vaihtoreaktiot ovat kemiallisten reaktioiden perhe, jotka ilmenevät mineraalipintojen joutuessa kosketuksiin proottisten liuottimien kanssa. Vaihtoreaktiot voidaan ymmärtää myös ainutlaatuisena vuorovaikutuksena mineraalirajapinnoissa. Erityisen merkittäviä vuorovaikutuksia esiintyy mineraalipinnoilla veden ja hiilidioksidin kanssa. Melko monimutkaista prosessia, joka tapahtuu, kun mineraalit kuten kalsiumsilikaattihydraatti (C–S–H) faasit joutuvat kosketuksiin vesiympäristöjen kanssa, kutsutaan metalli–protoninvaihtoreaktioksi (MPER). Tämä prosessi johtaa kalsiumionien huuhtoutumiseen läheltä pintaa, mikä on ensimmäinen vaihe sementtiin sitoutuneiden materiaalien korroosiossa. Erilaisista C–S–H-faasien korroosioreaktioista MPER näyttää olevan tärkein. Lupaava lähestymistapa tiettyjen MPER: n ja karbonaation aiheuttamien ongelmien yhdistämiseen on C–S–H-pintojen passivointi. Nykyään tällainen passivoituminen saavutetaan esimerkiksi C–S–H-pintojen funktionalisoinnilla vettä hylkivillä orgaanisilla kalvoilla. Valitettavasti nämä orgaaniset kalvot ovat heikkoja lämpötilaa vastaan ja erityisen heikkoja hankausta vastaan. Mineraalirajapinnoissa tapahtuvat vaihtoreaktiot mahdollistavat C–S–H–faasien luontaisten, hydrofobisten pintojen valmistamisen vain huoneenlämpötilassa Metalli-Metalli-vaihtoreaktiolla.