CO2养护混凝土是目前利用混凝土吸收CO2的主要手段。然而,由于混凝土质地密实,CO2扩散时间长,且随着反应进行,生成产物在混凝土外部不断堆积,导致混凝土对CO2吸收能力及效率大大降低。因此,如何实现混凝土对CO2快速高效吸收是国际上面临的科学难题。为了解决上述问题,本文以新拌混凝土吸收CO2入手,首先研究机械搅拌下搅拌速率、水灰比、减水剂及添加顺序对新拌水泥浆体吸收CO2速率和极限吸收量的影响规律;并在此基础上,引入超声波振动,根据其特性及工作原理,进一步提高混凝土吸收CO2能力。同时,利用SEM、XRD以及EDS等多种测试方法,基于微/宏观视角,建立基于水泥浆体流变学三维微观结构模型、分子结构模型及其改进模型,深入揭示新拌混凝土吸收CO2作用机制。为达到上述目标,进行了系统理论分析与试验研究,总结如下:（1）新拌水泥基材料吸收CO2性能研究自主研发并制备新拌水泥吸收CO2机械搅拌装置,研究了多因素条件下（搅拌速率、水灰比、减水剂及添加顺序等）新拌水泥浆体吸收CO2速率和极限吸收量影响规律;利用SEM、XRD以及EDS等测试手段,研究水泥浆体形貌特征及成分变化规律。同时,建立在不同减水剂作用下新拌浆体微观结构模型,揭示了减水剂与CO2在水泥浆体中的共同作用机理。（2）超声振动搅拌提升水泥浆体CO2吸收效率研究为进一步提升吸收效率,对机械搅拌装置改造,研发并制备一种基于超声振动的新型搅拌装置。通过试验确定最佳超声频率,研究超声振动作用下新拌水泥浆体吸收CO2吸收速率、吸收量、流动度和孔隙率规律,进一步揭示了超声振动对水泥浆体工作性能和力学性能影响规律。最后,结合微/宏观结构特征,深度解析了超声波对水泥絮凝体以及对溶液晶体粒度影响规律,建立微观分子结构模型,揭示超声振动下水泥水化机理。（3）吸收CO2水泥浆体流变性能研究通过研究悬浮液屈服应力、塑性粘度及初凝时间等流变参数,开展超声振动和高效减水剂协同作用下浆体吸收不同量CO2对其流变性能影响规律研究。同时,建立了适用于超声振动下吸收CO2水泥基材料超声流变模型。通过SEM研究加入减水剂水泥浆体微结构特征,揭示在超声振动和减水剂作用下水泥浆体流变性能作用机理,建立流动模型。最后,建立分子尺度下微观结构模型,研究CO2和减水剂分子结构及在C-S-H gel内加入CO2与CO2+C-S-H gel结构内分子间斥力变化、内部动能、内部势能、内部压力以及径向分布函数规律,进一步揭示新拌浆体流变性能作用机理。（4）吸收CO2水泥浆体抗碳化性能研究通过测定吸收CO2水泥浆体胶砂试块不同龄期的碳化深度,系统研究了超声振动和机械搅拌下吸收不同量CO2在不同龄期内碳化深度及p H值变化区碳化规律,并结合XRD和SEM等分析测试手段,揭示水泥浆体微观结构特征、成分变化规律及碳化过程,建立抗碳化机制模型,深入揭示其抗碳化变化机理。研究结果表明,新拌浆体吸收CO2并未对其硬化试件的抗碳化性能造成不利影响。与纯水泥浆体（未吸收CO2）成型胶砂试件,机械搅拌吸收CO2水泥浆体成型胶砂试件的抗碳化性能没有明显变化,超声振动下吸收CO2新拌浆体成型胶砂试件的抗碳化明显提升,新拌浆体吸收CO2越多,其抗碳化性能越好。该论文有图72幅,表24个,参考文献222篇。