Образующиеся алюминаты кальция характеризуются пространственной связью октаэдров [А106]9- и тетраэдров [АЮ4]5-, соединяющихся между собой при образовании высокоосновных соединений одними вершинами. Связь между тетраэдрами и октаэдрами осуществляет Са2+, имеющий координацию по кислороду, равную 12. В интервале температур 800- 900° С образуется значительный по толщине слой новообразований, содержащий в преобладающем количестве СА. При 950° С параллельно с увеличением количества С А образуется С5А3- - 3(СаО-А1203) + 2СаО = = 5СаО ЗА1203, располагающийся в виде самостоятельного слоя со стороны СаО, а при температурах 1000-1100° С на границе раздела СА-А1203 синтезируется СА2. Причина его образования- диффузия иона А13+ в решетку СА. Небольшое количество С3А образуется при 1100-1200° С на границе раздела СаО- Ci2A7 путем проникания Са2+ в решетку Ci2A7, однако при дальнейшем обжиге высокоосновные алюминаты отдают известь, и в конечном итоге образуется однофазный продукт расчетного состава СА. Последовательность образования алюминатов кальция в ряду СА -> с5А3 -> С3А сохраняется при обжиге смесей состава 1,71 : 1 и 3: 1. При избытке глинозема синтез идет в направлении СА - > СА2 -> СА6. Толщина всего комплекса реакционных слоев («зоны реакции») достигает 0,2 мм.

Интенсивность связывания СаО при обжиге смесей состава С3А и СА, приготовленных на основе СаСОз, Са(ОН)2 и СаО различной степени обжига, с увеличением температуры возрастает. К 1000°С связывается 25-35% СаО. При этой температуре с наибольшей скоростью протекает реакция образования СА, сопровождающаяся фиксируемым на термограммах эндотермическим эффектом. Ускорение реакции при 900-1000° С особенно заметно в смеси, приготовленной на основе СаО, менее значительно оно в смеси с Са(ОН)2 и еще менее существенно - в смеси с СаС03. При дальнейшем повышении температуры интенсивность связывания СаО возрастает во всех смесях и синтез С3А завершается при 1500° С.

Быстрый обжиг (1-60 сек) смесей состава С3А, приготовленных на основе СаСОз, показал, что при высоких температурах реакции в этой системе протекают очень быстро.