混凝土可以追溯到古老的年代,其所用的膠凝材料為粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世紀(jì)20年代出現(xiàn)了波特蘭水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的強度和耐久性,而且原料易得,造價較低,特別是能耗較低,因而用途極為廣泛(見無機膠凝材料)。
20世紀(jì)初,有人發(fā)表了水灰比等學(xué)說,初步奠定了混凝土強度的理論基礎(chǔ)。以后,相繼出現(xiàn)了輕集料混凝土、加氣混凝土及其他混凝土,各種混凝土外加劑也開始使用。60年代以來,廣泛應(yīng)用減水劑,并出現(xiàn)了減水劑和相應(yīng)的流態(tài)混凝土;高分子材料進入混凝土材料領(lǐng)域,出現(xiàn)了聚合物混凝土;多種纖維被用于分散配筋的纖維混凝土?,F(xiàn)代測試技術(shù)也越來越多地應(yīng)用于混凝土材料科學(xué)的研究。
混凝土拌合物重要的性能。它綜合表示拌合物的稠度、流動性、可塑性、抗分層離析泌水的性能及易抹面性等。測定和表示拌合物和易性的方法和指標(biāo)很多,中國主要采用截錐坍落筒測定的坍落度(毫米)及用維勃儀測定的維勃時間(秒),作為稠度的主要指標(biāo)。
強度
混凝土硬化后的重要的力學(xué)性能,是指混凝土抵抗壓、拉、彎、剪等應(yīng)力的能力。水灰比、水泥品種和用量、集料的品種和用量以及攪拌、成型、養(yǎng)護,都直接影響混凝土的強度?;炷涟礃?biāo)準(zhǔn)抗壓強度(以邊長為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下養(yǎng)護28天,按照標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度)劃分的強度等級,稱為標(biāo)號,分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100共19個等級?;炷恋目估瓘姸葍H為其抗壓強度的1/10~1/20。提高混凝土抗拉、抗壓強度的比值是混凝土改性的重要方面。
變形
混凝土在荷載或溫濕度作用下會產(chǎn)生變形,主要包括彈性變形、塑性變形、收縮和溫度變形等?;炷猎诙唐诤奢d作用下的彈性變形主要用彈性模量表示。在長期荷載作用下,應(yīng)力不變,應(yīng)變持續(xù)增加的現(xiàn)象為徐變,應(yīng)變不變,應(yīng)力持續(xù)減少的現(xiàn)象為松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因產(chǎn)生的體積變形,稱為收縮。