Практически все минералы, используемые при получении портландцемента, по структуре относятся к координационному типу. В кристаллах этих минералов каждый ион окружен несколькими (4,6,8 и более) ионами противоположного знака, с которыми он находится в общем в совершенно одинаковых отношениях. То-есть в таких кристаллах нет преимущественного взаимодействия какого-либо катиона с определенным анионом, и поэтому в них нельзя выделить молекулы. Следовательно, силикаты на любых стадиях их обработки не содержат молекул. В качестве молекулы с большим, конечно, приближением можно рассматривать только весь кристалл, независимо от его размеров.

Ковалентная связь очень прочная, и для ее разрыва требуется затрата значительного количества энергии. Кристаллы, характеризующиеся преобладанием в них ковалентной формы связи, при всех прочих равных условиях (равенство или близость межатомных расстояний) тверже, чем кристаллы с преимущественно ионной связью. При этом различие в твердости этих кристаллов возрастает, если увеличивается валентность составляющих их атомов и уменьшаются межатомные расстояния. Так, изменение на 50% ионной связи в ковалентную или, наоборот, ковалентной в ионную в кристаллах двухвалентных минералов сопровождается следующими изменениями твердости кристаллов: при межатомных расстояниях, равных 2,5-2,8 А, твердость изменяется на 1 балл по шкале Мооса и при межатомных расстояниях порядка 2,1-2,5 А -на 1,5-2 балла. С увеличением валентности составляющих кристаллы элементов до 3 и 4 масштаб изменения твердости еще более значительный.

Характер химической связи атомов является постоянным фактором, влияющим на твердость кристалла. Он проявляется всегда и накладывает свой отпечаток на все другие факторы, от которых зависит изменение твердости кристалла, усиливая или уменьшая их действие.