A carbonatação é um dos mecanismos mais correntes de deterioração do concreto armado. 

A determinação das profundidades carbonatadas é de grande importância para a avaliação da estrutura de concreto armado, pois a integridade da armadura depende principalmente da alcalinidade do meio que a envolve. 

O gás carbônico (CO₂) presente no ar penetra nos poros do concreto e dilui-se na umidade presente na estrutura e forma o composto chamado ácido carbônico (H₂CO₃). 

Este ácido reage com alguns componentes alcalinos da pasta de cimento hidratada, formando carbonato de cálcio (CaCO₃) e água. O carbonato de cálcio não deteriora o concreto, porém durante a sua formação consome os álcalis da pasta (ex: Ca(OH)₂ e C-S-H) e reduz o pH. 

Esse processo leva a uma redução do pH do concreto para valores inferiores a 9, alteração que pode ser observada num ensaio expedito: utilizando um borrifador com uma solução alcoólica de fenolftaleína (1% de fenolftaleína adicionada a uma concentração de 70% de álcool etílico), molha-se as superfícies internas do concreto exposto e observa-se a sua coloração. 

_{Seção típica de concreto com principais componentes do processo de despassivação das armaduras.}

Se a superfície aspergida assumir uma cor púrpura, o material concreto não estará carbonatado (12,0 < pH < 13,5). Caso não haja mudança de cor, até uma determinada profundidade, estará caracterizada a espessura de concreto carbonatado (pH < 9,0), ou seja, a zona carbonatada apresenta-se incolor e a não carbonatada deverá apresentar uma coloração rosada, sendo possível medir a profundidade da frente de carbonatação.  

Quando a frente de carbonatação atravessa o recobrimento das armaduras, a película passivadora do aço será eliminada, permitindo o início da sua corrosão (desde que existam água e oxigênio), comprometendo, deste modo, a durabilidade do concreto. 

_{Representação da frente de carbonatação ao longo do tempo.} 

A realização de ensaios de profundidade de carbonatação e espessura do cobrimento têm como finalidade compreender a relação entre ação e resistência no que se refere à penetração de CO₂ para o interior do concreto armado. 

Na interpretação dos resultados, deve-se ter em conta que a frente de carbonatação que origina a despassivação das armaduras poderá estar cerca de 5 mm mais profunda que a indicada pelo teste, dado que o ponto de viragem da fenolftaleína é para valores de pH = 9,5, enquanto a película passiva que protege as armaduras é destruída para valores de pH = 10 a 11. 

Resumidamente, a carbonatação depende então, de fatores como: 

 ● Condições ambientais: altas concentrações de CO₂ aumentam as chances de ataque ao concreto. 

 ● Umidade do ambiente: poros parcialmente preenchidos com água na superfície do concreto apresentam condição favorável. A carbonatação ocorre mais facilmente quando a humidade relativa se situa entre 55 e 75%. 

 ● Traço do concreto: altas relações a/c resultam em concretos porosos e, portanto, aumentam as chances de difusão de CO₂ entre os poros.  ● Permeabilidade: se o concreto tiver baixa permeabilidade (compacto), dificultará a entrada de agentes agressivos (quanto mais permeável, maior será a probabilidade de uma elevada taxa de carbonatação).