La carbonatación es la reacción entre el CO₂ atmosférico y el hidróxido de calcio Ca(OH)₂ del concreto, que forma carbonato de calcio CaCO₃. Esta reacción reduce el pH del concreto de ~12.5 a ~8.5, destruyendo la capa pasivante que protege el acero de refuerzo.
Velocidad de avance
La profundidad de carbonatación (x) avanza proporcional a la raíz cuadrada del tiempo: x = k × √t. La constante k depende del w/c del concreto, la porosidad, las condiciones ambientales (RH 50–70% es la más desfavorable) y la concentración de CO₂.
En concretos de baja calidad (w/c 0.6, ambiente urbano contaminado), el frente puede avanzar 1–2 mm/año. En concretos de alta calidad (w/c 0.4, adiciones minerales), el avance se reduce a 0.1–0.5 mm/año.
¿Cuándo es crítica?
Cuando la profundidad de carbonatación iguala o supera el recubrimiento de concreto sobre el acero (típicamente 20–40 mm en construcciones colombianas), el acero queda desprotegido y la corrosión comienza. Para el Caribe, con humedad alta y temperatura elevada, este proceso se acelera significativamente.
Rehabilitación
No existe forma de revertir la carbonatación. Las soluciones son: preventivas (concreto denso, recubrimiento adecuado, sellantes de silano) o correctivas (remoción del concreto carbonatado, limpieza del acero, reparación con mortero de reparación de bajo w/c, aplicación de inhibidor de corrosión por migración).