水工混凝土碳化危害、预防及处理
水工钢筋混凝土碳化的破坏与防治
水工钢筋混凝土碳化的破坏与防治摘要：随着我国经济的飞速发展，为了满足现代化生产、生活需要，大量修建了水闸、堤坝等水利工程，有些水工建筑物由于所处环境比较特殊，出现碳化情况，严重影响结构耐久性，因此，研究水工混凝土碳化破坏机理及防治措施十分必要。
关键词：碳化;钢筋混凝土;结构耐久性;影响因素;治理1混凝土碳化概念混凝土的碳化又称为混凝土的中性化，几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。
它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用，使其成分、组织和性能发生变化，使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。
混凝土碳化本身对混凝土并无破坏使用，其主要危害是由于混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜(钝化膜)遭到破坏，使混凝土失去对钢筋的保护作用，使混凝土中钢筋锈蚀，同时，混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩，这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。
混凝土耐久性问题是公认的难题。
水闸建成运行后,如何加强混凝土构筑物的保养、维修,提高其耐久性,是水利工程管理单位值得深入研究的问题[1]。
由于钢筋混凝土构筑物长期暴露在自然环境中,空气中的CO2在适当的温度、湿度下浸入到硬化的水泥浆细孔中,与混凝土中Ca(OH)2 反应形成CaCO3,使混凝土碱度降低。
这种CO2从混凝土表面浸入到混凝土内部的过程称为碳化。
碳化使混凝土碱度降低,减弱对钢筋的保护作用,使钢筋容易锈蚀,锈蚀形成的铁锈体积膨胀(为原来的2~8倍),对混凝土保护层施加膨胀力。
又由于碳化层产生的碳化收缩,对其内部形成压力,而表面碳化层产生拉力,也能够使结构表面产生微小裂纹。
这种收缩裂纹成为空气和水的通道,加快了混凝土的碳化,当钢筋暴露在大气中时,锈蚀过程将加快,最后导致截面减小,严重降低结构强度,影混凝土建筑物的寿命[2]。
2混凝土碳化的主要影响因素2.1混凝土含水量及周围介质的相对湿度混凝土碳化过程与混凝土含水量及周围介质的相对湿度有关[3]。
水工建筑物混凝土碳化分析
水工建筑物混凝土碳化分析提纲：1. 水工建筑物混凝土碳化的概述2. 混凝土碳化的影响因素3. 碳化深度和损失率的计算方法及对混凝土性能的影响4. 碳化后混凝土的维修方法和加固方案5. 控制混凝土碳化的措施和建议1. 水工建筑物混凝土碳化的概述混凝土碳化是指混凝土中含有的水分和二氧化碳分子反应，释放出碳酸氢盐，从而改变混凝土中的化学成分和物理性能。
水工建筑物混凝土碳化的主要原因是受水的作用，水中含有二氧化碳和其他化学成分，会穿透混凝土表面至混凝土内部，导致混凝土中钙化程度下降，钢筋锈蚀速度变快，严重破坏混凝土的物理性能和强度，对水工建筑物的安全稳定造成严重危害和威胁。
2. 混凝土碳化的影响因素混凝土碳化的影响因素包括混凝土的配合比、含水量、细度模数、使用年限、温度、湿度、气候等多种因素。
其中，配合比和含水量是混凝土在铺设时制定的，因此，浇筑混凝土时要制定合理的混凝土配合比，控制混凝土含水率，确保混凝土的密实性和稳定性。
此外，混凝土使用年限也是影响混凝土碳化程度和深度的重要因素，长期使用的混凝土容易发生碳化现象，因此要定期检查和维护。
