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碳酸化技术,可以快速将CO2永久固化储存在某些天然矿物及固体废弃物中,从而达到缓解温室效应的目的,而且可以使所得矿物具有一定强度。本课题组探索了碳酸化制备钢渣制品的最佳工艺条件,并已制备出碳酸化钢渣砖。但是,实验得出钢渣的碳酸化增重率是9.48%,远低于钢渣碳酸化增重率的理论值37%。本文在此基础上研究了外加剂、pH值、以及水化时间等对钢渣碳酸化的影响,探讨钢渣碳酸化的关键性因素,从而找出促进钢渣碳酸化反应的最佳途径,并结合XRD、SEM-EDS等测试手段对钢渣碳酸化后结构的相组成、微观结构与形貌进行分析。同时通过对钢渣矿物碳酸化反应的研究,确定钢渣中大量参与碳酸化反应的矿物,并推导出其碳酸化反应方程,进而明确其碳酸化反应的机理。通过研究外加剂对钢渣碳酸化影响发现,向钢渣微粉中加入NaHCO3、Na2SiO3、羧甲基纤维素钠有利于提高钢渣碳酸化增重率,但是随着羧甲基纤维素钠掺量的增多碳酸化钢渣试样强度降低。当掺入1%的羧甲基纤维素钠+1%NaHCO3碳酸化2h后碳酸化增重率为11.34%,抗压强度为17.8MPa。当掺入0.4% Na2SiO3+1%NaHCO3碳酸化增重率为11.24%,抗压强度达到34.1MPa。通过向钢渣试样中掺加pH值1.87-13.12的溶液,研究其对钢渣碳酸化的影响。实验表明,在掺入溶液pH值为6.08与12.55时试样的碳酸化增重率较高,这表明弱酸和强碱环境对钢渣碳酸化有利,且养护1d时,其抗压强度较高,分别为68.1MPa和67.7MPa。在pH值12.55时试样的碳酸化增重率比pH值为6.08时试样的碳酸化增重率略高。溶液pH值为12.55、养护7d时,钢渣砖碳酸化增重率最高,为10.27%,表明强碱环境更有利于钢渣的碳酸化反应。对钢渣养护不同时间后进行碳酸化,通过测试分析发现,钢渣水化初期即水化2h-6h时,随着水化时间的延长,钢渣试样碳酸化增重率增高,之后,随着水化时间的延长钢渣试样碳酸化增重率略有降低,这说明水化初期对碳酸化反应有促进作用,而水化时间过长不利于碳酸化反应。水化时间延长时,生成CH增多,它与CO2迅速反应,易在表面生成CaCO3壳,使CO2很难进入钢渣内部,阻止碳酸化反应继续进行。钢渣中矿物C3S、C2S、C4AF、Ca（OH）2、C3A、Mg（OH）2、CaO、MgO在一定条件下均可发生碳酸化反应,相同时间内粉状矿物的碳化增重率为Ca（OH）2﹥Mg（OH）2﹥C3S﹥C2S﹥CaO﹥MgO﹥C4AF﹥C3A,且粉状的Ca（OH）2碳酸化增重率最高,达到47.62%。对单矿物养护不同时间后进行碳酸化发现,随着水化时间的延长,C3S、C2S、C3A及C4AF碳酸化增重率都增大。但在水化2h-10h时,C2S、C3S的碳酸化增重率急速增长,而10h后增重率增长趋于平缓。