Твердіння вапняного тесту відбувається в результаті випаровування води і кристалізації гідрату оксиду кальцію. При втраті вологи найдрібніші частинки Са (ОН) 2 зближуються і зростаються між собою, утворюючи вапняний каркас. У міру випаровування води кристалів стає все більше, вони переплітаються і перетворюються в міцний кристалічний зросток. Одночасно також відбувається коксування гідрату оксиду кальцію за рахунок поглинання ним вуглекислоти з повітря: Са (ОН) 2 + СО2 + п Н20 -> СаСО3 + (п + 1) Н20
Цей процес йде досить інтенсивно лише в присутності води. Карбонізація вапна призводить до ущільнення і зміцнення структури, а також до підвищення водостійкості виробів, так як розчинність СаСО3 в 40 разів менше розчинності Ca (OH) 2. Однак плівка вуглекислого кальцію, що утворюється на поверхні твердіє вапна, ускладнює проникнення СО2 у внутрішні її шари. Тому карбонізує гальмується і затягується на довгі роки. У початковий період твердіння на міцності вапняних розчинів карбонізує позначається в меншій мірі, ніж висихання. Тому необхідно забезпечувати сприятливі повітряно-сухі умови для тверднення вапняних виробів.
Чисто вапняне тісто через сильну усадки при висиханні розтріскується, щоб уникнути чого до нього додають 2-4 об'ємні частини піску. При звичайних температурах вапно і пісок у взаємодію не вступають. Пісок служить в розчині скелетом, що перешкоджає усадки і розтріскування тесту при висиханні. Крім того, він здешевлює розчин і робить його більш пористим, що полегшує видалення води, що випаровується і доступ всередину матеріалу вуглекислого газу. Зчеплення частинок піску і вапна досить міцне. Вапна в розчині повинно бути досить для заповнення всіх пустот між піщинками і обмазування кожної з них вапняним тестом. Однак прошарку між піщинками повинні бути мінімальні. При надлишку вапна, а також при її нерівномірному розподілі серед піщинок в місцях скупчення вапна при затвердінні можуть з'явитися тріщини.
При замішуванні водою меленої негашеного вапна відбувається її гідратаціонной твердіння, що виражається в гідратації оксиду кальцію і подальшої коллоідізаціі і потім кристалізації продукту гідратації. При твердінні вапна йде реакція: CaO + H2O -> Ca (OH) 2
Негашене вапно розчиняється у воді з утворенням насиченого розчину, який швидко стає пересиченим, так як, по-перше, розчинність вапна при нагріванні знижується, а, по-друге, частина води випаровується і відсмоктується внутрішніми шарами зерен. З пересичені розчину виділяються субмикроскопические частинки гідрату оксиду кальцію, слепляю і зростаються один з одним. Надалі відбувається зростання кристалів, що супроводжується збільшенням площі контактів їх зрощення і підвищенням міцності каменю. Зміцнення твердіє системи сприяє значне збільшення частки твердої фази в системі за рахунок хімічного зв'язування води в Ca (OH) 2.