此外，温度、湿度和气候也会影响混凝土碳化程度和速度，一些高温、高湿度和酸雨环境会使混凝土碳化程度加剧。
3. 碳化深度和损失率的计算方法及对混凝土性能的影响碳化深度和损失率是评估混凝土现有状态的重要指标，对混凝土的性能和使用寿命有直接影响，因此需要合理计算。
碳化深度是指混凝土表面到首次出现碳酸盐的深度，可通过测量混凝土表面硬度，估算出混凝土碳化的范围。
损失率是指混凝土的强度损失百分比，可以通过分析混凝土中水化产物的形成情况来计算。
碳化深度和损失率越大，混凝土的强度和耐久性会受到更严重的影响，需要及时采取措施加以处理。
4. 碳化后混凝土的维修方法和加固方案针对已碳化的混凝土，需要尽快采取维修方法和加固方案，以恢复混凝土原有的力学性能和稳定性。
在维修方法方面，可以采用配制专用涂料、钢筋固化材料、混凝土表面硬化剂等方法，以达到减缓碳化的效果。
混凝土碳化原理及防治措施
混凝土碳化原理及防治措施一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、水利等领域的材料，其主要成分为水泥、砂、石子和水。
然而，混凝土在使用过程中会遭受各种环境的侵蚀，其中最常见的就是碳化。
混凝土的碳化会导致其强度下降、耐久性降低，甚至引起钢筋锈蚀等严重后果，因此混凝土碳化原理及防治措施备受关注。
二、混凝土碳化原理1.碳化的定义碳化是指混凝土表面或内部的碱性环境被CO2吸收后pH值下降，从而导致水泥石中的钙化合物溶解，释放出Ca2+和OH-离子，进而引发化学反应，使混凝土的物理性能、力学性能、耐久性能等发生变化的过程。
2.碳化的原因（1）CO2的影响CO2是引起混凝土碳化的主要因素之一。
在大气环境中，CO2气体与水分子结合形成碳酸，当碳酸接触到混凝土表面时就会与混凝土表面的碱性物质反应，从而导致混凝土表面的pH值下降，进而引发碳化反应。
（2）温度和湿度的影响温度和湿度对混凝土碳化也有一定的影响。
在高温和高湿的环境下，混凝土表面的水分子蒸发速度减缓，使得CO2在混凝土表面停留的时间变长，从而加速了混凝土的碳化过程。
（3）混凝土的性质和结构的影响混凝土的性质和结构也会影响碳化的发生。
如混凝土的孔隙率、水胶比、强度等，这些因素都会影响混凝土中的水泥石的稳定性，从而影响碳化的发生。
3.碳化的过程混凝土的碳化过程可以分为三个阶段：（1）初始阶段：在混凝土表面形成一层碳化层，混凝土表面的pH值降至9.5以下，水泥石中的钙化合物开始溶解，释放出Ca2+和OH-离子。
（2）加速阶段：CO2在混凝土内部逐渐渗透，混凝土中的钙化合物继续溶解，释放更多的Ca2+和OH-离子，反应加速。
（3）稳定阶段：混凝土中的钙化合物溶解完毕，钙离子和OH-离子逐渐失去活性，反应趋于平稳。
三、混凝土碳化的危害1.混凝土强度下降混凝土碳化会导致水泥石中的钙化合物溶解，释放出Ca2+和OH-离子，使得混凝土中的水泥石体积缩小，从而引起混凝土强度下降。
水工混凝土碳化危害、预防及处理
水工混凝土碳化危害、预防及处理商品混凝土碳化是商品混凝土建筑物普遍存在的不可忽视的问题。
水工建筑物商品混凝土结构普遍碳化深度较深，超过钢筋保护层厚度处较多，结构钢筋普遍锈蚀，有些部位甚至有锈水渗出，直接影响这些建筑物的安全度。
本文介绍商品混凝土碳化的概念、碳化机理、预防措施、处理方法。
1. 商品混凝土碳化概念商品混凝土的碳化又称为商品混凝土的中性化，几乎所有商品混凝土表面都处在碳化过程中。
