碳化是一种常见的影响水泥基材料的现象，在钢筋混凝土结构中，碳化会造成混凝土孔隙溶液pH值的降低从而造成钢筋的腐蚀，对钢筋混凝土结构的耐久性是不利的。但另一方面，碳化后材料物理和化学性质的变化也有有利的一面，主要体现在孔隙内碳酸钙沉淀引起的密实度的提高，抗压强度的提高和抗渗性能的提高，同时吸收了温室效应气体二氧化碳。在我国墙体材料约占整个房屋建筑材料的70%，如果能将加速碳化应用在改善常用水泥基建筑材料如水泥瓦，水泥再生砖，蒸压加气混凝土砌块等的性能，并提供一种回收利用二氧化碳的有效途径，对于我国建设低碳经济的推进意义重大。本文分析了自然碳化过程与影响因素，指出了加速碳化中最核心的改变，确定了使用压力、温度和碳化时间作为试验控制条件。进行了水泥瓦、水泥砖和加气砖的低压加速碳化试验，以及水泥砂浆、水泥净浆和混凝土三种试块的超临界碳化试验。低压加速碳化试验中，确定了各试块达到完全碳化所需求的最低反应条件，分析了各试块吸收二氧化碳的能力。超临界碳化试验主要研究了反应条件和材料组成对碳化程度的影响，同时也分析了碳化后碳化深度的变化和各试块吸收二氧化碳的重量规律。本文使用课题组最新的加速碳化数值模型计算分析了试验反应条件下的碳化过程。模型中输入了不同的材料参数以及实际的环境压力和环境温度曲线，考虑了试验中升压过程和卸压过程对最终碳化深度的影响，并将模拟碳化深度结果与试验结果进行了对比，确定了材料参数取值的可行性和数值模型预测的适用性。然后使用经过验证的数值模型分析了初始固有渗透率，初始孔隙率，初始液体饱和度，环境压力和环境温度这五个影响因素对超临界碳化深度的影响。最后通过模拟计算拟合出了本试验中使用的水泥瓦，水泥砂浆试块，水泥净浆试块这三种材料的加速碳化碳化深度预测公式，确定了环境压力和温度碳化系数。