以水泥为胶凝材料,膨胀聚苯乙烯泡沫塑料颗粒（简称EPS颗粒）、掺合料、泡沫剂、改性剂、水等为主要原料,采用物理发泡工艺制备干表观密度不大于120 kg/m3的超轻水泥基复合保温材料（Ultra-light cement-based composite thermal insulation material,简称UCIM）,使其具有良好的强度和热工性能。UCIM结构由EPS颗粒与泡沫混凝土基体互穿构成,在泡沫混凝土基体中掺入EPS颗粒,改善了UCIM受力状态下的应力分布情况,提高了力学性能,并确保其具有良好的热工性能。鉴于此,本文对UCIM的制备、孔结构及性能进行了系统研究。首先在综合比较三种泡沫剂的泡沫稳定性、沉降距、泌水率及所制泡沫混凝土抗压强度基础上,优选出本研究用适宜泡沫剂品种。其次研究了UCIM不同含水状态下的强度,发现采用现有建材行业标准试验方法,即采用绝干状态下的强度来表征材料力学性能虽然方便,但是测得的试件强度试验结果偏低,无法反映试件实际使用时的强度,因此本文确定测试UCIM强度时,试件含水率宜控制在30%±5%范围内。研究了干表观密度恒定为120 kg/m3时,EPS颗粒掺量对UCIM孔结构（孔径分布和平均孔径）、力学性能和导热性能的影响。发现适宜掺量的EPS颗粒可显著提高UCIM的抗压强度和抗拉强度,但同时会造成导热系数上升。通过控制EPS颗粒和泡沫混凝土基体两者体积比,经过协同作用,可协调UCIM的力学性能和热工性能,在具有优异热工性能的同时力学性能可满足实际使用要求,从而实现UCIM的高性能化。研究还发现具有良好级配的EPS颗粒,使UCIM内部的堆积结构得到优化,进而改善材料相关性能。掺合料对于制备性能优良的UCIM非常重要。研究发现,采用矿粉和偏高岭土作为掺合料时,UCIM料浆均出现不同程度的分层离析现象,试件强度偏低。而选用硅灰作为掺合料时,UCIM料浆未产生分层离析现象。适宜掺量的硅灰能提高UCIM强度,使孔径分布朝较小孔径方向迁移,造成导热系数降低。聚丙烯纤维的长径比和比表面积大,适当掺量的纤维能提高UCIM强度,但纤维掺量不宜过多,否则会造成强度下降。进一步研究发现,在UCIM中掺入纤维可使泡沫混凝土基体的平均孔径先增后降,进而导热系数先升后降,使其具有良好的热工性能。