Н. Н. Серб-Сербина и Н. А. Ребиндер, исследуя закономерности структурообразования, установили влияние катионов на структурообразование.

Влияние катионов поровых растворов на структурные свойства исследовалось П. А. Ребиндером, Н. Н. Серб-Сербиной, Е. И. Кобахидзе, М. Е. Шишкаишвили. Анализируя эти исследования, можно сделать вывод, что катионы во многом определяют деформационные и прочностные свойства структур глинистых грунтов в природном залегании. Так, для сильносжимаемых глинистых грунтов, содержащих кальций, характерно проявление структурной прочности до определенных значений нагрузки, при превышении которых резко наступает хрупкое нарушение структурных связей и проявляются значительные деформации грунта. Это можно объяснить следующим образом. У кальциевых глин образуется уплотненный мономолекулярный слой с достаточно жесткой структурой, обладающей определенной прочностью. При повышении этой прочности происходит прорыв сольватных оболочек по наиболее гидрофобным участкам. Разрушение образовавшихся структур имеет хрупкий характер.

Для сильносжимаемых водонасыщенных грунтов, содержащих натрий, характерны крайне слабые проявления структурных свойств. Это объясняется тем, что благодаря катиону Na в водной среде происходит диспергирование частиц, а вода способствует их скольжению относительно друг друга.

Таким образом, структурные свойства глинистых грунтов в природном залегании зависят от минералогического состава грунта, содержания электролитов в водной среде, времени структурообразования, физико-химических и биохимических процессов, определяющих прочность цементационных связей, и других факторов.

Заслуживает внимания связь между физико-химическими свойствами слабых грунтов (в частности, структурными свойствами) и их сжимаемостью и прочностью.

Влияние структурных свойств глинистых грунтов на их прочность и деформируемость исследовали многие специалисты. Так, М. Н. Гольдштейн, Н. Я. Денисов, С. А. Роза и Г. И. Тер-Степанян при исследовании ленточных, иольдиевых и норвежских плывунных глин, а также других сильносжимаемых малопрочных грунтов отмечали, что нарушение их «природной» структуры резко уменьшает прочностные характеристики грунтов. Н. Н. Маслов в 1934 г., анализируя методику компрессионного испытания грунтов, указывал на необходимость сохранения структуры грунтов и считал, что одной из причин погрешности компрессионных испытаний является нарушение структуры грунта при вырезании образца из монолита и его зачистке.

С. А. Роза, изучая деформационные свойства морских илов, естественная влажность которых выше влажности на пределе текучести, обратил внимание на высокую прочность их структурных связей. Некоторые образцы илов имели незначительную сжимаемость (до 4кгс/см²).
Высокая структурная прочность была обнаружена также у водонасыщенных образцов с ненарушенной структурой из черной юрской глины в районе Верхней Волги и у северо-западных ленточных глин, имеющих большую пористость. Образцы деформировались лишь при нагрузках более 3 кгс/см², а отдельные образцы начинали сжиматься при давлении 6 кгс/см².

С. А. Роза считает, что такая высокая структурная прочность может быть обусловлена присутствием в поглощенном комплексе катионов железа и алюминия.