Процесс карбонизации при производстве цемента происходит, когда углекислый газ реагирует с гидроксидом кальция, продуктом гидратации цемента. 3 В результате реакции образуется карбонат кальция (известь). 3

Процесс включает несколько стадий: 1

1. Диффузия газа СО2 сквозь воздух для соприкосновения с поверхностью бетона. 1
2. Проникновение диоксида углерода через наполненные воздухом поры тела бетона. 1
3. Сольватация СО2 (газа) в СО2 (жидкость) в жидкой фазе свежеуложенного бетона. 1
4. Гидратация СО2 (жидкости) до Н2СО3 (медленный и определяющий дальнейшую скорость реакции этап). 1
5. Ионизация Н2СО3 на Н+, НСО3-, СО32- (этот процесс происходит мгновенно, уменьшая рН цементной системы на 3 единицы, или с 11 до 8). 1
6. Растворение цементных фаз (данный процесс является циклическим, быстрым и экзотермическим; зерна силикатов кальция покрываются неплотными слоями геля гидросиликатов кальция, которые быстро растворяются, высвобождая ионы Са2+ и SiO4-). 1
7. Нуклеация СаСО3 и геля CSH (угольная кислота очень быстро реагирует с С^ в начальные несколько минут реакции). 1

При этой реакции объём твёрдой фазы увеличивается на 12% за счёт образования карбоната кальция (кальцита). 4 Соответственно увеличивается и плотность цементного камня, в котором прошла реакция карбонизации. 4