本发明公开了一种超临界二氧化碳养护水泥的装置，包括养护舱，养护舱通过管道一与二氧化碳气源相连，管道一上设置温度控制器和高压输送泵；养护舱通过管道二与PID程序控温装置相连；养护舱内设置电阻丝加热套和多孔板，管道二靠近电阻丝加热套的一端设置温度探针，多孔板用于放置样品；养护舱通过管道三排出气体。本发明还公开了超临界二氧化碳养护水泥的养护固碳方法及一种超临界二氧化碳养护水泥的全生命周期评价方法。本发明的超临界二氧化碳养护水泥的装置能够精准地控制温度与压力，具备最快的碳化速度和效率和很高的碳化程度，接近完全碳化；对样品条件控制更为简单，在干燥样品中仍可以有很高的碳化程度，更加快捷容易。