灌浆料的碳化是混凝土灌浆料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，使混凝土灌浆料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。

灌浆料

　　碳化后使混凝土灌浆料的碱度降低，当碳化超过混凝土灌浆料的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土灌浆料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，但对于钢筋混凝土灌浆料来说，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。

　　影响灌浆料碳化的内在因素

　　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灌浆料的碱度，对碳化速度有重要影响。一般而言，水泥中熟料越多，则灌浆料的碳化速度越慢。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。

　　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，直接影响着灌浆料的密实性。材质致密坚实，级配较好的集料的灌浆料，其碳化的速度较慢。

　　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，使灌浆料碱度降低。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，灌浆料的碳化速度就越快。

　　水泥用量

　　增加水泥用量，一方面可以改变灌浆料的和易性，提高灌浆料的密实性；另一方面还可以增加灌浆料的碱性储备，使其抗碳化性能增强，碳化速度随水泥用量的增大而减少。

　　水灰比

　　在水泥用量一定的条件下，增大水灰比，灌浆料的孔隙率增加，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灌浆料体内，加快灌浆料碳化。

　　养护质量

　　灌浆料成型后，必须在适宜的环境中进行养护。养护好的灌浆料，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。

　　影响灌浆料碳化的外界因素

　　酸性介质

　　酸性气体（如CO2）渗入灌浆料孔隙溶解在灌浆料的液相中形成酸，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，灌浆料的碱度降低，这是引起灌浆料碳化的直接原因。试验研究已证明，灌浆料的碳化速度与二氧化碳浓度的平方根成正比，即灌浆料碳化速度系数随二氧化碳浓度的增加而加快。

　　灌浆料中钢筋锈蚀的另一个重要和普通的原因是氯离子（CL-）作用。氯离子在灌浆料液相中形成盐酸，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。

　　温度和光照

　　灌浆料温度骤降，其表面收缩产生拉力，一旦超过灌浆料的抗拉强度，灌浆料表面便开裂，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，加速灌浆料碳化。

　　阳面灌浆料温度较背阳面灌浆料温度高，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。

　　含水量和相对湿度

　　周围介质的相对湿度直接影响灌浆料含水率和碳化速度系数的大小。过高的湿度（如100%），使灌浆料孔隙充满水，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%，灌浆料碳化速度最快。因此，灌浆料碳化速度还取决于灌浆料的含水量及周围介质的相对湿度。实际工程中灌浆料结构下部的碳化程度较上部轻，主要是湿度影响的结果。

　　冻融和渗漏

　　在灌浆料浸水饱和或水位变化部位，由于温度交替变化，使灌浆料内部孔隙水交替地冻结膨胀和融解松弛，造成灌浆料大面积疏松剥落或产生裂缝，导致灌浆料碳化。渗漏水会使灌浆料中的氢氧化钙流失，在灌浆料表面结成碳酸钙结晶，引起灌浆料水化产物的分解，其结果是严重降低灌浆料强度和碱度，恶化钢筋锈蚀条件。

　　灌浆料碳化的简易测试

　　采用化学测试法。即先凿掉灌浆料保护层，然后滴入或涂抹酚酞剂，看灌浆料是否变色（碳化），若发现有碳化情况，则可迅速地测试出其碳化深度。

　　酚酞剂的配制

　　根据实践试验结果得出，用99%的酒精加1%的酚酞液，所配制的酚酞剂呈浅色；用96%的酒精加4%的酚酞液，所配制的酚酞剂呈深色。二者均可用来测试灌浆料的碳化情况。

　　灌浆料碳化判定及其深度检测

　　首先将所需检测的灌浆料表面打凿到需要的测试深度，然后把表面清理干净，涂抹或滴入已配制好的酚酞剂。当酚酞剂涂抹或滴入灌浆料内1～2分种后，便有反应。若灌浆料变红色，则灌浆料未碳化；若灌浆料不变色，则灌浆料已碳化。因为酚酞剂内含有大量酒精，容易挥发，所以在测试和观察时速度要快，要尽快量出灌浆料内碳化与非碳化的界面尺寸，以便得到准确的碳化深度。

　　灌浆料碳化检测值的取得

　　由于水工建筑中灌浆料结构物的部位不同，其碳化程度也不尽相同，所以在进行灌浆料碳化测试时，一定要多测几次，以其平均值为灌浆料碳化检测值。

　　测试灌浆料碳化凿开面的处理

　　在灌浆料碳化测试工作完成后，对检测灌浆料碳化的凿开面应用环氧树脂砂浆或环氧灌浆料作填补封闭处理。