水泥行业是CO₂气体排放量最大的行业。最大程度地利用工业废渣，减少水泥熟料的生产及使用数量是目前硅酸盐行业节能减排、大幅减少CO₂排放的主要措施。利用碱激发技术可以大量利用工业废渣，但掺入的碱易造成胶凝材料的耐久性问题；加速碳化技术是一种可用于制备碳化材料的新型材料制备技术，但由于原料来源有限，目前并未得到广泛发展。本文以钢渣、矿渣、粉煤灰等工业废渣为原材料，Na₂CO₃为激发剂，标准砂为骨料，在评价废渣化学碳化能力及其影响因素的基础上，利用碱与CO₂协同作用制备钢渣碳化砖，研究钢渣碳化砖的性能及其影响因素。研究了影响废渣化学碳化能力的因素，并对废渣的化学碳化能力进行了评价。结果表明：废渣的化学碳化能力主要受其Ca元素含量及存在形式的影响，含较多f-CaO及硅酸二钙（C2S）的钢渣的化学碳化能力最强；掺入Na₂CO₃作激发剂，可有效促进废渣的化学碳化能力。分别研究了配比组成、碳化制度、成型工艺对钢渣碳化砖性能的影响，得到了最佳配比组成、碳化及成型工艺制度：以“1640kg/m³钢渣（比表面积434m2/kg）+410kg/m³骨料+13.12kg/m³Na₂CO₃，水胶比0.07”为配比制备钢渣砖坯体，经室温（25±2℃）静停养护2.0h后，将坯体转移至温度60℃，相对湿度60%，压力0.25MPa，CO₂浓度100%的条件下加速碳化120min。在上述工艺条件下制备得到的钢渣碳化砖（40×40×160mm）的抗压强度可达到35.0MPa，钢渣的CO₂吸收率可达10.19%。采用XRD、IR、TG-DSC、MIP、ESEM等测试手段分别测试了钢渣碳化砖产物及微观形貌的影响，探讨了其对钢渣碳化砖性能影响的机理。结果表明：以Na₂CO₃为激发剂时，钢渣碱激发过程中生成的C-S-H凝胶为坯体提供初始性能，碳化过程中生成的碳酸钙对坯体的“填充效应”，是坯体孔结构优化及强度提高的主要原因；碱激发与CO₂具有协同效应——碱激发过程中生成的C-S-H凝胶为碳化反应提供碳化源，生成的碳酸钙可起到“晶核”作用，促进碳化反应的发生；碳化反应利用碱激发过程的产物C-S-H作碳化源，生成的碳酸钙及SiO2凝胶使基体更加致密，从而使性能得到进一步优化。