По мере удаления от поверхности твердого тела влияние молекулярных сил снижается, но из-за полярности молекул воды они продуцируют ориентированные цепочки из нескольких десятков или сотен молекул, которые проникают глубже в жидкую фазу. Длина этих цепочек находится в прямой зависимости от свойств поверхности твердого тела и процессов, происходящих при гидратации. Толщина слоя такой ориентированной воды, во многом утратившей свойства обычной жидкости, может составлять сотые или десятые доли микронов. Силы связи и изменение свойств воды в диффузионном слое резко уменьшаются при переходе от мономолекулярного слоя воды к полимолекулярному. Если в первом слое вода приближается к свойствам твердого тела и ее плотность увеличивается, то в последующих слоях влияние поля твердой фазы оказывается незначительным и вода по своей структуре и характеристикам плотности остается почти такой же, как обычная вода, хотя ее подвижность несколько ограничивается, вплоть до слоя, в котором действующие молекулярные силы уже не оказывают никакого воздействия.

Количество физически и химически связанной воды также изменяется в процессе гидратации цемента, что обычно сопровождается увеличением удельной поверхности твердой фазы.

Основной объем воды в цементном тесте находится в межзерновом пространстве, размеры отдельных пор и полостей могут различаться. За счет действия капиллярных сил и образования геля при гидратации цемента вода в межзерновом пространстве физически и механически связывается со структурой цементного теста. По образному выражению специалистов лаборатории СУМАБ, это вода, «запутавшаяся в структуре». Ее часто называют свободной, что означает, что она не связана химически и на неё не влияют молекулярные силы твердой фазы. Наибольшее влияние на подвижность цементного теста оказывает свободная вода.

Введение добавок в цементное тесто существенно влияет на свойства материала. Поверхность заполнителя воздействует на соседние слои цементного теста. За счет адсорбции, а также молекулярных и капиллярных сил эти слои теряют подвижность подобно адсорбции воды на поверхности твердого тела. Однако в этом случае во взаимодействие вовлекаются мельчайшие частицы цемента и увеличивается площадь воздействия заполнителя на цементное тесто. Площадь зоны воздействия прямо зависит от свойств заполнителя и цемента. Влияние компонентов возрастает с увеличением их содержания или удельной поверхности.

Можно выделить три основных структуры бетонной смеси, каждая из которых характеризуется определенными свойствами и особенностями поведения при формировании бетонных и железобетонных конструкций.

В первой структуре зерна наполнителя в значительной степени разобщены и не взаимодействуют друг с другом. Зерна влияют только на прилегающую область цементного теста, и их общий эффект прямо пропорционален содержанию зерен заполнителя и их удельной поверхности.

Вторая сструктура содержит меньше цементного теста, которое лишь заполняет поры между зернами заполнителя и легко распределяет сами зерна, покрывая их мелким слоем смазки. В этих условиях зоны влияния отдельных зерен заполнителя начинают перекрываться и между ними возникает трение, которое регулируется долей воды и цемента в бетонной смеси.

Третий состав бетонной смеси содержит мало цементного теста. Оно лишь покрывает зерна заполнителя тонким слоем и частично присутствует в порах между зернами.