混凝土的碳化作用混凝土的碳化系指空气中的CO2等酸性气体与混凝土中的Ca（OH）2发生化学反应，生成CaCO3的中性化过程。化学表达式如下：Ca（OH）2+H2O+CO2=CaCO3+2H2O一般情况下，新混凝土中Ca（OH）2的含量可占水化产物的10%15%，混凝土中的pH值可达125135，从而使钢筋保持钝化状态。保持钢筋钝化的最低碱度为pH=115，但碳化结果可使pH值低于9，此时钢筋的锈蚀就不可避免了。
碳化除降低混凝土中的pH值外，也对混凝土本身的性能和结构的力学特性产生影响。研究结果表明，混凝土碳化后抗压强度提高，但其屈服变形与极限变形变小，变形能力显著降低。此外，碳化使混凝土产生碳化收缩现象，导致混凝土表面产生收缩裂缝。
碱骨料反应碱骨料反应系指混凝土原材料中的水泥、混合骨料、添加剂和水中的碱（Na2O或K2O）与骨料的活性成分（氧化硅、碳酸盐等）发生反应，引起混凝土的膨胀、开裂甚至破坏的全过程。这种反应引起明显的混凝土体积膨胀开裂，改变混凝土的微结构，使混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学指标明显下降，严重影响结构的安全使用性。
反应机理有两种类型：碱-硅酸反应和碱-碳酸盐反应。在碱-硅酸反应中，碱与骨料中的活性SiO2反应，生成硅酸凝胶，其吸水膨胀后产生内应力，导致混凝土膨胀开裂；在碱-碳酸盐反应中，碱与骨料中的碳酸钙反应，将白云石转化为水镁石和类黏土，水镁石结晶重排和类黏土吸水膨胀产生应力导致混凝土表层破坏。
碱骨料反应的特点是反应缓慢，持续时间长。混凝土结构产生明显破坏一般在1年以上，有时甚至达1020年。它的发生需要三个条件：一是混凝土原材料中含碱量高；二是骨料中含活性成分；三是有水分的供给。缓慢碱骨料反应的最终结果是混凝土逐渐破坏。
侵蚀性介质腐蚀侵蚀性介质腐蚀主要包括氯盐的腐蚀和硫酸盐、酸类及碱类腐蚀等。氯盐的腐蚀是破坏混凝土结构的重要因素，环境游离的Cl-离子（如海水、海风、工业污染源、恶化环境介质等）一旦渗入，将与混凝土中的3CaO2Al2O33H3O等起反应，生成易溶的CaCl2和大量结晶水及体积增大数倍的固相化合物，造成混凝土的膨胀破坏。Cl-离子不仅造成混凝土的腐蚀，而且还能加速钢筋的锈蚀。其作用的机理有：一是破坏钝化膜，当Cl-离子进入混凝土中达到钢筋表面并吸附于局部钝化膜处时，可使该处的pH值迅速降到4以下，造成钢筋表面的脱钝；二是形成腐蚀电池，局部钝化膜破坏后，坑蚀发展非常迅速；三是失去极化作用，加速阳极反应过程；四是Cl-离子的导电作用，提高腐蚀电池的腐蚀效率。
硫酸盐类腐蚀与氯盐腐蚀相似，硫酸盐溶液与混凝土中的氢氧化钙及水化铝酸钙发生化学反应，体积膨胀，混凝土瓦解破坏。混凝土遭受硫酸盐侵蚀的特征是其表面发白，然后出现裂缝并开始剥落，整体混凝土呈易碎松散状态。
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