คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่ได้รับความนิยมมากที่สุดชนิดหนึ่ง ซึ่งได้รับการปรับปรุงและพัฒนาอย่างต่อเนื่องผ่านการใช้สารผสมและสารเติมแต่งสมัยใหม่เพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของคอนกรีต ในสมัยโบราณ มีการใช้สารต่างๆ มากมายเพื่อให้คอนกรีตมีคุณสมบัติการใช้งานที่ต้องการ
ตัวอย่างเช่น การใส่ไข่ผงหรือเลือดวัวลงในส่วนผสมคอนกรีตช่วยเร่งการยึดเกาะของซีเมนต์และเพิ่มความแข็งแรงของคอนกรีตสำเร็จรูป ในสมัยโรมโบราณ เถ้าภูเขาไฟยังเป็นสารเติมแต่งที่นิยมใช้กับคอนกรีตอีกด้วย
ปัจจุบัน คอนกรีตซีเมนต์ (เรียกว่า "หินเทียม") สร้างขึ้นโดยผสมซีเมนต์ หินผสมที่เหมาะสม และน้ำ การสัมผัสของซีเมนต์กับน้ำทำให้เกิดไฮเดรชั่น ซึ่งเป็นผลให้เกิดการปลดปล่อยความร้อน ส่งผลให้ส่วนผสมคอนกรีตจับตัวกันแน่นซึ่งมีผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นที่อัดแน่น เช่น แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรชั่นและแคลเซียมอะลูมิเนตไฮเดรชั่น
พารามิเตอร์ของคอนกรีตสำเร็จรูปและองค์ประกอบที่ทำจากคอนกรีตขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย สำหรับความแข็งแรง ประเภทของซีเมนต์ที่ใช้ ประเภทและคุณภาพของมวลรวม รวมถึงอัตราส่วน W/C (น้ำ/ซีเมนต์) มีความสำคัญมาก นอกจากนี้ การเลือก สารเติมแต่ง และ สารผสม ที่เหมาะสมซึ่งส่งผลต่อการทำงาน ความต้านทานต่อน้ำ และความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งของคอนกรีตสำเร็จรูปยังมีความสำคัญอย่างยิ่งอีกด้วย การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในช่วงฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวทำให้โครงสร้างขององค์ประกอบที่ทำจากคอนกรีตอ่อนแอลงอันเป็นผลจากการแข็งตัวและละลายซ้ำๆ ของน้ำที่มีอยู่ในรูพรุน การเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำที่เกิดขึ้นพร้อมกับปรากฏการณ์เหล่านี้ทำให้องค์ประกอบคอนกรีตแตกร้าว ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายร้ายแรง วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการปรับปรุงความต้านทานของคอนกรีตต่อรอบการแข็งตัวและละลายซ้ำๆ คือ การดูแลที่เหมาะสม ตลอดจน การทำให้มั่นใจว่ามีการกักเก็บอากาศอย่างเหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปริมาณ รูปร่าง และขนาดของรูพรุนในโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่ง
วิธีการสุดท้ายที่กล่าวถึง – การเติมอากาศให้คอนกรีตอย่างเหมาะสม – ขึ้นอยู่กับการใช้ สารเคมีผสมที่ทันสมัย เป็นหลัก ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เติมลงในส่วนผสมคอนกรีตในปริมาณเล็กน้อย กลุ่มส่วนผสมหลักที่ใช้ในการผลิตคือสารลดแรงตึงผิว การนำสารลดแรงตึงผิวที่เหมาะสมเข้าไปในส่วนผสมคอนกรีตจะส่งผลให้เกิดฟองอากาศละเอียดและมีเสถียรภาพ เมื่อส่วนผสมใหม่เริ่มแข็งตัว ฟองอากาศภายในจะกลายเป็นแร่ธาตุและกลายเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของส่วนผสม ด้วยวิธีนี้ ช่องว่างเพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นภายในโครงสร้างคอนกรีตซึ่งน้ำแข็งจะขยายตัว ซึ่งจะป้องกันไม่ให้แรงดันภายในเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดรอยแตกร้าวในอุณหภูมิต่ำ การกระจายรูพรุนที่มีอากาศสม่ำเสมอในปริมาตรทั้งหมดของคอนกรีตจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อน้ำค้างแข็ง การ มีฟองอากาศในส่วนผสมคอนกรีตยังช่วยเพิ่มการใช้งานได้อีกด้วย ฟองอากาศทำหน้าที่เป็นตัวรองรับที่เพิ่มความยืดหยุ่นโดยไม่ต้องเปลี่ยนอัตราส่วน W/C (น้ำ/ซีเมนต์) ฟองอากาศยังช่วยลดแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในขั้นตอนการปั๊มคอนกรีตอีกด้วย
ในการผลิต สาร ผสมที่กักเก็บอากาศ สามารถใช้ สารลดแรงตึงผิวแบบ แอนไออนิก และแอมโฟเทอริก รวมถึงสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีไอออนิกได้ ในบรรดา สารเติมแต่ง แบบแอนไออนิก สารที่สำคัญที่สุดคือ ลอริลซัลเฟต และ เกลือลอริลอีเธอร์ซัลเฟต การใช้ เกลืออัลคิลเบนซินซัลโฟเนต เช่น เกลือโซเดียมในรูปแบบของ ABSNa จะทำให้มีประสิทธิภาพสูงในการสร้างฟองอากาศที่ละเอียดและเสถียร ในทางกลับกัน การนำ แอลกอฮอล์เอทอกซิเลต ที่มีคุณสมบัติในการทำให้เปียกเพิ่มเติมเข้าไปในส่วนผสมคอนกรีตจะช่วยให้ฟองอากาศที่เกิดขึ้นมีความเสถียร สารเติมแต่งแอมโฟเทอริก เช่น อะมิโดเบตาอีน เป็น สารลดแรงตึงผิว ร่วมที่สนับสนุนการกักเก็บอากาศในคอนกรีตและยังทำให้ความคงทนของฟองอากาศคงที่
การประดิษฐ์คอนกรีตในสมัยโบราณสร้างโอกาสใหม่ๆ มากมายสำหรับสถาปัตยกรรม ซึ่งส่งผลให้มีการสร้างอาคารเช่นวิหารแพนธีออนและโคลอสเซียมและยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้ ปัจจุบัน ความรู้เกี่ยวกับวัสดุก่อสร้างชนิดนี้มีมากขึ้น และการเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีการผลิตคอนกรีตอย่างต่อเนื่องและการพัฒนาสารผสมชนิดใหม่ทำให้สามารถสร้างรูปแบบและองค์ประกอบที่ทนทานและซับซ้อนมากขึ้นด้วยความช่วยเหลือของวัสดุดังกล่าว นอกจากนี้ การพัฒนาอุตสาหกรรมการก่อสร้างด้วยการออกแบบคอนกรีต ผิวด้าน ช่วยให้ไม่เพียงแต่สร้างองค์ประกอบโครงสร้างที่ทนทานเท่านั้น แต่ยังให้รูปลักษณ์ดั้งเดิมและการออกแบบที่น่าสนใจแก่ตัวอาคารใหม่ด้วย
