utbytesreaktioner är en familj av kemiska reaktioner som uppträder när mineralytor kommer i kontakt med protiska lösningsmedel. Utbytesreaktioner kan också förstås som en unik interaktion vid mineralgränssnitt. Särskilt signifikanta interaktioner som förekommer vid mineralytor är de med vatten och CO2. Den ganska komplexa processen som uppstår när mineraler som kalciumsilikathydrat (C–S–H) faser kommer i kontakt med vattenhaltiga miljöer kallas en metall–protonbytesreaktion (MPER). Denna process leder till utlakning av kalciumjoner från området nära ytan, det första steget i korrosion av cementbundna material. Bland de olika korrosionsreaktionerna i C-S-H-faser verkar MPER vara den viktigaste. Ett lovande tillvägagångssätt för att överbrygga vissa problem orsakade av MPER och karbonering är passivering av C–S–H-ytor. Idag uppnås sådan passivering, till exempel genom funktionalisering av C–S–H-ytor med vattenavvisande organiska filmer. Tyvärr är dessa organiska filmer svaga mot temperatur och särskilt svaga mot nötning. Utbytesreaktioner vid mineralgränssnitt möjliggör beredning av inneboende, hydrofoba ytor av C–S–H–faser bara vid rumstemperatur via en metall-metallbytesreaktion.