Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги тошкент архитектура қурилиш институти

Preface 
Concrete and steel are the two most commonly 
used structural materials. They sometimes complement 
one another, and sometimes compete with 
one another so that structures of a similar type and 
function can be built in either of these materials. 
And yet, the engineer often knows less about the 
concrete of which the structure is made than about 
the steel. 
Steel is manufactured under carefully controlled 
conditions; its properties are determined in 
a laboratory and described in a manufacturer’s certificate. 

---

119 
Thus, the designer need only specify the 
steel as complying with a relevant standard, and 
the site engineer’s supervision is limited to the 
workmanship of the connections between the individual 
steel members. 
On a concrete building site, the situation is 
totally different. It is true that the quality of cement 
is guaranteed by the manufacturer in a manner 
similar to that of steel and, provided suitable cementitious 
materials are chosen, it is hardly ever 
a cause of faults in a concrete structure. But it 
is concrete, and not cement, that is the building 
material. The structural members are more often 
than not made in situ, and their quality is almost 
exclusively dependent on the workmanship of 
concrete making and placing. 
The disparity in the methods of steel and concrete 
making is, therefore, clear, and the importance 
of the control of the quality of concrete work 
on the site is apparent. Furthermore, as the trade 
of a concretor has not yet the training and the tradition 
of some of the other building trades, an engineer’s 
supervision on the site is essential. These 
facts must be borne in mind by the designer, as 
careful and intricate design can be easily vitiated 
if the properties of the actual concrete differ from 
those assumed in the design calculations. Structural 
design is only as good as the materials used. 
From the above it must not be concluded that 
making good concrete is difficult. ‘Bad’ concrete 
– often a substance of unsuitable consistency, 
hardening into a honeycombed, non-homogeneous 
mass – is made simply by mixing cement, 
aggregate and water. Surprisingly, the ingredients 
of a good concrete are exactly the same, and it is 
only the ‘know-how’, backed up by understanding, 
that is responsible for the difference. 
What, then, is good concrete? There are two 
overall criteria: the concrete has to be satisfactory 
in its hardened state, and also in its fresh state 
while being transported from the mixer and 
placed in the formwork. The requirements in the 
fresh state are that the consistency of the mix be 
such that it can be compacted by the means desired 

---

120 
without excessive effort, and also that the 
mix be cohesive enough for the methods of transporting 
and placing used so as not to produce segregation 
with a consequent lack of homogeneity 
of the finished product. The primary requirements 
of a good concrete in its hardened state 
are a satisfactory compressive strength and an adequate 
durability. 
All this has been valid since the first edition 
of this book appeared in 1963. In its three editions 
and the 12 languages in which translations 
have been published, the book seems to have 
served well those involved in concrete, which 
continues to be the most important and widespread 
construction material. However, very significant 
changes in knowledge and in practice 
have taken place in recent years, and this is why 
a fourth edition needed to be written. The extent 
of these changes has been such that a ‘bolt-on’ 
approach was not appropriate and, except for its 
fundamental core, this is, therefore, a new book. 
Its coverage has been greatly widened, and it 
gives a broad as well as a detailed view of concrete 
as a construction material. But there has 
been no change for change’s sake. The form, 
style, approach, and organization of the material 
in the previous editions have been maintained so 
that those readers who are familiar with the earlier 
versions will have no difficulty in finding their 
way in the new book. 
The fourth edition contains much new material 
on cementitious materials, some of which were 
not used, or were little used, in the past. Knowledge 
of these materials should now form part of 
the engineer’s stock-in-trade. Durability of concrete 
under various conditions of exposure, including 
carbonation and alkali–silica reaction, is 
treated fully. In particular, the behaviour of concrete 
under the extreme conditions existing in 
coastal areas of the hot parts of the world, where a 
great deal of construction nowadays takes place, 
is discussed. Other new topics are: high performance 
concrete, recently introduced admixtures, 
concrete under cryogenic conditions, and properties 

