Кальций алюминатларининг гидратланиши Кальций алюминатлари қаттиқ фазадаги Са(ОН)2 ажралмагани ҳолда гидролизланадилар. Клинкер минераллари орасида энг фаол фаза ЗСаО Al2О3 дир. У сув билан таъсирлашгани хамоноқ турғун бўлмаган 4СаО Al2О3, 19H2О ва 2СаО Al2O3 8Н2O гидратларининг юмшоқ қатлами юзага келади. Улар юпқа гексагонал пластинкалар шаклида бўладилар.
Гидроалюминатнинг юмшоқ тузилиши цементнинг совукқа чидамлилигини ва емирилишга чидамлилигини ёмонлаштиради. Барқарор шаклда бўлган олтита сув молекулали гидроалюминат қуйидаги формула бўйича таркиб топади: ЗСаО Al2O3+6H2O→ 3CaO Al2O3·6H20
Клинкерни тўйинганда гипс кўринишида киритиладиган кальций сульфати (тутиб қолишни секинлаштиргич) C3A билан фаол кимёвий реакцияга киришади ва уни кальций гидросульфоалюминат (эттрингит минерали) билан боғлайди. ЗСаО Al2O3 + 3(CaS04·2H2O)26H20→3CaO Al2O3 3CaS04·31H2O. Эттрингит Са(ОН)2 билан тўйинган аралашмада аввал коллоид ҳолатда ажралиб чиқади, C3A юзасига ўтираётиб унинг гидролизланишини секинлаштиради ва цементнинг тутиб қолиш вақтини узайтиради. Са(ОН)2 билан ўта тўйинган аралашма кристалланиш туфайли Са(ОН)2 нинг концентрацияси пасаяди ва бу пайтда эттрингит узун игнасимон кристаллар кўринишида шаклланади. Эттрингит цементтошнинг ғовакларини тўлдиради ва қотган цементтошнинг эртароқ механик мустаҳкамликка эришишига сабабчи бўлади. Бу ҳолда юмшоқ гидроалюминатлар юзага келиб, бартараф этилиши туфайли тузум яхшиланади.
C3A гипстоши билан реакцияга киришиб эттрингит ҳосил қилади.
3СаО·Al2О3+ ЗСаSО4·2H2O+25H2O=3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O.
Кальций алюмоферритларнинг гидратланиши Бу минералларнинг гидратланиш маҳсулотлари таркиби
суюқ фазодаги охак концентрациясига ва гидротланиш давридаги ҳароратга боғлиқ.
Кимёвий таъсирланиш қуйидаги формула орқали ифодаланади:
4СаО·Al2О3·Fe2О3+7Н2О → ЗСаО ∙ Al2О3∙ 6Н2О+СаО ∙ Fe2О3∙Н2О
агар Са(ОН)2 сув муҳитда кўпроқ бўлса, унда: СаО·Fe2О3·Н20+ ЗСа(ОН)2+10 Н2О→4СаО·Fe2О3·13H2О
Гидроалюминат гипс билан бирикиб эттрингит ҳосил қилади, гидроферит эса цемент гили таркибига киради. Одатда булар ҳаммаси 30-32 мол, сув билан ҳосил бўладилар ва 70-100оС сув 8-10 мол. қолгунча ажралиб чиқади.
Бошқа клинкер минералларининг гидратланиши клинкер шишаси С4Н6 ва СЗҒеА6 умумий формулали қаттиқ аралашмани беради.
Клинкер минераллари сув билан таъсирлашувида бешта асосий турдаги моддалар ҳосил қилади: 1-призма ёки игнасимон кристаллар; 2-гексогональ ёки 6 та бурчакли пластинкалар – эттрингит; 3-думалоқ шаклидаги кристаллар - гил таркибидаги; 4-шаклсиз пластинакалар; 5-юмшоқ масса -Al(OH)2, Fe(OH)2. Эркин СаО ва МgО ларнинг гидротланишида мос равишда Са(ОН)2 ва Мg(ОН)2 ларни беради. Жараёнлар секин кечади ва оксидлар миқдори 1% юқори бўлганда цемент ҳажмининг нотекис ўзгаришига сабаб бўлиши мумкин.
Гидротланиш жараёни биринчи муддатларда анча тез кечади, сўнгра у секинлашади ва гидротланиш тезлиги клинкер доначалари таркибига, уларнинг ўлчамларига, қотиш ҳароратига, сув ва цемент миқдори нисбатига боғлиқ бўлади.