本研究利用高钛渣研制一种力学性能和热工性能较好的高钛渣混凝土空心砌块。高钛渣是攀钢集团冶炼钒钛磁铁矿时产生的高炉熔渣在空气中自然冷却或热泼形成的一种致密矿渣,该炉渣中钛含量相对较高,故称为高钛渣。大量堆积的高钛渣是对资源的浪费,国内很多学者提出将工业矿渣掺入到混凝土中以减少对天然砂、石的开采。本研究在已有的研究基础上优化高钛渣混凝土空心砌块的配合比和孔型设计,提出一种性能更优的高钛渣混凝土空心砌块,并研究了该砌块砌筑的砌体的热工性能和力学性能,为该砌块在工程中的推广奠定理论基础。本研究以混凝土的强度和密度为控制指标,在混凝土中掺入聚丙烯纤维和聚苯乙烯颗粒,以达到改善其性能的目的。本研究合理选择各影响因素及其水平,通过正交试验最终确定优化后的高钛渣混凝土空心砌块的配合比,通过理论分析设计出空心砌块的最佳孔型。在确定高钛渣混凝土空心砌块的最优配合比和最佳孔型后,制备出高钛渣混凝土空心砌块并将其砌筑成砌体,分别测定砌体的抗压强度和热阻。试验结果表明:(1)对高钛渣混凝土空心砌块混凝土强度影响最显著的是聚苯乙烯颗粒的体积掺量,而水胶比、聚丙烯纤维的掺量、水泥强度等级和砂率的变化对混凝土强度的影响相对有限,且存在一个合理的范围使得高钛渣混凝土空心砌块的强度相对较高。(2)高钛渣混凝土空心砌块的理论热阻与砌体的热阻差距较大,其主要原因在于砌体表面没有抹灰,砌筑的砌体砂浆的灰缝容易形成贯通的小缝,从而降低砌体的热阻;该砌体的导热系数与炉渣砖砌体的导热系数较接近,且其密度比炉渣砖砖砌体的密度低。(3)该砌体的抗压破坏与普通混凝土空心砌块砌体的抗压破坏过程相似。