Para teorizar acerca do pH e POH precisamos entender primeiro que ácidos são substâncias que produzem iões hidrogénio (H+) quando dissolvidos em água. Bases são substâncias que produzem iões hidróxido (OH-) também quando dissolvidos em água. Estes ácidos que ionizam em soluções diluídas (por exemplo, a dissolução do sal NaCl em água produz uma solução) para produzir iões hidrogénio – até próximo da ionização completa – são classificados como ácidos fortes. Por contraste, os ácidos que ionizam de maneira fraca, produzindo poucos iões hidrogénio são classificados como ácidos fracos. Por outro lado, as bases fortes praticamente ionizam completamente, produzindo muitos iões hidróxidos. Da mesma forma, bases fracas ionizam pouco e, consequentemente, produzem poucos iões hidróxido. A resistência relativa de um ácido ou de uma base é determinada comparando-se a concentração dos iões hidrogénio em solução, em relação à da água. A água pura é neutra. A água dissocia-se em igual número de iões hidrogénio e hidróxido. Em termos realistas, a água é pouco ionizada. Num litro de água pura, à temperatura de 25°C, a concentração, tanto de hidrogénio como de hidróxido, totaliza apenas 1 x 107g iões. O produto iónico ou constante de ionização da água é igual a:
[H+] [OH-] = (1 x 107) (1 x 107) = 1 x 1014
A concentração do ião hidrogénio ou do ião hidróxido é expressa em moles/litro. Por definição, pH é logaritmo negativo de base 10 da concentração de iões hidrogénio.
PH = -log[H] = log 1/[H+]
Logo, quanto maior a concentração de iões hidrogénio, mais forte o ácido será e tanto menor será o pH.
O mesmo raciocínio adotar-se-á para a escala do POH. Quando as concentrações dos iões hidrogénio e hidróxido forem expressas em moles/litro, a soma do pH e do POH será igual a 14. A acidez ou a alcalinidade de uma solução aquosa no interior da massa do betão pode ser medido facilmente usando-se indicadores em forma de lápis comparando, a seguir, com uma tabela de cores.
O betão possui uma alta alcalinidade graças, principalmente, à presença do Ca(OH)2 libertado aquando das reações de hidratação do cimento. Acontece que esta alcalinidade pode ser reduzida com o tempo, fazendo com que o betão funcione como um verdadeiro eletrólito.
Muitos investigadores têm proposto um valor crítico para o pH do betão que varia de 11,5 e 11,8, abaixo do qual já não se assegura a manutenção da passivação (proteção) das armaduras que incorpore.
Outro aspeto muito importante que deve ser compreendido é o eletroquímico. Como sabemos da eletroquímica, o aço é feito de vários metais, pelo que, uma vez exposto a um betão tendo solução propícia nos seus vazios, formará milhares de pilhas galvânicas e, naturalmente, campos elétricos, devido a imposição de voltagens diferenciadas entre cada metal existente ao longo da barra, provocando a migração ou deslocamento dos iões adjacentes a estas pilhas, na massa do betão, fechando o circuito elétrico. O fluxo de corrente elétrica que ocorre no ambiente betão/armadura é devido ao deslocamento dos iões presentes na solução existente nos seus vazios. O popular efeito migração nada mais é do que aquele deslocamento dos iões presentes na solução existente nos poros do betão sob o efeito do campo elétrico. Por outro lado, não podemos esquecer que, concomitantemente ou não, também poderão ocorrer migração ou deslocamento de iões através do betão, apenas sob o efeito das diferenças das suas concentrações nas soluções existentes nos poros do betão. Isto, por si só, causa corrosão no aço, devido ao facto de que aqueles iões ficam sujeitos a interações eletrostáticas devido à natureza das suas cargas elétricas e, portanto, conduzindo eletricidade.