它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用，使其成分、组织和性能发生变化，使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。
商品混凝土碳化本身对商品混凝土并无破坏使用，其主要危害是由于商品混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜(钝化膜)遭到破坏，使商品混凝土失去对钢筋的保护作用，使商品混凝土中钢筋锈蚀，同时，商品混凝土的碳化还会加剧商品混凝土的收缩，这些都可能导致商品混凝土的裂缝和结构的破坏。
根据湖北省水利水电工程检测研究中心对省内30多个工程碳化检测成果来看，五、六十年代修建的水工建筑物商品混凝土结构普遍碳化深度较深，一般为20～60mm，最大甚至超过90mm，远均超过钢筋保护层厚度，结构钢筋普遍锈蚀，有些部位甚至有锈水渗出。
这些建筑物的安全度普遍较低。
2. 商品混凝土碳化机理商品混凝土碳化是在潮湿环境下渗入商品混凝土体内部的CO2与水泥石中的Ca（OH）2发生中和反应,降低商品混凝土中的碱度的过程。
水泥中的矿物以硅酸三钙和硅酸二钙含量较多，约占总重的75%，水泥完全水化后，生成的水化硅酸钙凝胶约占总体积的50%，氢氧化钙约占25%，水泥石的强度主要取决于水化硅酸钙，在商品混凝土中水泥石的含量占总体积的25%。
商品混凝土具有毛细管—孔隙结构的特点，这些毛细管—孔隙包括商品混凝土成型时残留下来的气泡，水泥石中的毛细孔和凝胶孔，以及水泥石和骨料接触处的孔穴等等。
此外，还可能存在着由于水泥石的干燥收缩和温度变形而引起的微裂缝。
混凝土碳化的危害及预防措施
混凝土碳化的危害及预防措施商品混凝土的碳化是引起钢筋锈蚀影响商品混凝土耐久性的重要原因之一，为提高商品混凝土的耐久性，必须防止商品混凝土的碳化或降低碳化速度。
本文论述了商品混凝土碳化的机理、危害及影响碳化的因素，并提出了防止商品混凝土的碳化或放慢碳化速度所采取的措施，为防止钢筋锈蚀，提高商品混凝土的耐久性提供了重要依据。
1概述在商品混凝土建筑工程中，商品混凝土必须是耐久性的(商品混凝土耐久性是指商品混凝土在所使用的环境中保持长期性能稳定的能力)。
如耐久性能不足，就会造成结构物不同程度的损坏，一旦被损坏，所作修复工作投入的人力、物力往往是很大的;如耐久性能不足，甚至整个工程就会完全遭到破坏，给国家造成重大损失。
因此提高商品混凝土的耐久性、对延长商品混凝土建筑物的使用年限，节约国家对建筑的投资，具有重要的现实意义和深远的历史意义。
影响商品混凝土耐久性的因素是多方面的，而其中重要因素之一就是商品混凝土的碳化。
商品混凝土碳化，会引起钢筋锈蚀，导致其体积膨胀，使商品混凝土保护层开裂，直至使商品混凝土剥落，严重的影响了商品混凝土建筑物的耐久性。
因此必须采取相应措施，防止商品混凝土的碳化或降低碳化速度。
2商品混凝土碳化机理硬化的商品混凝土，由于水泥水化生成Ca(OH)2，故显碱性，PH值>12，此时商品混凝土里的钢筋表面生成一层稳定、致密、钝化的保护膜，使钢筋不生锈。
当不密实的商品混凝土置于空气中或Co2环境中时，由于Co2的侵入，商品混凝土中的Ca(OH)2与空气中的Co2在一定湿度的范围内发生化学反应，生成CaCO3等物质，其碱性逐渐降低，甚至消失，这种化学反应称为商品混凝土的碳化。
当环境处于50-70%的湿度时碳化速度最快。
(另外凡是能与Ca(OH)2进行中和反应的一切酸性气体，如SO2、SO3、H2S以至于HCI等，均能进行中和反应，使商品混凝土碱性降低，使其中钢筋去钝化，故商品混凝土碳化应更广义的称为“中性化”)。
