La noción de relación agua-cemento fue desarrollada por primera vez por Duff A. Abrams y publicada en 1918.
El concreto se endurece como resultado de la reacción química entre el cemento y el agua (conocida como hidratación, esto produce calor y se llama calor de hidratación). Por cada libra (o kilogramo o cualquier unidad de peso) de cemento, se necesitan aproximadamente 0.35 libras (o 0.35 kg o unidad correspondiente) de agua para completar completamente las reacciones de hidratación.
Sin embargo, una mezcla con una relación de 0.35 puede no mezclarse completamente y puede no fluir lo suficientemente bien como para colocarse. Por lo tanto, se usa más agua de la que es técnicamente necesaria para reaccionar con el cemento. Las relaciones agua-cemento de 0,45 a 0,60 se usan con mayor frecuencia. Para concreto de mayor resistencia, se usan relaciones más bajas, junto con un plastificante para aumentar la fluidez.
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El código de construcción uniforme de 1997 especifica una relación máxima de 0.5 cuando el concreto está expuesto a congelación y descongelación en condiciones húmedas o productos químicos para descongelar, y una relación máxima de 0.45 para concreto en condiciones de sulfato severas o muy severas.
