混凝土的碳化是指空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水的反应。
碳化作用降低混凝土的碱度，减弱对钢筋的保护作用。由于水泥水化过程中生成大量氢氧化钙，使混凝土孔隙中充满饱和的氢氧化钙溶液，其pH值可达到12.6～13。这种强碱性环境能使混凝土中的钢筋表面生成一层钝化薄膜，从而保护钢筋免于锈蚀。碳化作用降低混凝土的碱度，当pH值低于10时，钢筋表面钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀。
其次，当碳化深度超过钢筋的保护层时，钢筋不但易发生锈蚀，还会因此引起体积膨胀，使混凝土保护层开裂或剥落，进而又加速混凝土进一步碳化。
碳化作用还会引起混凝土的收缩，使混凝土表面碳化层产生拉应力，可能产生微细裂缝，从而降低混凝土的抗折强度。
1251 混凝土碳化的机理是什么？
混凝土具有毛细管类孔隙结构的特点，这些毛细管类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，以及水泥石和集料接触处的孔穴等。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％。
在混凝土中，水泥水化主要生成水化硅酸钙凝胶和Ca（OH）2，氢氧化钙在水中的溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙液成为饱和碱性溶液外，大部分以结晶状态存在，成为孔隙液保持高碱性的储备，它的pH值为12.5～13.5，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，称为纯化膜。空气中的CO2气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道，气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中，与其中的孔隙液所溶解的Ca（OH）2进行中和反应。反应产物为CaCO3和H2O，CaCO3溶解度低，沉积于毛细孔中。该反应式为：
Ca（OH）2+CO2→CaCO3↓+H2O
孚纳森地坪施工前与成品后效果
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反应后，毛细孔周围水泥石中的氢氧化钙补充溶解中的Ca2+和OH-，反向扩散到孔隙液中，与继续扩散进来的CO2反应，一直到孔隙液的pH值降为8.5～9.0时，这层混凝土的毛细孔中才不再进行这种中和反应，此时即所谓“已碳化”。确切地说，碳化应称为碳酸盐化。
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以至于气相HCl等，均能进行上述中和反应，使混凝土碱度降低，故混凝土碳化应广义地称为“中性化”。混凝土表层碳化后，大气中的CO2继续沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处气相扩散，更深入地进行碳化反应。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。
同时碳化使得混凝土中的碳酸盐转变为溶解度较高的碳酸氢盐，溶出后使孔隙率增加。水泥混凝土中的碳化反应不限于Ca（OH）2，在各种水化物或未水化物中，也会发生其他类型的碳化反应，但就碳化而言，Ca（OH）2的影响最大。
