英国的基调巨石，吉萨大金字塔，马丘比丘的秘鲁城堡——三个奇妙的例子，说明石结构如何能持续数百年甚至数千年。但是，尽管石头是最古老和最耐用的建筑材料之一，但要处理它并不容易。它很重，很难运输，通常有大块，必须费力地切割才能成形。如果有一种石材的配方，我们可以扔在一起，只要把它压成模具，使建筑物和结构的任何形状或大小，这难道不是很好吗？那种”液体石”确实存在：我们称之为混凝土。虽然它有时受到负面新闻，因为很多人把它与20世纪中叶残酷的城市建筑联系在一起，但混凝土是现代物质世界中伟大的无名英雄。从胡佛水坝到悉尼歌剧院，你会发现它在世界上最高的摩天大楼，最大的桥梁，最长的高速公路，最深的隧道，甚至很可能在地板下，在你自己卑微的小家。混凝土是相当惊人的东西，但它是什么，它究竟是如何工作的？让我们仔细看看！
什么是混凝土？“具体”一词来自一个拉丁语单词，凸起，意思是一起成长，而这正是它做什么，当你结合它的三个成分，即：
粗糙和精细的聚合物（沙子，砾石，石头，更大的碎石块，再生玻璃，旧的再生混凝土，几乎任何等价物）的混合物）-通常60%-75%。
水泥（硅酸钙和氧化钙的日常名称）通常为10%-15%。
水-通常为15%至20%。
抛在一起，混合好，这些简单的成分使复合材料，这是我们给混合材料的名字，在某些重要的方式比它从它制造的材料更好。就混凝土而言，”重要”的是它坚固、坚硬、耐用。将混凝土视为复合材料，水泥水合物是背景，结合材料（技术上称为”矩阵”），沙子和砾石为其增添了额外的强度（”加固”）。
与最终产品毫无两样的成分如何形成具体形式？当您将水添加到水泥中时，水泥水合物（技术上为二氧化钙-水合物）的晶体开始生长，将沙子和砾石紧密地锁在一起。正是这种逐渐的晶体形成赋予了混凝土力量，而不是简单的事实，即它正在干涸。事实上，你之所以要将混凝土湿润数天，是因为它设定了”动力”，使水泥水合的化学反应。从混凝土搅拌机中滚落的粘稠泥浆混合物逐渐变得比它形成的材料要困难得多。”液体石”成为真正的好石头，人造石，至少。”逐渐”，我真的意味着逐渐：混凝土硬化在几个小时内，得到适当的硬约一个月后，但继续硬化和加强至少五年后。
一个有趣的事实是，从最近对混凝土的科学研究中，它里面的”晶体”根本不是真正的晶体：它们不是像水晶应该的那样有序和完全规律的，但实际上它具有一些在玻璃等材料中找到的随机结构（科学上称为无定形固体）。混凝土含有相当多的被困空气（高达5%至10%），因为水泥水合物晶体的开放三维结构以及夹在它们之间的沙子和砾石周围有一些空间。这反过来又解释了为什么混凝土可以弯曲和弯曲，伸展和压缩（只是一点点，反正）。
就像任何配方一样，您可以稍微改变混凝土的混合物（更多的水，也许，更多的聚合物，甚至不同种类的化学物质），以产生混凝土，流动更快，设置更硬或更快，天气更好，或有一个特定的颜色或外观。例如，添加一种叫做二氧化钛的颜料，是使混凝土在离单调的灰色物质一百万英里的地方变得明亮和白色的简单方法，因为这种物质给混凝土停车场带来了坏名声。另一个变种是充气混凝土，它看起来有点像一个非常坚硬的海绵，里面有大量的小气囊。这些允许混凝土在炎热和寒冷的天气扩大和收缩，而不会致命开裂，也使它成为一个优秀的隔热材料。
为什么混凝土如此受欢迎的建筑材料？至少在城市里，混凝土随处可见，不难理解为什么。它很容易从便宜和现成的成分，容易倒入模具，使各种形状（因为它开始生活非常粘稠的液体），它既防火和（相对）防水。但它在建筑物中如此广泛使用的主要原因是，它在压缩方面非常强大：你可以挤压它或承受很大的重量。它广泛应用于墙壁和地基（换句话说，垂直支架），因为它非常适合抵抗堆积在上面的重量。不幸的是，混凝土的一大缺点是，它的张力比压缩弱10倍左右。它很容易裂开或捕捉，如果你弯曲或伸展它，除非你加强它与钢里面，所以它没有太多的使用水平梁。虽然混凝土看起来很重，而且很单一，但它实际上比你想象的要轻得多：它大约是铅的五分之一密度，三分之一是钢的密度，比铝密度低10%，而且密度只比玻璃高一小部分。
虽然混凝土经常在现场混合，形成当时需要的任何形状，但也可以在预制”模块”中提供：方块、横梁、墙面、人行道和包层都可以这样制作。例如，巨型的现代分段桥梁通常由相同的混凝土部分快速而廉价地组装而成，这些混凝土部分在工厂中预制并运到最终位置。这使得他们更快，更容易建造比如果整个桥梁必须投在原地，这是更难做到在河中间，例如，在恶劣的天气条件。另一种选择是制作混凝土结构，将一些预制部分与现场形成的其他部分相结合。
钢筋混凝土正如我们已经看到，混凝土是一种复合材料-水泥基质与钢筋的集料，在压缩中工作得很好，但在张力中不起作用。我们可以通过在坚固的钢筋周围铸造湿混凝土（绑在一起做一个笼子）来解决这个问题。当混凝土在钢筋周围设置和硬化时，我们得到一种新的复合材料，钢筋混凝土（也称为钢筋水泥混凝土或RCC），在张力或压缩中工作得很好：混凝土抗挤压（提供压缩强度），而钢抗弯曲和拉伸（提供拉伸强度）。实际上，钢筋混凝土在另一种材料中使用一种复合材料：混凝土成为矩阵，而钢筋或电线提供钢筋或电线提供钢筋。
钢筋（称为钢筋，简称钢筋）通常由扭曲的钢筋制成，钢筋上有卵泡或脊，牢固地固定在混凝土内，不会在混凝土内滑动。从理论上讲，我们可以用各种材料来加固混凝土。一般来说，我们使用钢材是因为它在高温和低温下膨胀和收缩，大致相当于混凝土本身，这意味着它不会像其他材料那样裂开周围的混凝土，如果它或多或少地膨胀的话。然而，有时使用其他材料，包括各种塑料。
预应力混凝土虽然钢筋混凝土通常比普通材料更好的建筑材料，但它仍然易碎易碎：在紧张中，钢筋混凝土可能会失败，尽管钢筋加固，让水进入，然后导致混凝土故障和钢筋生锈。解决办法是通过预应力（也称为自紧）将钢筋混凝土永久压缩。因此，我们不是像现在这样把钢筋放进湿混凝土里，而是先把它们拉上。当混凝土设置时，绷紧的杆向内拉，压缩混凝土并使其更坚固。或者，钢筋混凝土中的钢筋在开始硬化（称为后应力）后可能会受到压力。无论哪种方式，保持混凝土在压缩是一个狡猾的把戏，有助于阻止它开裂（并阻止裂缝蔓延，如果他们真的形成）。另一个优点是，与普通钢筋混凝土相比，可以使用预应力或后应力混凝土或更小、更细长的混凝土来承载相同的负载。
混凝土对环境的影响对环境，特别是气候变化的日益