针对目前温室气体二氧化碳大量排放和钢渣等大宗固体废弃物资源化利用率低、成本高等诸多问题,基于钢渣等大宗工业废渣中含有大量可碳化利用的活性钙镁基组分,本论文主要以钢渣、抛光废石粉等为主要原料,利用碳化技术碳化钢渣、抛光废石粉等大宗废弃物制备墙地建材制品。结合单因素与正交实验法以制品的力学性能和碳化程度为主要指标,利用快速碳化养护技术碳化钢渣制备墙地建材制品。主要研究了液固比、碳化温度、碳化压力、成型方式、碳化时间等工艺参数对建材制品性能的影响。碳化钢渣制备钢渣砖的研究中还研究了钢渣制品的耐久性,包括抗冻性、耐水性、干缩性等性能,并探讨了碳化钢渣的碳化机理。主要研究成果如下:1、碳化钢渣砖的制备与性能研究碳化钢渣细粉制备墙地砖的最佳工艺参数是碳化温度60℃、碳化压力0.3MPa、成型压力4MPa、液固比14%,碳化程度为15.5%,抗压强度为72.2MPa;碳化钢渣粗制备墙地砖的最佳工艺参数是碳化温度65℃、碳化压力0.35MPa、成型压力3MPa、液固比14%,抗压强度为99.4MPa,抗折强度为13.2MPa,碳化程度为17.2%,满足国家JC/T422-2007相关标准。Ca(OH)2、CaCO3、NaCO3、NaCO3、NaOH和NaCl等6种外掺剂对碳化钢渣砖制品的碳化程度都有所提高,但抗压强度影响不大。6种外掺剂中,碳酸钙相对来说对提高制品的抗压强度影响较高,都高于其他五种外掺挤。另外Ca(OH)2的掺入能提高制品的强度,但是制品的碳化程度降低。碳化钢渣制品具有良好的耐久性,碳化钢渣制品的吸水率为9.8%制品的软化系数为0.83,符合国家相关标准;碳化钢渣制品的干缩率为0.051%也符合国家相关标准;冻融循环次数达到30次后,钢渣砖制品在碳化压力0.2MPa、0.30MPa和0.35MPa下的损失率都低于2%,满足国家JC/T422-2007相关标准。2、碳化钢渣复合珍珠岩墙体轻质板材的制备与性能研究碳化钢渣复合膨胀珍珠岩制备墙体轻质保温板材的最优工艺参数膨胀珍珠岩掺量为30%、碳化温度为65℃、碳化压力0.3MPa、碳化时间为2 h。在最优工艺参数下,钢渣-复合膨胀珍珠岩轻质板材的抗压强度1.0MPa,抗折强度为0.3MPa,表观密度为591.3kg/m3,其导热系数为0.085W/(m·K),制品性能接近于JGJ253-2011相关标准。3、碳化机理的研究通过钢渣碳化的热力学计算发现,钢渣在碳化温度较高的情况下,钢渣中碱性金属阳离子与CO2发生碳化反应的趋势要比在常温情况下要明显;通过研究钢渣碳化机理图发现,钢渣中碱性金属离子浸出量是决定着碳化反应的程度和捕集封存二氧化碳总量的关键性所在,即钢渣体系的pH值升高的多少决定着碳化反应生成物量的多少;钢渣的碳化程度与钢渣制品内部孔隙结构分布情况相关,钢渣碳化的主要产物是方解石,未见有明显霰石晶体存在;钢渣碳化能促进钢渣中熟料矿物的水化。通过研究钢渣碳化微观过程发现,钢渣制品中方解石是由制品表面到内部逐渐增多的,也就说明碳化是由表及里,由外到内的。4、碳化抛光废石粉制备人造大理石的研究在一定的碳化工艺下,抛光废石粉的预分解率越高,碳化后制品表面出现裂纹的可能性就越大;最佳工艺参数为成型压力4Mpa、碳化压力0.2MPa、碳化时间90min、碳化温度35℃、比表面积在600-750m2/kg;碳化抛光废石粉制备的人造大理石具有一定的光泽度,在最佳碳化工艺下,制品的强度可达到51.3MPa,满足国家相关标准;抛光废石粉在750 m2/kg到800 m2/kg之间的比表面不适于碳化。通过碳化钢渣制备轻质墙体建材的研究发现,利用碳化技术碳化钢渣制备墙地建材制品是一种有效解决钢渣大量堆存以及难利用问题的方法,并且在固废利用的同时能有效的捕集封存工业尾气中的二氧化碳。