我国钢渣和二氧化碳资源再利用率较低,且地下水位不断下降造成城市排水问题日益突出。本文利用钢渣微粉和粗骨料,优选配比和成型工艺,采取预处理措施,摒弃传统水泥,在微生物酶化作用下加速碳化实现胶结,制备出具有较好工程性能的透水路面砖,安定性良好,具有显著的环境效益。本文首先以钙源提供方式作为区分,对比了纯钢渣、氢氧化钙-钢渣和稀醋酸-钢渣三种碳化体系,通过正交设计,以劈裂抗拉强度、透水率和实测孔隙率作为评价参数优选确定了三种体系的最佳配合比,并对不同钙源体系下的碳化机理开展了进一步的探究,发现由于氢氧化钙-钢渣体系的有效孔隙率显著降低,同一配比下氢氧化钙掺量越高,钢渣净浆越少,其可供二氧化碳传输的路径进一步减少,碳化深度远低于稀醋酸体系的碳化深度。对不同钙源体系下碳化钢渣砖的界面研究发现,稀醋酸-钢渣体系的弹性模量和硬度值分别比氢氧化钙-钢渣体系的弹性模量和硬度值高207%和298%,而碳化深度随着微生物的掺量先增大后减小。因此,建议采用稀醋酸-钢渣体系,稀醋酸浓度取为0.5mol/L,微生物掺量为1%,搅拌方式为胶凝材料裹石法。其次,论文探究了湿含量对钢渣路面砖碳化效果的影响。研究发现,当剩余水灰比为0.15时,砖体的空隙和毛细孔逐渐处于无水联通状态,利于CO2的扩散与传输;另一方面留有部分的水既有利于微生物加速CO2水合作用,又有利于钙、镁离子的溶解发生碳化反应,这时当两者达到平衡后,碳化反应迅速进行,生成大量的碳酸钙密实砖体,使砖体获得较高强度。论文还研究了碳化压力对钢渣路面砖碳化效果的影响,发现负压状态下随着压力的增加强度迅速增长,而在正压状态下强度增长变缓,几乎不变化。碳化压力为0MPa时,其强度达到3.81MPa,相比碳化压力0.3MPa条件下强度下降4%,与此同时养护成本显著降低,具有显著经济效益。最后,论文在优选体系、配合比及工艺参数下制备成功制备了微生物矿化钢渣透水路面砖,并对其基本力学性能、耐久性和透水性进行了测试,抗压强度22.48MPa,抗折强度6.48MPa,劈裂抗拉强度3.98MPa,透水系数0.206cm/s,已达到《GB/T 25993-2010透水路面砖和透水路面板》中fts3.5、Rf4.5的A级透水路面砖的要求。