---

121 
of the aggregate–matrix interface, to mention 
but the main ones. 
It has to be admitted that the treatment of the 
various cementitious materials presented quite a 
challenge which has provoked the following digression. 
A very large number of papers on these 
materials and some other topics were published 
in the 1980s and continue in the 1990s. Many 
worthwhile papers have elucidated the behaviour 
of the various materials and their influence on 
the properties of concrete. But many more reported 
narrowly construed investigations which described 
the influence of a single parameter, with 
some other conditions kept unrealistically constant. 
Sometimes it is forgotten that, in a concrete 
mix, it is usually not possible to change one ingredient 
without altering some other property of 
the mix. 
Generalized inferences from such piecemeal 
research are at best difficult and at worst dangerous. 
We do not need more of these little research 
projects, each one chalking up a ‘publication’ 
in the author’s curriculum vitae. Nor do we 
need an endless succession of formulae, each derived 
from a small set of data. Some, seemingly 
impressive, analyses show an excellent correlation 
with the experimental data fed into the pool 
from which the expressions were derived in the 
first place: such correlation is not surprising. But 
then it should not be surprising either if the expressions 
fail dismally when used to predict the 
behaviour in untried circumstances where there 
exist factors ignored in the original analysis. 
A further comment can be made about the influences 
of various factors on the behaviour of 
concrete which have been determined by statistical 
analyses. While the use of statistics in the 
evaluation of test results and in establishing relationships 
is valuable, and often essential, a statistical 
relation alone, without a physical explanation, 
is not a sound basis for claiming that a true 
relation exists between two or more factors. Likewise, 
extrapolation of a valid relationship must 
not be assumed to be automatically valid. This is 

---

122 
obvious but sometimes forgotten by an enthusiastic 
author who is under the impression that he 
or she has discovered a general ‘rule’. 
Whereas we must consider available research, 
there is little value in collecting together a mass 
of research findings or giving a general review 
of each topic of research. Rather, this book has 
striven to integrate the various topics so as to 
show their interdependence in the making and using 
of concrete. An understanding of the physical 
and chemical phenomena involved is an essential 
basis for tackling the unfamiliar, in contrast 
to the 
ad hoc 
approach for picking up clues from 
past experience, which will work only so far, and 
sometimes may result in a catastrophe. Concrete 
is a patient material but, even so, avoidable flaws 
in the selection and proportioning of the mix ingredients 
should be avoided. 
It has to be remembered that the various concrete 
mixes now used are derivatives and developments 
of the traditional concrete, so that knowledge 
of the basic properties of concrete continues 
to be essential. In consequence, a large part 
of the book is devoted to these fundamentals. The 
original work of the pioneers of the knowledge 
of concrete which explains the underlying behaviour 
of concrete on a scientific basis and the 
classical references have been retained: they allow 
us to have a proper perspective of our knowledge. 
The ultimate purpose of this book is to facilitate 
better construction in concrete. To achieve 
this, it is necessary to understand, to master, and 
to control the behaviour of concrete not only in 
the laboratory but also in actual structures. It is 
in this respect that an author with a structural 
background is at an advantage. Furthermore, experience 
in construction and in investigations of 
lack of durability and serviceability has been exploited. 
Because the book is used in so many countries, 
it was thought best to use both the SI and 
the Imperial units of measurement, now paradoxically 
known as American. All the data, diagrams 
and tables are, therefore, conveniently presented 
for readers, progressive or traditionalist, in all 

---

123 
countries. 
This book was written in its entirety during 
the period of one year and it should therefore 
present a closely-knit explanation of the behaviour 
of concrete, rather than a series of somewhat 
disconnected chapters. This cohesion may 
be of benefit to readers who have often been obliged 
to consult collections of uncoordinated articles 
in a ‘book’ with a nominal editor or editors. 
In a single volume, it is not possible to cover 
the whole field of concrete: specialized materials, 
such as fibre reinforced concrete, polymer concrete, 
or sulfur concrete, albeit useful, are not 
dealt with. Inevitably, the author selects what he 
considers most important or most interesting, or 
simply what he knows most about, even though 
the scope of his knowledge increases with age 
and experience. The emphasis in this book is on 
an integrated view of the properties of concrete 
and on underlying scientific reasons, for, as Henri 
Poincaré said, an accumulation of facts is no 
more a science than a heap of stones is a house.