混凝土內部濕度條件對其碳化發展影響很大，在無水頭壓力時水只能以蒸氣的形式通過表面處理層，這一斥水層的存在改變了混凝土內部的濕擴散過程，從而也改變了混凝土的碳化發展情況。

由于滲透型涂料在混凝土孔隙表面形式的斥水層阻止了水分滲透，使得混凝土表面處理層部分干燥程度較高，缺乏CO2與Ca(OH)2或硅酸鈣凝膠發生中和反應的水分，這一部分混凝土一般不發生碳化。實驗室用酚酞溶液測定了表面處理后混凝土試件的碳化深度，結果如圖5.8所示。由圖5.8（a）可以看出，表面處理后，混凝土試件呈現三層顏色，第一層為粉紅色，說明經表面處理后硅烷滲入混凝土表層，該層沒有發生碳化；由于表層干燥，CO2氣體可以輕易穿過表面處理層到達混凝土內部，混凝土內部具有碳化所需的水分，碳化反應也就是這里開始進行，碳化區部分第二層在滴上酚酞后沒有發生顏色變化；由于混凝土更深部位還美哦與發生碳化，滴上酚酞后也為粉紅色，為第三層。圖5.8（b）中試件呈兩層顏色；近表面的碳化區無顏色變化，內部未碳化區呈粉紅色。

Heinrichs根據CO2在混凝土中的擴散系數，碳化反應速率以及混凝土的濕擴散性能對滲透型涂料表面處理后混凝土的碳化過程進行了數值分析。圖5.9為經表面處理和未經處理的混凝土在干燥1年、5年和10年的碳化分析結果（硅烷滲透深度為10mm）。由于硅烷處理層非常干燥CO2在該層中的擴散速度很快，碳化反應從表面處理層后面的區域開始進行。表面處理后硅烷的滲透深度越大，開始時的碳化前沿則越深。由于斥水層的存在，混凝土濕擴散過程較慢，混凝土內部含濕量較高，孔隙的水分延緩了CO2在混凝土中的遷移，碳化反應速度因此變慢，盡管這樣，由于初始的碳化前沿較深，混凝土總的碳化深度可能高于未做表面處理的混凝土，該數值分析假設的滲透深度較深，又沒有考慮碳化反應中釋放的水分，故其結論還有進一步的試驗驗證。