硫酸鋁的凝結(jié)硬化機(jī)理是：其水解生成堿式鹽，然后生成氫氧化鋁，最后逐漸形成氫氧化鋁凝膠體而凝結(jié)硬化。其反應(yīng)式如下：
Al2(SO4)2+2H2O→Al2(SO4)2+H2SO4
Al2(SO4)2+2H2O→Al2(SO4)(OH)4+H2SO4
Al2(SO4)(OH)2+2H2O→2Al(OH)3↓+2H2SO4
純硫酸鋁在常溫下水解作用較緩慢，甚至在200~300℃的溫度下水解率不超過50%，因而，在常溫下凝結(jié)硬化速度很低。但是，若其中含有適量其他金屬鹽，如Na2SO4，則水解速度可明顯加快。
硫酸鋁結(jié)合體的強(qiáng)度在常溫下增長(zhǎng)較慢。當(dāng)溫度升至近700℃時(shí)，強(qiáng)度隨溫度提高而增加，達(dá)最高值。在此階段，游離水排出，氫氧化鋁凝膠體形成并致密化。Al2(SO4)3·18H2O中的18個(gè)分子結(jié)晶水也不是一次脫出，而是分幾次脫出，而是分幾次脫出，故對(duì)結(jié)合體結(jié)構(gòu)影響不大。結(jié)合體的冷態(tài)強(qiáng)度約在800℃左右為最低值，這是因?yàn)锳l2(SO4)2受熱分解，生成Al2O3和SO3，對(duì)結(jié)合體的結(jié)構(gòu)有危害。當(dāng)溫度超過1000℃時(shí)，結(jié)合體的冷態(tài)強(qiáng)度又急劇上升，經(jīng)1200℃熱處理后，冷態(tài)強(qiáng)度約為800℃時(shí)的3.5~5.0倍。
磷酸鋁結(jié)合體的凝結(jié)速度和在加熱過程中其強(qiáng)度的發(fā)展，與磷酸鋁溶液的濃度有關(guān)。濃度過高，殘留的硫酸鋁受熱分解時(shí)對(duì)結(jié)合體的影響過大;濃度過低，結(jié)合體的致密度低，使各溫度下的冷態(tài)強(qiáng)度低。一般認(rèn)為，在配制搗打料時(shí)，控制溶液的密度在1.20~1.30g/cm3為宜。
值得注意的是，該結(jié)合劑在水解過程中產(chǎn)生的H2SO4，在同混料時(shí)與其中某些金屬反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣，故應(yīng)采取適當(dāng)措施防止其危害發(fā)生。
