目前通過實驗手段制備純鈣礬石的方法主要有以下3種：
第壹種是反應溶液法。以AR級Ca(OH)2，Al2(SO4)3·18H2O為原料，按下列反應方程合成：
Al2(SO4)·18H2O+6Ca(OH)2－3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O
第二種是AFm轉化法。先是合成AFm，1步用自蔓延(SHS)法合成CA，第2步合成AFm，稱取適量CaO·CaSO4·12H2O和CA濕磨(WPC=0。14)，置於密封瓶中，在40℃下水化7d，每天定時碾磨，水化後樣品經60℃烘幹，產物為AFm;然後由AFm轉化成AFt，AFm加水和足量石膏轉化為AFt，反應方程為：
C3A·CaSO4·12H2O+2CaSO4+20H2O－C3A·3CaSO4·32H2O
第三種是鋁酸鈣(CA)轉化法。按1∶1的摩爾比將Al2O3和CaO混勻，並在1200℃燒結反應完全(礦物主要為CA)，研磨後再與適量的CaO和CaSO4·2H2O配合加水反應120h，即得所需的鈣礬石樣品，反應滿足下列方程：
CaO·Al2O3+2CaO+3CaSO4·2H2O+30H2O－3C3A·3CaSO4·32H2O
混凝土中鈣礬石的形成
混凝土中形成鈣礬石的反應既包含液相反應，也包含固相反應。目前工程領域中使用的各種膨脹劑和膨脹水泥，在它們的水化過程中，形成鈣礬石的反應主要有下列3種：
3C3A+3(CaSO4·2H2O)+26H2O－3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O
C3A+3(CaSO4·2H2O)+2Ca(OH)2+24H2O－3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O
3C3A·CaSO4+8CaSO4+6CaO+96H2O－3(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)
上述3種類型的反應，都經歷相同的反應過程——水泥加水後，其礦物與石膏快速溶解產生Ca、SO4、OH等離子，形成鈣礬石過飽和溶液，這些離子通過濃差擴散聚集在壹起，按照下列3步反應過程形成鈣礬石：
第壹步：
AlO2+2OH+2H2O－[Al(OH)6]
第二步：
2[Al(OH)6]+6Ca+24H2O{Ca6[Al(OH)6]·24H2O}
第三步：
{Ca6[Al(OH)6]·24H2O}+3SO4+2H2O{Ca6[Al(OH)6]·24H2O]2·24H2O}(SO4)·2H2O