混凝土的化学危害及碳化的防治
水工混凝土碳化原因和处理
水工混凝土碳化原因和处理混凝土的碳化是指混凝土中原呈碱性的氢氧化钙，在大气中受到二氧化碳和水分的作用，渐渐变成呈中性的碳酸钙的过程，混凝土碳化对混凝土结构破坏影响很大。
混凝土碳化影响因素水工建造物混凝土碳化的影响因素较多，有内在因素，也有外界因素。
1影响混凝土碳化的内在因素1.1水泥品种不同的水泥，其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学成分不同，直接影响着水泥的活性和混凝土的碱度，对碳化速度有重要影响。
一般而言，水泥中熟料越多，则混凝土的碳化速度越慢。
外加剂（减水剂、引气剂）一般均能提高抗渗性，削弱碳化速度，但含氯盐的防冻、早强剂则会严峻加速钢筋锈蚀，应严格控制其用量。
1.2集料品种和级配集料品种和级配不同，其内部孔隙结构差别很大，直接影响着混凝土的密实性。
材质致密坚实，级配较好的集料的混凝土，其碳化的速度较慢。
1.3磨细矿物掺料的品种和数量如具有活性水硬性材料的掺料，其不能自行硬化，但能与水泥水化析出的氢氧化钙或者与加入的石灰互相作用而形成较强较稳定的胶结物质，使混凝土碱度降低。
在水灰比不变采用等量取代的条件下，掺料量取代水泥量越多，混凝土的碳化速度就越快。
1.4水泥用量增强水泥用量，一方面可以转变混凝土的和易性，提高混凝土的密实性；另一方面还可以增强混凝土的碱性储备，使其抗碳化性能增加，碳化速度随水泥用量的增大而削减。
1.5水灰比在水泥用量一定的条件下，增大水灰比，混凝土的孔隙率增强，密实度降低，渗透性增大，空气中的水分及有害化学物质较多的浸入混凝土体内，加快混凝土碳化。
1.6施工质量施工质量差表现为振捣不密实，造成混凝土强度低，蜂窝、麻面、空洞多，为大气中的二氧化碳和水分的渗入发明了条件，加速了混凝土的碳化。
1.7养护质量混凝土成型后，务必在适合的环境中举行养护。
养护好的混凝土，具有胶凝好、强度高、内实外光和抗侵蚀能力强，能阻挡大气中的水分和二氧化碳侵入其内，延缓碳化速度。
2影响混凝土碳化的外界因素2.1酸性介质酸性气体（如CO2）渗入混凝土孔隙溶解在混凝土的液相中形成酸，与水泥石中的氢氧化钙、硅酸盐、铝酸盐及其他化合物发生中和反应，导致水泥石渐渐变质，混凝土的碱度降低，这是引起混凝土碳化的直接缘由。
混凝土碳化的原因及防治措施
混凝土碳化的原因及防治措施混凝土碳化是混凝土耐久性低耐久性重要缺陷之一，许多因素都会导致混凝土碳化，主要原因包括：
1、混凝土表面污染：混凝土表层污染物，如油污、灰尘等，会破坏混凝土表面的密封，使氯离子易于渗入，对钢筋的腐蚀会加快氧化混凝土的速度，最终导致混凝土碳化。
2、空气污染：空气污染物如碳氧化物、臭氧等，会腐蚀混凝土表面，降低混凝土表面防水性能，使混凝土表层更易损坏。
3、接触及重力作用：混凝土受重力作用或接触空气、湿地土壤，都会使混凝土表层受损，进而加快混凝土碳化进程。
防治措施如下：
1、做好混凝土水凝土施工严格按设计规范建设，使混凝土性能达到设计要求，以保证长期的使用寿命。
2、做好防护措施。
采用增韧材料，减少或避免混凝土表层受到重力作用或接触空气、湿地土壤；采用耐腐蚀的涂料，防止混凝土表层受到空气污染等损坏。
3、加强表面防护，采用防水、抗渗、耐腐蚀的涂料，能保证混凝土表面AK，延长其使用寿命。
4、做好清洁，及时清除混凝土表面的污染物，以降低混凝土表层受到破坏的可能性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水工混凝土碳化危害、预防及处理（钟汉华） 时间：2007年10月26日 16:51 来源：《中国水利水电市场》2007年9期放大缩小打印[摘要] 混凝土碳化是混凝土建筑物普遍存在的不可忽视的问题。
水工建筑物混凝土结构普遍碳化深度较深，超过钢筋保护层厚度处较多，结构钢筋普遍锈蚀，有些部位甚至有锈水渗出，直接影响这些建筑物的安全度。
本文介绍混凝土碳化的概念、碳化机理、预防措施、处理方法。
[关键词] 混凝土碳化耐久性预防处理1. 混凝土碳化概念混凝土的碳化又称为混凝土的中性化，几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。
它是空气中二氧化碳与水泥石中的碱性物质相互作用，使其成分、组织和性能发生变化，使用机能下降的一种很复杂的物理化学过程。
混凝土碳化本身对混凝土并无破坏使用，其主要危害是由于混凝土碱性降低使钢筋表面在高碱环境下形成的对钢筋起保护作用的致密氧化膜(钝化膜)遭到破坏，使混凝土失去对钢筋的保护作用，使混凝土中钢筋锈蚀，同时，混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩，这些都可能导致混凝土的裂缝和结构的破坏。
根据湖北省水利水电工程检测研究中心对省内30多个工程碳化检测成果来看，五、六十年代修建的水工建筑物混凝土结构普遍碳化深度较深，一般为20～60mm，最大甚至超过90mm，远均超过钢筋保护层厚度，结构钢筋普遍锈蚀，有些部位甚至有锈水渗出。
这些建筑物的安全度普遍较低。
2. 混凝土碳化机理混凝土碳化是在潮湿环境下渗入混凝土体内部的CO2与水泥石中的Ca（OH）2发生中和反应,降低混凝土中的碱度的过程。
水泥中的矿物以硅酸三钙和硅酸二钙含量较多，约占总重的75%，水泥完全水化后，生成的水化硅酸钙凝胶约占总体积的50%，氢氧化钙约占25%，水泥石的强度主要取决于水化硅酸钙，在混凝土中水泥石的含量占总体积的25%。
混凝土具有毛细管—孔隙结构的特点，这些毛细管—孔隙包括混凝土成型时残留下来的气泡，水泥石中的毛细孔和凝胶孔，以及水泥石和骨料接触处的孔穴等等。
此外，还可能存在着由于水泥石的干燥收缩和温度变形而引起的微裂缝。
普通混凝土的孔隙率一般不少于8~10%。
混凝土的碳化是伴随着CO2气体向混凝土内部扩散，溶解于混凝土孔隙内的水中，再与各水化产物发生碳化反应，生成碳酸钙等产物。
混凝土碳化是由于混凝土存在着孔隙，里面充满着水分和空气，在混凝土的气相、液相、固相中进行着一个十分复杂的多相物理化学连续过程。
水泥石中各水化产物稳定存在的pH值如表1（略）。
当混凝土细孔溶液中pH值低于表1（略）中所示值时,各物质开始进行分解。
在混凝土的细孔溶液中，存在较多的是K+、Na+和与之平衡的OH-。
Ca2+的浓度很低。
但是，这样的溶液在碳酸的作用下，由于碳酸盐中CaCO3的溶解度是最低的，所以CaCO3有选择性地首先沉淀，这是为了补充溶液中Ca2+的不足，固相中的Ca（OH）2 溶解。
有的学者指出水与空气的存在是混凝土发生碳化的先决条件。
根据已碳化完了的试件的孔隙壁及内部的取样，测定其钙化比得知，碳化反应主要发生在孔隙内壁上。
水泥的水化产物对CO2 具有吸收与缓冲能力，在该能力丧失之前，碳化反应进行，直到缓冲能力丧失，CO2 气体再一步向混凝土内部扩散。
所以，碳化是呈阶梯状进行的。
混凝土的碳化结果，使凝胶孔和部分毛细管可能被碳化产物CaCO3 等堵塞，混凝土本身的抗渗性和强度会有所提高。
但是，碳化降低了混凝土孔隙液体中pH值，碳化一旦达到钢筋表面，钢筋就会因其表面的钝化膜遭到破坏而锈蚀。
钢筋开始锈蚀后，随后钢筋径向膨胀，保护层顺筋开裂，最后钢筋锈蚀加剧直至结构破坏；混凝土碳化破坏了混凝土结构的表面稳定的水化生成物，碳化反应生成的碳酸钙强度较低，从而降低混凝土强度。
同时，混凝土的碳化还会加剧混凝土的收缩，导致混凝土产生裂缝,从而破坏建筑物。
3.混凝土碳化影响因素由上可知，混凝土的碳化是伴随着CO2 气体向混凝土内部扩散，溶解于混凝土孔隙内的水中，再与各水化产物发生碳化反应这样一个复杂的物理化学过程。
所以，混凝土的碳化速度取决于CO2 气体的扩散速度及CO2 与混凝土成分的反应性。
而CO2 气体的扩散速度又受混凝土本身的组织密实性、CO2 气体的浓度、环境温度、湿度等因素影响，所以碳化反应受混凝土内孔隙溶液的组成、水化产物的形态等因素的影响。
具体表现在：3.1内在因素3.1.1水泥品种不同的水泥，其矿物组成、混合材量、外加剂、生料化学成分不同，直接影响着水泥的活性和混凝土的碱度，对碳化速度有重要影响。
一般而言，水泥中熟料越多，则混凝土的碳化速度越慢。
外加剂（减水剂、引气剂）一般均能提高抗渗性，减弱碳化速度，但含氯盐的防冻、早强剂则会严重加速钢筋锈蚀，应严格控制其用量。
3.1.2骨料品种和级配骨料品种和级配不同，其内部孔隙结构差别很大，直接影响着混凝土的密实性。
材质致密坚实，级配较好的骨料的混凝土，其碳化的速度较慢。
3.1.3磨细矿物掺料的品种和数量如具有活性水硬性材料的掺料，其不能自行硬化，但能与水泥水化析出的氢氧化钙或者与加入的石灰相互作用而形成较强较稳定的胶结物质，使混凝土碱度降低。
在水灰比不变采用等量取代的条件下，掺料量取代水泥量越多，混凝土的碳化速度就越快。
3.1.4水泥用量增加水泥用量，一方面可以改变混凝土的和易性，提高混凝土的密实性；另一方面还可以增加混凝土的碱性储备，使其抗碳化性能增强，碳化速度随水泥用量的增大而减少。
3.1.5水灰比在水泥用量一定的条件下，增大水灰比，混凝土的孔隙率增加，密实度降低，渗透性增大，空气中的水分及有害化学物质较多的浸入混凝土体内，加快混凝土碳化。
3.1.6施工质量施工质量差表现为振捣不密实，造成混凝土强度低，蜂窝、麻面、空洞多，为大气中的二氧化碳和水分的渗入创造了条件，加速了混凝土的碳化。
3.1.7养护质量混凝土成型后，必须在适宜的环境中进行养护。
养护好的混凝土，具有胶凝好、强度高、内实外光和抗侵蚀能力强，能阻止大气中的水分和二氧化碳侵入其内，延缓碳化速度。
3.2外界因素3.2.1酸性介质酸性气体（如CO2）渗入混凝土孔隙溶解在混凝土的液相中形成酸，与水泥石中的氢氧化钙、硅酸盐、铝酸盐及其他化合物发生中和反应，导致水泥石逐渐变质，混凝土的碱度降低，这是引起混凝土碳化的直接原因。
试验研究已证明，混凝土的碳化速度与二氧化碳浓度的平方根成正比，即混凝土碳化速度系数随二氧化碳浓度的增加而加快。
混凝土中钢筋锈蚀的另一个重要和普通的原因是氯离子（Cl-）作用。
氯离子在混凝土液相中形成盐酸，与氢氧化钙作用生成氯化钙，氯化钙具有高吸湿性，在其浓度及湿度较高时，能剧烈地破坏钢筋的钝化膜，使钢筋发生溃灿性锈蚀。
3.2.2温度和光照混凝土温度骤降，其表面收缩产生拉力，一旦超过混凝土的抗拉强度，混凝土表面便开裂，导致形成裂缝或逐渐脱落，为二氧化碳和水分渗入创造了条件，加速混凝土碳化。
阳面混凝土温度较背阳面混凝土温度高，二氧化碳在空气中的扩散系数较大，为其与氢氧化钙反应提供了有利条件，阳光的直接照射，加速了其化学反应和碳化速度。
据检测同一结构的背阳面的碳化速度是阳面的60%~80%。
3.2.3相对湿度周围介质的相对湿度直接影响混凝土含水率和碳化速度系数的大小。
过高的湿度（如100%），使混凝土孔隙充满水，二氧化碳不易扩散到水泥石中，过低的湿度（如25%），则孔隙中没有足够的水使二氧化碳生成碳酸，碳化作用都不易进行；当周围介质的相对湿度为50~70%，混凝土碳化速度最快。
因此，混凝土碳化速度还取决于混凝土的含水量及周围介质的相对湿度。
实际工程中混凝土结构下部的碳化程度较上部轻，主要是湿度影响的结果。
3.2.4冻融和渗漏在混凝土浸水饱和或水位变化部位，由于温度交替变化，使混凝土内部孔隙水交替地冻结膨胀和融解松弛，造成混凝土大面积疏松剥落或产生裂缝，导致混凝土碳化。
渗漏水会使混凝土中的氢氧化钙流失，在混凝土表面结成碳酸钙结晶，引起混凝土水化产物的分解，其结果是严重降低混凝土强度和碱度，恶化钢筋锈蚀条件。
4.混凝土碳化的防止措施混凝土碳化有混凝土“癌症”之说，关键是应采取防止措施。
4.1设计方面根据水工建筑物中不同的结构形式和不同的环境因素，分别对混凝土的保护层采取不同的厚度，应尽量避免一律采用2~3cm。
4.2施工方面4.2.1限制新拌混凝土氯化物含量。
拌和混凝土时，有可能从拌和水、水泥、细骨料、粗骨料以及外加剂等材料带进氯离子。
对不接触氯离子的混凝土，拌和物中的氯离子含量应不大于引起钢筋锈蚀的临界值。
4.2.2采用活性掺和料和减水剂技术。
国内外大量研究和工程实践证明，掺加适量优质的粉煤灰，在保证强度等级与和易性要求的前提下充分潮湿养护，不仅可以节能、节约水泥，降低工程造价，改善施工和易性、可泵性，消除泌水、离析带来的质量问题，而且可以以火山灰反应生成的水化硅酸钙凝胶体封堵毛细孔，从而显著提高对钢筋的防护性能。
如果适量取代水泥，甚至外加法或同时掺加减水剂，以降低其水胶比，则会取得更好的效果。
若以硅粉和硅粉粉煤灰双掺，其效果要优于单掺硅粉剂。
4.2.3严格控制施工质量。
施工质量与混凝土耐久性关系的重要性超过其他因素。
从大量混凝土工程出现碳化看，多出在施工质量上，因此，严格标准要求，严格操作规程、严格控制施工质量，是十分必要的。
4.3使用方面对于水工建筑物在使用上不要随意改变原设计的使用条件。
因为水工建筑物使用条件的改变，直接关系到外界气体、温度、湿度等因素变化所引起的混凝土内部某些情况的变化，尤其是对于混凝土构件的容易碰撞部位，更应当设置包角和隔层保护。
4.4管理方面对于水工建筑中混凝土构件的管理，主要是定期检查、加强维护。
对于容易产生碳化的混凝土构件，则应派专人定期观察及测试温度、湿度，检查裂缝情况和碳化深度，并作好详细记录。
若发现混凝土表面有开裂、剥落现象时，则应及时利用防护涂料对混凝土表面进行封闭或采取使混凝土表面与大气隔离措施，绝对不允许其裂缝继续扩大，必要时可作混凝土补强处理。
5. 几种实用的混凝土碳化处理方案5.1丙乳(丙烯酸脂共聚乳液)砂浆修补5.1.1丙乳砂浆封闭施工前，必须把混凝土表面的尘污、松散混凝土、裂隙边缘的杂物等用钢丝刷彻底清除，表面有油污时用汽油冲洗干净，然后用高压水泵进行喷洗。
对混凝土表面的裂缝或孔洞用丙乳砂浆填充后，不必抹光，以便于与封闭涂料结合。
5.1.2 涂浆封闭施工前先将混凝土表面洒水，使其充分吸附水分，待稍干并保持湿润状态时开始涂浆。
涂浆封闭分三次。
第一遍用毛刷涂刷净浆，涂刷时要力求均匀，对表面低洼点、粗糙处理都要涂刷，不可漏涂。
第二遍涂浆待净浆稍干(约经过2h)后进行。
用木抹子涂刷丙乳砂浆，不必抹光，均匀即可，厚度为4～5mm。
为了保持砂浆的和易性，便于施工，涂刷要分片进行，一次不可过大，以3～4m2为宜。