碳化养护混凝土是一种极具前景的混凝土养护技术,其养护周期短、能耗低,养护后的混凝土制品力学、耐久性能优良等优点使其应用备受关注,但由于目前碳化养护混凝土制品的工艺及技术的不成熟,导致制品碳化的不均匀、不充分的问题未得到彻底解决,特别是养护过程中CO₂气体的迁移规律和影响因素并不明确。因此,掌握CO₂在碳化养护混凝土过程中的扩散规律以及控制方法,具有十分重要的意义。本论文以碳化深度等为主要指标,通过改变混凝土内部结构和碳化养护条件等条件,探究单一变量对混凝土养护过程中CO₂的迁移规律的影响,并在此基础上建立CO₂养护混凝土的迁移系数及深度模型,以研究CO₂在碳化混凝土中的控制机制。并借助孔结构、扫描电镜分析、X射线衍射矿相分析等对碳化前后水泥基体内部微观结构的变化进行了分析,取得的主要实验结果如下:1碳化养护混凝土的微观结构与组成随水灰比的增大,碳化效果提高,碳化养护4h水灰比为0.60时碳化效果最好,碳化深度16.43mm,强度比碳化前提高90.21%,但固碳率为15.12%,低于水灰比为0.50时的15.87%。采用较大水灰比,适当泌水现象的发生使净浆内部的连通孔数目及尺寸都变大,有利于CO₂的迁移,而过大的水灰比导致水泥熟料的缺失,使其固定CO₂的能力及强度都减弱。碳化时间对于CO₂迁移的影响在前6小时比较显著,更长时间的增益不大;碳化养护能够改善水泥基体的内部结构,水灰比为0.45的净浆碳化养护后总孔隙率降低54.01%,多害孔（>0.2μm）的孔体积降低了84.25%。碳化养护过程中,发生碳化反应的主要是C2S、C3S和Ca（OH）2,C-S-H的反应量很小。2 CO₂在混凝土中扩散的影响因素及控制机制研究对于砂浆:所使用河砂级配与富勒理想级配曲线程度越偏离,砂浆内部CO₂迁移深度则越大,最高可达20.63mm;使用单一粒径区间的河砂,随砂尺寸的增大,CO₂在砂浆内部的迁移变得困难,砂子粒径为2.16-4.78mm时,碳化深度仅为5.71mm;随胶砂比的减小,CO₂的迁移能力变强;掺合料的加入使砂浆的碳化深度变大的同时降低固碳率,且随掺量的增加,碳化深度随之增大,这与水泥熟料的缺失有直接的关系。对于混凝土组成:对于单一粒径的粗骨料,粒级的减小更有利于CO₂的迁移以及碳化的发生,最佳粒级为5-10mm;砂率的提高与水灰比的减少均会导致碳化深度的减小;提高水泥用量则对CO₂的扩散无益,水泥用量为360 kg/m3时,CO₂迁移深度最大。对于碳化工艺:合理的预处理方式与时间可以高效降低混凝土的含湿量,提高碳化效率。CO₂气体压力的增大使CO₂更易进入试样内部,CO₂分压为0.45MPa时碳化深度高达17.25mm。养护温度在65℃时,养护湿度在70%左右时碳化效果最好,过高或过低的温度或湿度都将降低CO₂在混凝土中的扩散能力。3多系数CO₂扩散系数及碳化深度预测模型的建立根据水灰比、砂率、水泥用量、碳化时间、碳化温度、碳化压力对于碳化深度的影响建立了多系数CO₂扩散系数公式,试验证明:CO₂扩散系数与水灰比成线性关系,与水泥用量、碳化压力成二次函数关系,与水泥用量和砂率成三次函数关系,与碳化时间的平方成正比关系。由CO₂扩散系数公式推导的碳化深度预测公式如下: