混凝土碳化深度与处理措施
混凝土中碳化深度测量技术规程
混凝土中碳化深度测量技术规程【混凝土中碳化深度测量技术规程】引言：混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，其强度和耐久性对于保证建筑物的结构安全至关重要。
然而，由于外部环境的影响和时间的推移，混凝土中可能产生碳化现象，从而导致其性能下降。
准确测量混凝土中的碳化深度具有重要意义，可以帮助我们评估混凝土结构的健康状况，采取相应的维修和保养措施。
本文将介绍混凝土中碳化深度的测量技术规程。
一、碳化深度的定义和意义1.1 碳化深度的概念碳化深度是指二氧化碳和水分进入混凝土内部并与水泥石中的钙化合物反应形成碳酸钙，导致混凝土内部pH值降低的程度。
碳化深度可以视为表征混凝土耐久性和抗渗性能的重要指标。
1.2 碳化深度的意义准确测量混凝土中的碳化深度可以帮助我们判断混凝土结构的健康状况，及时采取维修和保养措施。
对于新建混凝土结构，了解其碳化深度可以提供设计和施工方面的参考，以确保工程质量和建筑寿命。
二、碳化深度测量技术规程2.1 样品制备在进行碳化深度的测量之前，需要制备一定数量的混凝土样品。
样品应当代表所要评估的混凝土结构，尽可能具有代表性。
样品的制备应遵循有关标准和规程。
2.2 测量设备和工具进行碳化深度测量所需的设备和工具包括：测量刀具、橡皮泥等。
这些设备和工具应保持清洁和精确，以减小误差。
2.3 测量方法2.3.1 表面处理在进行测量之前，需要对混凝土样品的表面进行处理，以去除任何可能影响测量结果的污渍和杂质。
常见的表面处理方法包括刮除外表层和用橡皮泥填充露出的孔洞。
2.3.2 切割测量采用切割测量方法可以准确测量混凝土中的碳化深度。
在样品上绘制一条竖直的参考线，并选择合适的切割点位置。
使用测量刀具沿参考线切割混凝土，直至观察到明显的颜色变化为止。
通过测量刀具切割的深度来确定碳化深度。
2.3.3 增重法测量增重法测量是通过测量混凝土样品的质量变化来计算碳化深度。
将样品放置在恒温恒湿条件下，定期测量样品的质量，并记录下来。
混凝土碳化深度及对回弹影响
混凝土碳化深度及对回弹影响混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。
空气中ＣＯ２气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为：Ｃａ（ＯＨ）2＋ＣＯ2＝ＣａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ。
水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Ｆｅ2Ｏ3和Ｆｅ3Ｏ4，称为钝化膜（碱性氧化膜）。
碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。
可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化，对于素混凝土，碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。
影响混凝土碳化速度的因素是多方面的。
首先影响较大的是水泥品种，因不同的水泥中所含硅酸钙和铝酸钙盐基性高低不同；其次，影响混凝土碳化主要还与周围介质中ＣＯ2的浓度高低及湿度大小有关，在干燥和饱和水条件下，碳化反应几乎终止，所以这是除水泥品种影响因素以外的一个非常重要的原因；再次，在渗透水经过的混凝土时，石灰的溶出速度还将决定于水中是否存在影响Ｃａ（ＯＨ）2溶解度的物质，如水中含有Ｎａ2ＳＯ4及少量Ｍｇ2＋时，石灰的溶解度就会增加，如水中含有Ｃａ（ＨＣＯ3）2的Ｍｇ（ＨＣＯ3）2对抵抗溶出侵蚀则十分有利。
因为它们在混凝土表面形成一种碳化保护层；另外，混凝土的渗透系数、透水量、混凝土的过度振捣、混凝土附近水的更新速度、水流速度、结构尺寸、水压力及养护方法与混凝土的碳化都有密切的关系。
混凝土碳化破坏的防治,对于混凝土的碳化破坏，我们在施工中总结出了一系列治理措施：一是，在施工中应根据建筑物所处的地理位置、周围环境，选择合适的水泥品种；对于水位变化区以及干湿交替作用的部位或较严寒地区选用抗硫酸盐普通水泥；冲刷部位宜选高强度水泥；二是，分析骨料的性质，如抗酸性骨料与水、水泥的作用对混凝土的碳化有一定的延缓作用；三是，要选好配合比，适量的外加剂，高质量的原材料，科学的搅拌和运输，及时的养护等各项严格的工艺手段，以减少渗流水量和其它有害物的侵蚀，以确保混凝土的密实性；另外，若建筑物地处环境恶劣的地区，宜采取环氧基液涂层保护效果较好，对建筑物地下部分在其周围设置保护层；用各种溶注液浸注混凝土，如：用溶化的沥青涂抹。
混凝土回弹碳化深度
混凝土回弹碳化深度混凝土回弹碳化深度是指混凝土表面被碳化物侵蚀而造成的混凝土表面硬度的下降，通过测量回弹锤的回弹值，来推断混凝土表面的碳化程度，从而预测混凝土的耐久性能。
混凝土是一种具有优异物理力学性能的材料，但是其主要成分如水泥、石灰石等都是碱性物质，易受外界化学物质侵蚀，特别是在空气中的CO2会与水泥石的Ca（OH）2反应，产生碳酸钙，从而导致混凝土表面碱度下降，硬度减弱。
由于碱度的下降和硬度的降低，混凝土的性能得到影响，使得混凝土的使用寿命大大缩短。
因此，混凝土表面的碳化深度是一个重要的表征混凝土耐久性能的指标。
混凝土回弹碳化深度是通过回弹法来测定混凝土表面硬度值，然后通过硬度值的变化来推断混凝土碳化的程度。
首先，在测量之前要把混凝土表面的杂质和粉尘清理干净，以免对测量结果产生干扰。
然后，在标准距离上使用回弹锤进行测量，记录回弹值。
之后将测得的回弹值与标准回弹值对比，计算出混凝土表面的硬度指数。
在完成这些步骤后，可以推出混凝土表面的碳化深度。
测量出的回弹值和混凝土掺配原料的种类、配合比、制作工艺等因素都有关系。
因此为了得到准确的测量结果，我们需要在正式测量之前，根据材料的特性和实际的测试情况，制定完全合适的测试方案。
测量混凝土表面的碳化深度需要反复测量，并进行多点测试取平均值，确保测量结果尽可能精确。
在混凝土工程中，需要採取措施来尽量减少混凝土表面的碳化过程。
可以使用特殊的混凝土配制方法，通过使用特殊的水泥、添加剂、砂、石头等来控制混凝土表面的碱性程度，延长混凝土的使用寿命。
提高混凝土耐久性是一项非常重要的任务，因为这与混凝土的使用周期和建筑物的安全性密切相关。
同时，深入了解混凝土回弹碳化深度也是在混凝土工程中必须掌握的基本原理之一。
什么是混凝土碳化,混凝土碳化怎么处理(二)2024
什么是混凝土碳化，混凝土碳化怎么处理（二）混凝土碳化是指混凝土中碳酸盐的浸入、溶解和碳化反应过程。
在混凝土碳化的处理过程中，需要采取一系列的措施来减轻或消除碳化的影响。
本文将通过引言、概述和详细的讲解，探讨混凝土碳化的概念及处理方法。
引言：混凝土碳化是混凝土结构中常见的一种病害，当混凝土遭受长期的湿度和二氧化碳的侵蚀而发生碳化反应时，会导致混凝土的强度下降、腐蚀钢筋和破坏结构。
因此，混凝土碳化的处理至关重要，可以保证结构的安全和耐久性。
概述：本文将从以下五个大点来详细阐述混凝土碳化的处理方法：混凝土碳化的识别、检测混凝土碳化的方法、控制混凝土碳化的措施、混凝土碳化的修复技术、预防混凝土碳化的方法。
正文：1. 混凝土碳化的识别1.1 观察表面变化：碳化混凝土常呈灰色、暗黑色或棕褐色。
1.2 检测pH值：使用指示剂测试混凝土表面pH值，碳化混凝土的pH值通常低于9.0。
1.3 钻孔取样：通过钻孔取样进行实验室测定，确定混凝土的碳化程度。
2. 检测混凝土碳化的方法2.1 碱酮试剂法：用酚酞试剂进行酸中和反应，以确定混凝土的碳化深度。
2.2 氯离子扫描法：通过扫描混凝土表面氯离子浓度来判断混凝土碳化程度。
2.3 碳酸盐二氧化碳含量测定法：测定混凝土中二氧化碳的含量，从而确定是否发生碳化反应。
3. 控制混凝土碳化的措施3.1 加强混凝土覆盖层：增加混凝土覆盖层的厚度，减少碳酸盐的浸入。
3.2 提高混凝土密实度：采取合适的混凝土配合比，提高混凝土的密实度，减少碳酸盐渗透。
3.3 防水材料应用：使用防水涂料或渗透剂，减少水分进入混凝土内部。
3.4 封闭混凝土表面：采用表面密封剂，封闭混凝土表面，防止二氧化碳的渗透。
4. 混凝土碳化的修复技术4.1 碳化层剥离：通过机械或化学方法将碳化层剥离，恢复混凝土表面的健康状态。
4.2 碳化层修补：使用碳化混凝土修补材料进行修复，填补已碳化的部分。
4.3 表面修复：对表面碳化的混凝土进行刷洗、磨削等处理，改善混凝土外观。
砼回弹碳化深度取值范围
砼回弹碳化深度取值范围一、砼回弹法测定碳化深度的原理和方法砼回弹法是利用回弹锤对混凝土表面进行敲击，并通过测量回弹锤反弹高度来评估混凝土的质量和性能。
在混凝土碳化过程中，混凝土内部的钙氢石灰会与二氧化碳反应生成碳酸钙，导致混凝土内部的碳化现象。
砼回弹法通过测量回弹锤反弹高度的变化，可以间接评估混凝土的碳化深度。
具体的测试方法如下：1. 准备工作：清理混凝土表面，确保表面干净平整。
2. 测量点的选择：根据需要测定的位置和要求，选择一定数量的测点。
3. 回弹仪的校准：根据回弹仪的使用说明，进行校准操作，确保测量结果准确可靠。
4. 测量操作：将回弹仪垂直于测量点的混凝土表面，用力敲击混凝土表面，记录回弹锤反弹高度。
5. 重复测量：对同一测点进行多次测量，取平均值作为最终的回弹锤反弹高度。
6. 数据处理：根据回弹锤反弹高度和混凝土的回弹曲线，可以估算出混凝土的碳化深度。
二、砼回弹碳化深度的取值范围根据国家标准《建筑混凝土碳化深度测定方法》(GB/T 50082-2009)，砼回弹碳化深度的取值范围如下：1. 碳化深度等级Ⅰ：回弹锤反弹高度大于等于75%；2. 碳化深度等级Ⅱ：回弹锤反弹高度大于等于50%且小于75%；3. 碳化深度等级Ⅲ：回弹锤反弹高度大于等于25%且小于50%；4. 碳化深度等级Ⅳ：回弹锤反弹高度小于25%。
需要注意的是，测定结果仅为混凝土表面的碳化深度，无法准确评估混凝土内部的碳化程度。
此外，由于回弹锤反弹高度受多种因素影响，如混凝土强度、孔隙率、含气量等，不同的混凝土结构在相同的回弹锤反弹高度下可能具有不同的碳化深度。
因此，在使用砼回弹法测定碳化深度时，应结合实际情况进行综合判断，不能仅依靠回弹锤反弹高度来评估碳化深度。
同时，建议在进行混凝土碳化深度评估时，结合其他测试方法，如化学分析、电化学方法等，以获得更准确的结果。
砼回弹碳化深度的取值范围可根据回弹锤反弹高度分为四个等级，但需要注意的是，回弹法测定结果仅供参考，不能作为唯一的评估依据。
钢筋混凝土中碳化深度检测技术规程
钢筋混凝土中碳化深度检测技术规程一、前言钢筋混凝土结构是一种广泛应用的结构形式，其耐久性是其优点之一。
然而，随着时间的推移，钢筋混凝土结构可能会受到环境和使用条件的影响而产生碳化现象，从而降低其耐久性。
因此，为了保证钢筋混凝土结构的安全和稳定性，检测碳化深度是非常必要的。
二、技术标准1.检测原理碳化深度是指混凝土中碳酸盐离子与钙离子反应产生的碳酸钙沉淀层对钢筋周围混凝土的侵蚀深度。
通常采用酚酞指示剂法来检测碳化深度，该方法的原理是：将酚酞指示剂滴到钢筋混凝土表面，当酚酞指示剂变为红色时，表示混凝土中的碳化深度已经达到了该处钢筋的表面处。
碳化深度可以通过钢筋截面上红色部分的长度来计算。
2.检测仪器（1）酚酞指示剂；（2）环氧树脂；（3）电动钻；（4）电动磨头；（5）放大镜；（6）游标卡尺。
3.检测流程（1）准备工作：清洁检测区域并标记。
（2）钻孔：使用电动钻在标记处钻孔，直径为10mm，深度为25mm。
每个钻孔之间的距离应为50mm。
（3）磨孔：使用电动磨头将钻孔壁面磨平，直到钢筋露出。
（4）涂抹环氧树脂：涂抹环氧树脂在钻孔壁面和钢筋表面，使其表面光滑。
（5）涂抹酚酞指示剂：使用滴管将酚酞指示剂滴在钻孔壁面和钢筋表面上。
（6）观察检测结果：当酚酞指示剂从黄色变为红色时，测量钢筋表面到钻孔壁面上红色部分的长度，即为该处的碳化深度。
（7）记录数据：将测量结果记录在检测表格上。
三、注意事项1.检测区域应选择有代表性的区域，如易受碳化影响的外墙、阳台等区域。
2.钻孔和磨孔时应注意安全，穿戴好防护装备，避免粉尘对身体造成危害。
3.涂抹环氧树脂和酚酞指示剂时应均匀涂抹，避免出现不均匀的情况。
4.检测结果应记录在检测表格上，以备后续分析和处理。
四、检测结果分析1.碳化深度的计算碳化深度（mm）=钢筋表面到钻孔壁面上红色部分的长度（mm）-环氧树脂厚度（mm）。
2.判断钢筋混凝土的耐久性当钢筋混凝土的碳化深度小于2mm时，表明混凝土的耐久性良好，可以继续使用；当钢筋混凝土的碳化深度大于2mm时，表明混凝土的耐久性已经下降，需要进行修缮或更换。
混凝土碳化深度计算
混凝土碳化深度计算混凝土碳化深度是指混凝土表面至碳化深度处的碳化程度。
混凝土碳化深度的计算是为了评估混凝土的耐久性和使用寿命。
本文将从碳化深度的定义、计算方法和影响因素等方面进行探讨。
一、碳化深度的定义混凝土碳化深度是指混凝土中碳酸盐化学反应引起的碳酸盐离子向混凝土内部扩散的距离。
当混凝土中的水分和空气中的二氧化碳发生反应时，会产生碳酸盐，进而引起混凝土的碳化。
二、碳化深度的计算方法根据混凝土碳化深度的计算方法，可以分为经验公式法和试验法。
经验公式法是根据实际工程经验总结得出的计算公式，而试验法则是通过实验室试验来测定混凝土碳化深度。
1. 经验公式法经验公式法是根据混凝土的性质和使用环境等因素，通过统计分析得出的计算公式。
常用的经验公式有DuraCrete公式、Bolomey公式等。
这些公式一般以混凝土表面至碳化深度处的pH值来计算碳化深度。
2. 试验法试验法是通过实验室试验来测定混凝土碳化深度。
常用的试验方法有酚酞试验、电化学方法等。
酚酞试验是将酚酞指示剂涂在混凝土表面，根据颜色变化来测定碳化深度。
电化学方法则是利用电化学技术来测定混凝土中的碳化深度。
三、影响碳化深度的因素1. 混凝土性质：混凝土的质量、水胶比、强度等性质会影响碳化深度。
一般来说，质量较好、水胶比较低、强度较高的混凝土碳化深度较小。
2. 外界环境：混凝土所处的环境条件也会对碳化深度产生影响。
例如，高温、高湿度、二氧化硫等环境条件会加速混凝土的碳化。
3. 混凝土保护措施：混凝土的保护措施也会对碳化深度产生影响。
例如，使用防水剂、涂层等保护措施可以减缓混凝土的碳化速度，从而降低碳化深度。
四、碳化深度的意义与应用混凝土碳化深度的计算是为了评估混凝土的耐久性和使用寿命。
混凝土碳化深度较大可能导致钢筋锈蚀、混凝土开裂等问题，从而降低混凝土的强度和使用寿命。
因此，通过计算碳化深度，可以及时采取保护措施，延长混凝土的使用寿命。
混凝土碳化深度的计算也对混凝土结构的设计和施工有着重要的指导意义。
混凝土碳化深度的检测方法
混凝土碳化深度的检测方法：【1】
碳化深度，可用合适的工具（如钻、凿子）在测区表面形成直径约为15mm的孔洞，其深度约等于保护层厚度，然后除去孔洞中的粉末和碎屑，不能用液体冲洗。
用浓度为1%的酚酞酒精溶液立即洒在孔洞壁的边缘处，再用钢尺测量自混凝土表面至深处不变色、（未碳化部分呈紫红色）有代表性的交界处垂直距离1~2次，该距离即为混凝土的碳化深度值。
每次测读至0.5mm。
在测区中选取n 个碳化深度测点，得到相应碳化深度测量值，即可进行平均碳化深度值的计算。
2022年3月23日；第1页共1页。
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目录一、碳化作用机理 (2)二、影响商品混凝土碳化的因素 (2)三、商品混凝土碳化的预防措施 (5)四、混凝土碳化处理措施 (6)混凝土碳化的影响因素及其预防措施商品混凝土碳化是影响商品混凝土耐久性的一个重要因素。
本文对商品混凝土碳化的影响因素及其预防措施进行了总结。
从商品混凝土本身的密实度和碱性大小的角度考虑，商品混凝土的碳化受材料、环境和施工等因素的影响。
降低水灰比、优化配合比设计、加强养护和增加保护层厚度可以提高商品混凝土的抗碳化能力。
一、碳化作用机理空气中CO2渗透到商品混凝土内，与其碱性物质发生化学反应生成碳酸盐和水，使商品混凝土碱度降低的过程称为商品混凝土碳化，也可称为中性化，其化学反应为：Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使商品混凝土空隙中充满了饱和C a(OH)2溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Fe 2O3和Fe3O4，称为钝化膜。
碳化本身对商品混凝土没有破坏作用，其主要危害是由于碳化会降低商品混凝土的碱度。
当碳化超过商品混凝土的保护层时，在水与空气同时存在的条件下，钢筋开始生锈。
钢筋锈蚀产生的体积膨胀将导致钢筋长度方向出现纵向裂缝，并使保护层脱落，进而使得构件的截面减小、承载能力降低，最终将使结构构件破损或者失效。
二、影响商品混凝土碳化的因素影响商品混凝土碳化最主要的因素是商品混凝土本身的密实度和碱性大小，即商品混凝土的渗透性及其Ca(OH)2含量。
影响商品混凝土碳化的因素主要分为三个方面：材料因素、环境因素和施工因素。
2.1 材料因素材料因素包括水灰比、水泥品种与用量、掺合料、外加剂、骨料品种与级配、商品混凝土表面覆盖层等等，主要通过影响商品混凝土的碱度和密实性来影响商品混凝土的碳化速度。
2.1.1 水灰比水灰比是决定混凝土性能的重要参数，对混凝土碳化速度影响极大。
众所周知，水灰比基本上决定了混凝土的孔结构，水灰比越大，混凝土内部的孔隙率就越大。
混凝土中的气孔主要有胶孔、气孔和毛细孔。
胶孔的半径很小，CO2分子很难自由进出；CO2扩散均在内部的气孔和毛细孔中进行。
因此水灰比一定程度上决定了CO2在混凝土中的扩散速度，水灰比越大，孔隙率越高，CO2的扩散越容易，混凝土碳化速度越快。
另外，水灰比大会使商品混凝土孔隙中的游离水增多，一定程度上也有利于碳化反应。
研究结果表明：当水灰比大于0.65时，碳化深度会急剧加大。
国内外进行了大量的快速碳化试验和长期暴露试验来研究水灰比与混凝土碳化速度的关系。
得到碳化速度与水灰比的关系，暴露试验给出了碳化速度系数与水灰比的表达式：k=12.1w/c-3.2式中,w/c—混凝土的水灰比。
2.1.2 水泥品种与用量的影响水泥品种决定了单位体积商品混凝土中可碳化物质的含量。
研究表明：在相同的试验条件下，不同水泥配置的商品混凝土的碳化速度大小顺序为：硅酸盐水泥<普通硅酸盐水泥<其他品种的水泥；矿渣水泥商品混凝土要比普通硅酸盐水泥的碳化快10～20%，室外暴露的情况下高达50%以上；早强水泥与同强度其它水泥相比，抗碳化能力更高。
水泥用量也直接影响到商品混凝土中可碳化物质的含量。
增加水泥用量，一方面可以改变混凝土的和易性，提高混凝土的密实度；另一方面可以增加混凝土的碱性储备，直接影响混凝土吸收二氧化碳的量。
混凝土吸收二氧化碳的量取决于水泥用量和混凝土的水化程度，水泥用量越大，其碳化速度越慢，以大量的试验数据为前提，根据最小二乘法可以拟和水泥用量对碳化速度的影响公式：φ=2.582-4.71x其中，φ为碳化速度；x为单位体积水泥用量(T)。
2.1.3 掺合料的影响商品混凝土中掺入的粉煤灰、矿渣等掺合料与水泥水化后的Ca(OH)2结合，降低商品混凝土的碱性，进而减弱了商品混凝土的抗碳化能力。
相关研究表明，粉煤灰等量取代水泥越多，商品混凝土的抗碳化能力下降越大。
但是采用超量取代技术，可提高商品混凝土的抗碳化能力。
2.1.4 外加剂的影响高效减水剂能够降低商品混凝土的用水量，改善其和易性，降低商品混凝土的孔隙率，可以提高商品混凝土的抗碳化能力。
引气剂在商品混凝土中引入大量的微细气泡。
初期引气剂能够使商品混凝土中的毛细孔形成封闭的气孔，切断毛细管通道，可以在一定程度上抑制商品混凝土的碳化。
但是随着碳化的延续，引气剂在商品混凝土内部留下的孔隙成为CO2扩散的通道。
2.1.5 骨料的影响骨料的粒径大小对骨料-水泥浆粘结由很大的影响，而骨料-水泥浆的界面有一个过渡层，过渡层的结构较为疏松、孔隙较多。
因此，不同骨料对骨料-水泥浆的过渡层由影响，也会影响CO2的扩散，进而影响商品混凝土的碳化速率。
2.1.6 商品混凝土覆盖层的影响商品混凝土覆盖层的种类与厚度对商品混凝土的碳化有着不同程度的影响。
气密性覆盖使CO2渗入商品混凝土的数量减少，可以提高商品混凝土的抗碳化能力。
增加覆盖层厚度和提高覆盖层的密实度是有效延缓商品混凝土碳化的手段。
2.2 环境因素环境因素包括自然环境和使用环境两个方面。
其中，自然环境包括环境相对湿度、环境温度、环境应力及CO2浓度等；使用环境主要指商品混凝土构件的受力状态及应力水平。
环境因素主要通过影响CO2的扩散速度及碳化反应速率来影响商品混凝土碳化速度。
2.2.1混凝土碳化与时间关系混凝土碳化的机理是CO2气体通过混凝土中的裂缝与孔隙扩散至混凝土内部，然后与混凝土中孔隙水形成H2CO3，再与Ca(OH)2反应，硬化水泥浆中的水化硅酸钙也可能与CO2反应，造成混凝土本身PH值降低，破坏钝化膜的过程。
假设混凝土中二氧化碳浓度呈直线分布，混凝土表面二氧化碳浓度为Co，未碳化区浓度为零，单位体积混凝土吸收二氧化碳量为恒定值。
在此假设下，混凝土碳化过程遵循Fick第一扩散定律，根据微分程：式中,dm—在dt时间内碳酸透过试块表面的数量；D—CO2的有效扩散系数,与混凝土的浓度,混凝土的密实度以及混凝土的强度有关；F—透过试块的表面积；Co—试块表面的浓度；C—吸收区的浓度；L—混凝土碳化层厚度。
在时间间隔dt内，混凝土吸收的CO2数量等于：dm=m0FdL (2）—单位混凝土体积吸收碳酸气的量或结合的体积浓度。
式中,m据(1)、(2)式，积分得微分方程的解：由此可见，碳化深度与时间的平方根成正比。
2.2.2 CO2的浓度根据菲克第一扩散定律可知，CO2的浓度梯度越大，其向商品混凝土内部扩散的动力也就越大，越容易向商品混凝土孔隙中扩散。
另外，CO2的浓度越大，碳化的反应速率就越大。
2.2.2 相对湿度CO2溶于水后形成H2CO3方能和Ca(OH)2进行化学反应,所以非常干燥时,混凝土碳化无法进行,但由于混凝土的碳化本身既是一个释放水的过程,环境相对湿度过大,生成的水无法释放也会抑制碳化进一步进行。
因此环境湿度太大或太小对混凝土碳化都会产生抑制作用。
试验结果表明,相对湿度在50%～70%之间时,混凝土碳化速度最快。
