建築や土木の現場において、「コンクリートの寿命は水セメント比で決まる」と断言される理由は、セメントの水和反応という化学プロセスと、硬化後の微細構造にあります。セメントが硬化するために本来必要な水量は、セメント質量のおよそ25%（水和水）であり、施工時の流動性を確保するためのゲル水を含めても約40%あれば理論上は完全に反応します。しかし、実際の現場で打設を行うためには、型枠の隅々まで流し込むための余剰な水（自由水）がどうしても必要になります。
問題は、この反応に使われなかった余剰水がコンクリート内部に残存することです。硬化が進むにつれて余剰水は蒸発し、コンクリート内部に無数の微細な空隙（毛細管空隙）を残します。水セメント比が高い、つまりセメントに対して水の割合が多い配合で作られたコンクリートほど、内部はまるでスポンジのようにスカスカな多孔質構造になってしまいます。
この毛細管空隙こそが、コンクリート圧縮強度を低下させる直接の原因です。空隙が多ければ外力に耐えられず、所定の強度を発現できません。それ以上に深刻なのがコンクリート耐久性の劣化です。外部から二酸化炭素が空隙を通じて容易に侵入すると、アルカリ性であるコンクリートが酸性化していく中性化速度が急激に加速します。内部の鉄筋を保護していた不動態被膜が破壊されると、鉄筋が腐食してサビが発生。サビは体積を約2.5倍に膨張させるため、内部からコンクリートを押し壊す「爆裂現象」を引き起こし、最終的に構造物全体の崩壊を招くリスクが生じるのです。
さらに、過剰な水分は乾燥収縮を引き起こす最大のひび割れ原因となります。水分が蒸発する際に体積が縮小し、拘束されたコンクリート表面に亀裂が走ります。水セメント比を適正に抑え込むことは、単に硬さを担保するだけでなく、有害物質の侵入経路を断ち、数十年にわたる健全性を担保するための防壁を築く行為に他なりません。
