钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，约占钢产量的10%-15%，每年钢渣排放近亿吨。由于钢渣的成分不稳定，体积安定性不良，使得钢渣的利用率较低不足10%。钢渣的高碱性赋予其优良的碳化性能。在一定的工艺条件下，数十分钟内钢渣即可吸收大量的CO2气体，同时制备性能优异的建筑材料制品。.为了提升钢渣的碳化增重率同时优化钢渣制品的力学性能和耐久性，研究了成型前Ca(OH)2乳浊液的加入量、pH值、原料搅拌时间、成型压力、CO2压力、温度、碳化时间和CaSO4⋅2H2O、Na2CO3、NaHCO3、Na2SiO3等外加剂对钢渣制品碳化率、强度、压蒸体积安定性的影响。并结合X射线衍射(XRD)、综合热分析(TG-DSC)、电子显微镜(SEM-EDS), 傅里叶转换红外光谱(FT-IR), 固体核磁共振(NMR)等测试手段对钢渣碳酸化后结构的相组成、微观结构与形貌进行分析。研究表明，弱酸或弱碱条件和外加剂时可以促进钙离子的溶出或者增加HCO3-浓度从而增大碳化率；碳化反应主要集中在前2小时，后期碳化率增长不明显；成型压力，CO2压力和碳化时间都会对碳化率和制品的强度产生影响，最佳反应条件分别为8MPa，0.2MPa。对钢渣中的化学成分和矿物成分进行了定量分析。并对主要矿物的碳化热力学进行计算。热力学数据表明钢渣中的主要矿物(氧化钙，氧化镁，C3S，β-C2S，γ-C2S，镁蔷薇辉石(Ca3Mg(SiO4)2)，枪晶石(Ca4Si2O7F2)，黑钙铁矿(Ca2Fe2O5)，钙铁石(Ca4Al2OFe2O10)等)均可与CO2自发进行反应。研究了不同矿物的固碳率及对强度增长的贡献，分析了其碳化前后的宏观，微观结构变化及其力学性能的影响。提出了不同矿物碳化的比强度(K)来表征单位质量CO2提供的抗压强度。.相同条件下C2S，CH，C-S-H的碳化率逐渐增大，但抗压强度逐渐降低。碳化后生成碳酸钙堆积在孔隙中，减小了制品的孔隙率，是强度增长的最主要原因之一。但是不同矿物碳化的碳酸钙呈现出不同的晶型和热稳定性。β-C2S的碳化过程中形成了方解石和比表面积较大的C-S-H凝胶使得强度增长最高。C-S-H在加速碳化2 h之后，生成了3种不同晶型的碳酸钙和的硅胶，碳酸钙从300℃开始分解；C-S-H双层硅氧链之间的Ca-O层逐渐脱去与CO2反应，造成得C-S-H收缩，同时碳化后强度增长幅度较小。