O gás carbônico (CO2– maior incidência), o dióxido de enxofre (SO2) e o gás sulfídrico (H2S), são os principais constituintes do ar atmosférico que podem desencadear o processo de neutralização do concreto. O hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), o hidróxido de potássio (KOH) e o hidróxido de sódio (NaOH) são os compostos hidratados do cimento mais suscetíveis à carbonatação, assim como os silicatos alcalinos.

A solubilidade do hidróxido de cálcio depende da concentração dos íons OH- na solução dos poros, o autor ainda cita que a carbonatação se inicia através dos álcalis NaOH e KOH, mais solúveis. Assim, com a diminuição da concentração de íons OH-, o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) solubiliza-se e passa a ser carbonatado.

O hidróxido de cálcio (Equação 1.6) assim com o gás carbônico dissolvem-se na solução dos poros do concreto, liberando os ions Ca2+ e CO32- , que uma vez ultrapassado o limite de solubilidade, reagem, para formar o carbonato de cálcio (CaCO3).

Os principais efeitos da carbonatação, decorrentes da precipitação do carbonato de cálcio são, o aumento do pH, da permeabilidade e da resistência superficial, e uma grande diminuição na resistividade elétrica, como efeito da neutralização da solução nos poros do concreto.