广泛使用的水泥基材料是多高层建筑室内氡(222Rn)污染的主要源头之一。水泥基材料在长期自然环境作用下,不可避免地发生碳化,可能导致氡析出能力发生改变,从而影响公众健康。然而,目前对水泥基材料氡析出能力或室内氡污染评估的研究,仅采用短时测量数据或主观既定的常数,均未考虑材料因碳化而发生的氡析出率改变,导致研究结果具有一定的局限性。本文针对特殊环境下碳酸盐侵蚀和自然环境下二氧化碳侵蚀,研究了碳化反应对氡析出率的作用效应,阐明了材料特性和碳化龄期对氡析出率的影响,得到了标准加速碳化、加速碳化-应力耦合和自然碳化等条件下水泥基材料氡析出率值,建立了典型房间室内环境氡浓度水平与龄期的关系,研究获得如下创新结论:研究了浸泡碳酸氢钠溶液法加速加气混凝土试块碳化对密闭腔体中氡活性浓度的影响。结果表明浸泡法加速碳化显著促进了水泥基材料内部氡的析出,腔体内平衡时平均氡浓度约为试块纯水浸泡下的2倍,为初始干燥状态下的4倍。试块表面氡析出率随碳酸氢钠溶液浓度增加而增加。表面氡析出率的变化趋势与孔隙度的变化趋势一致,且孔隙度增量直接决定了氡析出率的变化量。研究了在20 vol.%二氧化碳标准加速碳化条件下,不同配合比的水泥基材料特性和碳化龄期对氡析出率的影响。结果再次证实了碳化作用对水泥基材料氡析出率存在随碳化龄期正（促进/增大）负（抑制/减小）波动的显著影响。材料特性中骨料含量影响最为显著,其次为粉煤灰的掺加和水泥品种。相对水泥砂浆和混凝土,水泥净浆有着明显抑制氡析出率的优势。混凝土抑制氡析出率的优势主要体现在碳化早期（7天前）,而粉煤灰混凝土的优势则体现在碳化7天后。采用复合硅酸盐水泥的混凝土抑制氡析出率的优势主要体现在碳化中期即14天左右,采用普通硅酸盐水泥的混凝土的优势主要体现在碳化早期和晚期（28天左右）。粉煤灰掺量和水胶比对水泥基材料氡析出率影响较小。利用有限元法对混凝土块体的20 vol.%二氧化碳加速碳化-氡迁移过程进行了数值模拟,得到试块表面氡析出率模拟值。通过对比氡析出率的实验值和模拟值,修正了材料碳化区氡扩散系数,建立了标准加速碳化条件下碳化区氡扩散系数修正因子与碳化深度（或碳化龄期）间的函数关系,修正后氡析出率模拟值与实验值吻合良好。对混凝土块体在0.04 vol.%二氧化碳下服役50年的自然碳化过程进行模拟,碳化深度结果验证了自然碳化与标准加速碳化的碳化速率系数相关性,结合碳化区氡扩散系数修正因子,进而模拟了块体自然碳化-氡迁移过程。结果显示,表面氡析出率在材料服役5年时达到最低值,服役10年时达到峰值,约为碳化前初始值的1.2倍,直至服役30年才降至碳化前的初始水平。对标准加速碳化和应力共同作用下的混凝土块体表面氡析出率的模拟结果显示,碳化-应力共同作用下的氡析出率在碳化早期比仅受碳化作用时略高出0.14～0.62m Bq/（m2·s）。应力水平从0.3增加至0.6时,材料表面氡析出率仅增加0.02～0.08 m Bq/（m2·s）。模拟了典型水泥基房屋室内氡浓度分布,得到了不同通风方式下,室内整体氡浓度水平和不同离地高度氡浓度水平。当释放源面氡析出率相同时,源面的面积直接决定了室内氡浓度的高低,水平源面对室内氡浓度的贡献显著。通风可以显著降低室内氡浓度,但当通风风速相同时,开窗比开门对室内控氡降氡更加有利。当服役龄期大于1年时,以龄期的对数的平方根为自变量,氡浓度为因变量,所有拟合曲线均符合2次多项式,得到室内氡浓度均值随服役龄期的预测模型。本文研究结果提供了一种水泥基材料氡析出率准确评价的方法,可为室内氡污染长期预测提供理论依据。