The carbonation is a fundamental durability process for concrete structures exposed to nearly all environments. In air-borne chloride environments, the chloride ingress occurs simultaneously with the carbonation, constituting a multi-phase and multi-species transport-reaction problem. This paper regards concrete as a reactive porous medium partially saturated by pore solution and addresses this problem through a comprehensive transport-reaction model taking into account the dissociation and dissolution–precipitation equilibria in pore solution, transport of gas and aqueous phases and local electrical field. Especially the incongruent dissolution of C–S–H is addressed, a coating-reaction kinetics is assumed for the CH carbonation and new chloride adsorption laws are used upon carbonation of C–S–H. The established model is solved through finite volume method and validated by laboratory experiments of chloride ingress in carbonated OPC concretes. The parametric analysis for concurrent carbonation and chloride ingress under constant relative humidity shows that: (1) the concurrent carbonation will globally promote the chloride ingress and the involved corrosion risk for embedded steel; (2) the significant RH range for this carbonation impact will be on medium levels around 75%; (3) the concretes incorporating SCMs, especially in large quantities, will behave differently to the influence of carbonation. Accordingly, the concurrent carbonation should be considered in appropriate way in durability design against chloride ingress.

对于暴露于几乎所有环境的混凝土结构，碳化是一个基本的耐久性过程。在空气中氯化物环境中，氯化物进入与碳酸化同时发生，构成多相和多物种传输反应问题。本文将混凝土视为被孔隙溶液部分饱和的反应性多孔介质，并通过综合传输反应模型解决了这个问题，同时考虑了孔隙溶液中的解离和溶解-沉淀平衡、气相和水相的传输以及局部电场。特别是解决了 C-S-H 的不一致溶解问题，假设 CH 碳化具有涂层反应动力学，并且在 C-S-H 碳化时使用了新的氯化物吸附定律。建立的模型通过有限体积法求解，并通过碳化 OPC 混凝土中氯化物进入的实验室实验进行验证。恒定相对湿度条件下同时碳化和氯化物侵入的参数分析表明：（1）同时碳化将全局促进氯化物进入和嵌入式钢所涉及的腐蚀风险；(2) 这种碳化影响的显着 RH 范围将在 75% 左右的中等水平；(3) 掺入 SCM 的混凝土，尤其是大量掺入的混凝土，对碳化作用的影响会有所不同。因此，在防止氯化物进入的耐久性设计中，应以适当的方式考虑同时发生的碳酸化。恒定相对湿度下同时碳化和氯化物侵入的参数分析表明：（1）同时碳化将全局促进氯化物进入和嵌入式钢的腐蚀风险；(2) 这种碳化影响的显着 RH 范围将在 75% 左右的中等水平；(3) 掺入 SCM 的混凝土，尤其是大量掺入的混凝土，对碳化作用的影响会有所不同。因此，在防止氯化物进入的耐久性设计中，应以适当的方式考虑同时发生的碳酸化。恒定相对湿度下同时碳化和氯化物侵入的参数分析表明：（1）同时碳化将全局促进氯化物进入和嵌入式钢的腐蚀风险；(2) 这种碳化影响的显着 RH 范围将在 75% 左右的中等水平；(3) 掺入 SCM 的混凝土，尤其是大量掺入的混凝土，对碳化作用的影响会有所不同。因此，在防止氯化物进入的耐久性设计中，应以适当的方式考虑同时发生的碳酸化。(2) 这种碳化影响的显着 RH 范围将在 75% 左右的中等水平；(3) 掺入 SCM 的混凝土，尤其是大量掺入的混凝土，对碳化作用的影响会有所不同。因此，在防止氯化物进入的耐久性设计中，应以适当的方式考虑同时发生的碳酸化。(2) 这种碳化影响的显着 RH 范围将在 75% 左右的中等水平；(3) 掺入 SCM 的混凝土，尤其是大量掺入的混凝土，对碳化作用的影响会有所不同。因此，在防止氯化物进入的耐久性设计中，应以适当的方式考虑同时发生的碳酸化。