随着混凝土技术的高速发展和环境问题的日益严峻,提高混凝土的使用寿命成为国内外众多科学家所普遍认为的保护环境和节约资源能源最有效和最直接的方式。因此,对混凝土材料的耐久性能研究也成为材料工作者研究的重要课题。随着补偿收缩混凝土在工程上广泛的应用,补偿收缩混凝土的碳化性能成为了人们所关注的焦点,开展对补偿收缩混凝土碳化性能和微观机理的研究有着十分重要的理论和工程实践意义。本文从补偿收缩混凝土的原材料性能、碳化机理和影响补偿收缩混凝土碳化的因素出发,重点研究了不同膨胀剂和粉煤灰掺量、限制条件和养护条件对补偿收缩混凝土碳化性能的影响规律,并利用TG-DSC、SEM和孔结构等微观分析手段探讨了其影响机理。此外,本文还采用化学方法合成了水化硅酸钙并对其进行了表征,同时利用XRD、SEM和红外分析等手段研究和探讨了水化硅酸钙的碳化性能和机理。研究结果表明：(1)膨胀剂能有效地补偿混凝土的干燥收缩,对改善混凝土的体积稳定性有利,但膨胀剂同时也会增加大孔在混凝土内部的分布,使混凝土体系的总孔隙率增加,从而对混凝土的抗碳化性能带来负面的影响。(2)碳化反应能密实混凝土结构,从而进一步降低混凝土的碳化速率。在碳化过程中,碳酸钙的形成不仅来源于Ca(OH)2的碳化反应,同时也存在C-S-H凝胶和钙矾石以及其他相的碳化反应,而且Ca(OH)2晶体和C-S-H凝胶等相同时进行碳化反应；托勃莫来石相由于结晶稳定而导致碳化过程缓慢。(3)理论上,C/S对C-S-H凝胶的碳化行为存在一定的影响。一般而言,C/S越高的样品,越难碳化,其抗碳化能力越强；而C/S越低导致其越容易碳化,其抗碳化能力也相应越弱。(4)在限制条件下,掺入膨胀剂能有效地密实混凝土结构,降低混凝土的总孔隙率,减少大孔分布。在无限制条件下,膨胀剂的掺入对于混凝土的孔隙结构发展不利。(5)在标准养护条件下,随着膨胀剂掺量的增加,混凝土抗压强度随之增加,而碳化深度则相应地降低,混凝土的抗压强度与碳化深度之间存在一定的线性关系。而自然养护条件对混凝土抗碳化性能最为不利,相对湿度导致水分不足严重影响了混凝土水化进程。混凝土浸水养护3d和7d时,在水化过程中由于生成大量的钙矾石,膨胀剂水化形成的结晶压力也会相应地增加,引起混凝土的总孔隙率增大而导致混凝土的抗压强度下降,加剧了混凝土被碳化的可能。