混凝土是由膠凝材料、水、骨料、外加劑等材料組成,雖然使用骨料或提高其用量可以降低混凝土成本,但是經濟性并不是使用骨料的根本原因。水泥基的膠凝材料(以下簡稱膠凝材料)水化形成的水化硅酸鈣凝膠(以下簡稱凝膠)將骨料粘結在一起形成的結構,凝膠是形成強度的前提,沒有它松散的骨料不可能粘結在一起。但是幾乎所有混凝土都要使用骨料,而不是只用水和膠凝材料或者細粉料。是因為膠凝材料在水化過后,體積都要收縮,收縮過大會引起開裂,而不能形成穩定的結構,也就是體積穩定性不良。正因為如此,體積稍大的受力結構都不會使用凈漿做結構材料,而是使用大量骨料。骨料在混凝土中不參與化學反應,只需要它的體積保持穩定。在混凝土中添加體積穩定的骨料(以下簡稱骨料)有助于保持其體積穩定性,骨料所占比例越高,其體積穩定性越好,這是在混凝土中使用骨料的根本原因,也是骨料在混凝土中的本質作用。
骨料提高混凝土體積穩定性的原因有兩點:一,在使用骨料之后,混凝土中漿體的體積大大減少,也就減少了混凝土中有收縮性能材料的體積,總的收縮量就大大減少。二,骨料不僅自身的體積是穩定的,也能夠將水泥漿分割阻斷。漿體包裹細骨料形成砂漿,細骨料把漿體分割成很小的部分,將水泥漿收縮分散。分散的漿體收縮自然也小,難以達到開裂的收縮量。而粗骨料又將砂漿分割阻斷,進一步限制砂漿的收縮,使混凝土的體積穩定性進一步提高。所以一般混凝土骨料體積所占比例越高,其收縮量越小,體積穩定性越高,而粗骨料比例越高這一效果也更加顯著,所以從限制收縮的角度來說,混凝土一般多用粗骨料而少用細骨料。