混凝土是一种由沙子、碎石和水泥制成的复合材料。水泥是各种矿物的混合物，当与水混合时，会发生水合物并迅速变硬，将砂石粘结成固体。现存最古老的混凝土是在前南斯拉夫发现的，据认为是在公元前5600年用红石灰作为水泥铺设的。 公元前2500年左右的埃及人和公元前300年的罗马人是混凝土的第一个主要使用者。罗马人发现，将一种从波佐利(Pozzuoli)获得的粉沙状材料与普通石灰基混凝土混合后，就得到了一种更加坚固的材料。粉红色的沙子原来是细火山灰，他们无意中产生了第一个“火山灰”水泥。火山灰是任何硅质或硅质或铝质材料，其本身具有很少或没有胶凝价值，但如果与水精细分离并混合，将与氢氧化钙发生化学反应，形成具有胶凝性能的化合物。 罗马人在混凝土技术方面取得了许多进展，包括在万神殿的屋顶上使用轻质骨料，以及以青铜棒的形式嵌入钢筋，尽管这两种材料之间的热膨胀差异会产生剥落问题。这来自于罗马语“caementum”，意思是粗糙的石头e或chipping和“concretus”的意思是一起生长或复合，我们已经获得了这两种现在常见的材料的名称。欧洲杯足球竞彩 P奥特兰水泥石灰和火山灰混凝土在1824年的下一次重大发展发生之前的近两千年里一直是间歇使用的，当时利兹的约瑟夫·阿斯普丁（Joseph Aspdin）获得了制造波特兰水泥的专利，之所以这样命名是因为它与波特兰石非常相似虽然后来取得了许多进展，但其基本成分和制造工艺在今天仍然相同。 加固1830年，一本名为《农舍、农场和乡村建筑百科全书》的出版物提出，可以在混凝土中嵌入一个铁棒格子，形成屋顶。18年后，一位法国律师在1855年的巴黎展览上展出了一艘由覆盖着精细混凝土的铁棒框架建造的船，由此引起轰动。钢筋混凝土现在诞生了。通常认为它是一种建筑材料的人是纽卡斯尔的威廉·威尔金森（William Wilkinson），他于1854年申请了一项专利，以“改进防火住宅、仓库、其他建筑物及其部件的建造”。 在混凝土基体中加入钢不仅提高了耐火性能。混凝土虽然抗压性能优良，但在受拉或受弯时性能较差。通过引入连接钢筋的网络，张力下的强度大大增加，允许长时间的无支撑混凝土运行。
钢和混凝土在许多方面是相辅相成的。例如，它们有相似的热膨胀系数，这样就避免了罗马人用青铜时遇到的问题。混凝土还能在物理和化学上保护钢材。 硅酸盐水泥的组成硅酸盐水泥是由许多化合物组成的复杂混合物，其中一些化合物在水泥的水化作用或化学特性中起着重要作用。它的商业生产方法是将石灰石和粘土的混合物加热至1300到1500°C。尽管有20%到30%的混合物在此过程中熔化，但发生的大多数反应在本质上是固态的，因此可能是缓慢的。一旦冷却，产生的熟料被磨成细粉，并加入少量石膏(二水硫酸钙)，以减缓水泥水化到可使用水平的速度。 从1882年勒查泰利尔开始，早期研究人员利用光学和X射线技术开展的工作表明，大多数硅酸盐水泥熟料含有四种主要化合物。这些是硅酸三钙（3CaO.SiO2)，铝酸盐（3CaO.Al2O3.)以及来自（2CaO.Fe）的铁素体相2O3.-6CaO.2Al2O3..Fe2O3.)固溶体系列，一度被认为具有固定的组成(4CaO。艾尔2O3..Fe2O3.)1897年Tornebohm将这些相分别命名为alite、belite、celite和felite。 硅酸盐水泥水化当水与硅酸盐水泥混合时，会引发一系列复杂的反应。主要的增强化合物是硅酸钙，它与水反应生成提供强度的水合硅酸钙凝胶（C-S-H凝胶），以及氢氧化钙，它有助于水泥的碱度。硅酸三钙反应迅速，以提供高的早期强度，而硅酸二钙的反应则慢得多，在某些情况下，持续多年。另一种与钢筋混凝土特别相关的水泥化合物是铝酸三钙。它与水迅速反应生成水合铝酸钙。 与抗硫酸盐硅酸盐水泥一样，存在的铝酸三钙的数量可能会受到限制，以防止水合物和硫酸盐之间的不良反应，从而导致水泥基质膨胀和开裂。 铝酸三钙的最大优点是它能够与氯化物结合，从而将其从水泥液相中去除。正如将要看到的，氯离子是嵌入式钢腐蚀的主要原因之一。 |