2.2.3 温度对于一般的化学反应而言，温度每升高10℃，反应速率加快2～3倍。
随着温度的升高，CO2在商品混凝土的扩散速度加快，且碳化反应速度加快，加快了商品混凝土的碳化速度。
2.3 施工因素施工质量差表现为振捣不密实,养护不善,造成混凝土密实度低,烽窝麻面多,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速度。
调查研究发现，施工时混凝土原材料选用不当、混凝土配合比计量不准、振捣不密实、使混凝土表面掉皮及棱角剥落、拆模后不养护或养护不足等问题，直接影响混凝土的成品质量，降低混凝土的抗碳化性能。
如果将施工质量划分为优、良、一般、差四个等级，则相应的碳化速度分别为0.5:0.7:1.0:1.4。
2.3.1 养护对碳化的影响混凝土养护状况对碳化也有比较大的影响。
研究表明，水泥完全水化所需要的用水量仅为水泥用量的22%-27%，但是由于拆模过早、拆模以后未采取防混凝土表面或孔隙水流失措施，或洒水养护不到位，在高温或强风等条件下，使混凝土水分迅速流失。
水分的流失，导致水泥水化不充分，水泥石中Ca(OH)2含量偏低，同时使表层混凝土渗透性增大，碳化速度加快。
2.4混凝土深度的理论模型在基于混凝土碳化机理的基础上,考虑混凝土配合比、环境湿度、温度、CO2浓度及时间因素，通过回归分析建立混凝土的碳化模型如下:式中：L——混凝土碳化深度,mm；RH——环境相对湿度,%,适用范围45%～95%RH；T ——环境温度，℃,适用范围,10℃～60℃；w/c——混凝土水灰比,适用范围0.35～0.74；qc——环境中CO2浓度,%；t——混凝土碳化时间，h。
三、商品混凝土碳化的预防措施商品混凝土的密实程度是决定碳化速度的关键因素，提高抗碳化能力主要依靠降低水灰比、加强养护、配合比设计和增加保护层厚度。
（1）在施工中应根据建筑物所处的地理位置、周围环境，选择合适的水泥品种；对于水位变化区以及干湿交替作用的部位或较严寒地区选用抗硫酸盐普通水泥；冲刷部位宜选高强度水泥。
（2）在施工条件允许的情况下，尽可能采用较小的水灰比。
水灰比是影响混凝土碳化的关键因素。
混凝土吸收二氧化碳的量主要取决于水泥用量。
当水灰比大于0.65时，其抗碳化能力急剧下降；当水灰比小于0.55时，混凝土抗碳化能力一般可得到保证。
（3）选用能够提高混凝土抗碳化能力的外加剂。
如：羟基羧酸盐复合性高性能减水剂等（4）采用优质粉煤灰和超掺系数。
在混凝土中掺入优质粉煤灰，可提高混凝土抗碳化能力；采用超量取代水泥方式时，只要选择配合比适中，混凝土抗碳化能力一般可得到保证。
在混凝土中采用适量硅粉、粉煤灰共掺技术，可以大大增强混凝土密实性，提高混凝土抗碳化能力。
（5）增加保护层厚度，可以改善构件的受力钢筋粘结锚固性能、耐久性和防火性能越好。
但是，过大的保护层厚度会使构件受力后产生的裂缝宽度过大，就会影响其使用性能。
保护层厚度的设计应符合《商品混凝土结构设计规范》。
（6）施工选择模板应尽可能选择钢材、胶合板、塑料等材料制成的模板。
若选择木模板应控制板缝宽度及表面光滑度。
模板固定时要牢固,拆模应在混凝土达到一定强度后方可进行。
（7）施工中混凝土应用机械震捣,以保护混凝土密实性;混凝土浇注完毕后,应用薄膜等加以覆盖,并根据情况及时浇水养护混凝土。
（8）采用涂料防护法。
如有必要的可以在混凝土表面涂刷环氧涂料、丙稀酸涂料、丙乳水泥涂料等，可以阻止环境中二氧化碳气体向混凝土内部孔隙扩散，从而提高混凝土抗碳化能力。
四、混凝土碳化处理措施混凝土的碳化对混凝土的耐久性将产生很大的危害，因此必须及时的采取相应的防碳化措施。
（1）对碳化深度过大,钢筋锈蚀明显,危及结构安全的构件应拆除重建。