O concreto, como um dos materiais de construção mais populares, é constantemente modificado e melhorado através do uso de misturas e aditivos modernos que modificam suas propriedades. Já na antiguidade, várias substâncias eram usadas para dar ao concreto as características desejáveis de uso.
Por exemplo, a introdução de ovos em pó ou sangue bovino na mistura de concreto acelerou a ligação do cimento e aumentou a resistência do concreto acabado. Na Roma antiga, cinzas vulcânicas também eram aditivos populares para concreto.
Atualmente, o concreto de cimento (chamado de "pedra artificial") é criado pela mistura de cimento, agregado adequado e água. O contato do cimento com a água causa hidratação, como resultado da liberação de calor. Isso resulta na ligação de uma mistura de concreto na qual produtos de hidratação densamente compactados estão presentes, como silicatos de cálcio hidratados e aluminatos de cálcio hidratados.
Os parâmetros do concreto acabado e dos elementos feitos de concreto dependem de muitos fatores. Quanto à sua resistência, o tipo de cimento usado, o tipo e a qualidade do agregado, bem como a relação A/C (água/cimento) são muito importantes. Também é extremamente importante escolher os aditivos e misturas corretos que afetam a trabalhabilidade, a resistência à água e a resistência ao gelo do concreto acabado. As mudanças nas temperaturas durante o outono e o inverno fazem com que a estrutura dos elementos feitos de concreto possa ser enfraquecida como resultado do congelamento e descongelamento repetidos da água presente em seus poros. A mudança no volume de água que acompanha esses fenômenos causa rachaduras nos elementos de concreto, o que pode levar a sérios danos. As maneiras mais eficazes de melhorar a resistência do concreto a ciclos repetidos de congelamento e descongelamento são os cuidados adequados , bem como garantir a incorporação de ar adequada . Aqui, a quantidade, o formato e o tamanho dos poros em sua estrutura são particularmente importantes.
O último dos métodos mencionados – aeração adequada do concreto – é baseado principalmente no uso de aditivos químicos modernos . Esses são produtos adicionados em pequenas quantidades às misturas de concreto. O principal grupo de ingredientes usados em sua produção são os surfactantes. A introdução de surfactantes adequados na mistura de concreto resulta na formação de bolhas de ar finas e estáveis. Quando a mistura fresca começa a curar, as bolhas dentro dela se mineralizam e se tornam parte integrante dela. Dessa forma, um espaço adicional é criado dentro da estrutura de concreto dentro do qual a água congelada se expande. Isso evita um aumento na pressão interna, que é responsável pela formação de rachaduras durante baixas temperaturas. A distribuição uniforme de poros com ar em todo o volume de concreto melhora sua resistência ao gelo. A presença de bolhas de ar na mistura de concreto também melhora sua trabalhabilidade. As bolhas atuam como rolamentos que aumentam a plasticidade sem ter que alterar a relação A/C (água/cimento). Bolhas de ar também reduzem o atrito que ocorre durante o estágio de bombeamento do concreto.
Na produção de aditivos incorporadores de ar, surfactantes aniônicos e anfotéricos, bem como surfactantes não iônicos podem ser usados. Entre os aditivos aniônicos , os mais importantes são os lauril sulfatos e os sais de lauril éter sulfato. O uso de sais de alquil benzeno sulfonato , por exemplo, sal de sódio na forma de ABSNa , também fornecerá alto desempenho na formação de bolhas de ar finas e estáveis. Por sua vez, a introdução de álcoois etoxilados com propriedades de umectação adicionais à mistura de concreto permitirá a estabilização das bolhas formadas. Aditivos anfotéricos, entre eles amidobetaínas , são os chamados co-surfactantes que auxiliam na incorporação de ar do concreto e também estabilizam a durabilidade das bolhas de ar.
A invenção do concreto na antiguidade criou muitas novas possibilidades para a arquitetura, graças às quais edifícios como o Panteão e o Coliseu foram criados e sobreviveram até hoje. Hoje, o conhecimento sobre este material de construção é muito maior, e a otimização constante da tecnologia de produção de concreto e o desenvolvimento de novos tipos de aditivos tornam possível criar, com sua ajuda, formas e elementos cada vez mais duráveis e complicados. Além disso, o desenvolvimento da indústria da construção graças ao projeto do concreto aparente permite não apenas a criação de elementos estruturais duráveis, mas também fornece aos novos edifícios uma aparência original e um design interessante.
