立孔隙结构特征与毛细吸水率的联系,揭示了轻骨料砂浆与普通水泥砂浆之间内部孔径分布差异、不同类型孔隙体积占比以及界面微观结构对毛细吸水性能的影响规律。（4）通过冻融循环试验,借助低场核磁共振技术获得的T2谱分布曲线以及数码显微镜获得的表观形貌图像,研究了轻骨料砂浆在冻融循环作用下微结构的劣化特征,以及毛细吸水性能随冻融循环次数的变化规律。结果表明,随着冻融循环次数的增加,砂浆质量损失率呈先减小后增大趋势,相对动弹性模量随取代率的增加,呈逐渐下降趋势;在微观结构方面,冻融循环作用导致轻骨料砂浆内部小孔粗化、裂纹出现并扩展;最后,结合毛细吸水与微结构表征试验结果,讨论了冻融损伤轻骨料砂浆毛细吸水机理。