بتن تهیه شده از سیمان، آب و سنگدانه رایج ترین ماده برای ساخت سازه های مختلف به شمار می رود. این ترکیب غالبا خواص مکانیک خوب دارد و در ساختمانها، پل ها، سدها و سازه های دریایی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. متاسفانه به خاطر برخی خواص ضعیف بتن های سیمانی نظیر مقاومت سایشی کم، نفود پذیری بالا، زمان گیرایش زیاد، مقاومت پایین در برابر مواد شیمیایی و پدیده هایی مانند کاویتاسیون (ایجاد حفره) و خوردگی ناشی از نفوذ کلر و همچنین مقاومت کم در برابر یخبندان استفاده از آنها در سدها و سازه های دریایی با مشکلات عدیده ای همراه است. خروج آب ایجاد شده در واکنش هیدراتاسیون باعث می شود که ساختمان بتن حفره دار باشد به همین علت بتن در مقابل آب، یون های کلر و گازها (مانند دی اکسید کربن) نفود پذیر است که هر کدام از این عوامل به نوعی باعث خوردی میلگرد ها و ایجاد تنش و در نتیجه ترک برداشتن و از هم پاشیدگی بتن می گردد. از طرف دیگر تهیه سازه های بتنی به صورت ساخت در محل، در جاهای غیر همسطح مانند کانال ها و دریچه های سدها و شیپوره ها، مشکل و بسیار زمان بر است. ضمن اینکه در محل های مذکور برای کاهش اصطکاک و سایش، ایجاد سطوح صاف و با حداقل زبری امکان پذیر نیست. مشکل مهم دیگری که در مورد استفاده از بتن مطرح است، مسئله تعمیرات و ترمیم خرابی هایی میباشد که ممکن است در نواحی مختلف سازه های دریایی پیش آید. در چنین مواردی باید تعمیر هرچه سریع تر انجام گیرد و در موارد بسیاری که باید تعمیر در زیر آب انجام بگیرید، کار دشوارتر می شود. یک راه برای رفع مشکلات ناشی از ضعف بتن در مناطقی که در معرض جریان شدید آب هستند ( مانند دریچه ها، شیپوره ها و کانال ها)، استفاده از ورق های فولادی است که این مورد نیز علاوه بر هزینه بسیار بالای ورقه های فولادی و نصب و جوشکاری قطعات، از نظر اجرایی نیز مشکلات زیادی به همراه دارد.
راه حل دیگری که در سالهای اخیر مطرح شده است استفاده از کامپوزیت های پلیمر- بتن است. کامپوزیت های پلیمر- بتن ترکیباتی هستند که با جایگزینی کامل سیمان در بتن با مواد پلیمری یا استفاده از ترکیب سیمان و پلیمر به دست می آید. اگر حامل (چسباننده) سیمانی، به طور کامل با یک پلیمر جایگزین گردد، ترکیب حاصل را بتن پلیمری می نامند. بتن های پلیمری ترکیبات نسبتا جدیدی هستند که از حدود سال ۱۹۵۰ میلادی وارد بازار شده اند و در زمینه طراحی و استفاده از آنها برای کاربردهای خاص تحقیقات گسترده ای در حال انجام است. به خاطر مزایایی که این مواد دارند، پیش بینی می گردد طی دهه اخیر استفاده از آنها ۱۰ برابر افزایش یابد. بتن های پلیمری بر پایه پلیمرهای آلی گرماسخت هستند که پس از اختلاط با مصالح سنگی در دمای اتاق پلیمره می شوند. پلیمرهایی که عموما مورد استفاده قرار میگرند و از ویژگی مذکور برخوردار می باشند، عبارتند از: اپوکسی ها، فوران ها، اکریلیک ها، پلی استرهای غیر اشباع و وینیل استرها. اکثر مصالح سنگی که مقررات استاندارد ASTM C 33 برای مصالح سنگی بتن در آنها رعایت شده است، در بتن پلیمری نیز از خود عملکرد خوبی نشان می دهند. میلگرد ها الیاف، تقویت کننده بتن های پلیمری هستند. ممکن است بتن پلیمری با میلگردهای فولادی تقویت شود که در این صورت میلگردهای مذکور در ناحیه تمرکز تنش نصب می گردند. از این میلگردها برای انتقال تنش های برشی بالا نیز استفاده می شود. برای افزایش استحکام خمشی بتن های پلیمری، الیاف شیشه مورد استفاده قرار می گیرند. بتن های پلیمری خیلی مستحکم تر و بادام تر از بتن های سیمانی هستند و استحکام خمشی، فشاری و کششی بسیار بالاتری دارند. همین امر باعث می شود که در سازه های حاصل از بتن های پلیمری مواد کمتری مصرف گردد و در نتیجه این سازه ها در مقایسه با سازه های بتنی (سیمانی) مشابه سبک تر باشند. به علاوه زمان گیرایی کم در دمای محیط و حتی پایین تر از دمای محیط، مقاومت سایشی بسیار بالا، نفوذ پذیری بسیار کم در برابر چرخه های یخ زدن- ذوب شدن، مقاومت در برابر شستشوی دائم، کاویتاسیون (حفره دارشدن)، سایش، ترک برداشتن،آسان بودن کنترل فنی و سهولت اجرا از دیگر مزایای بتن های پلیمری می باشند. بتن های پلیمری در سازه های ئیدرولیکی نظیر سد ها، تونل ها، کانال ها و سازه های دریایی کاربردهای گسترده ای پیدا کرده اند. در آمریکا، شوروی سابق، ژاپن، اروپای غربی، چین و در چند کشور دیگر از این مواد برای جلوگیری از فرسایش و کاویتاسیون در شیپوره های تخلیه مجرای آب و آبگیر های سد استفاده شده است. کاربردهای دیگر بتن های پلیمری عبارتند از : تعمیرات جاده ها، تعمیر عرشه پل ها، روکش پل ها، سازه زیرزمینی، قطعات پیش ساخته ساختمانی نظیر درپوش های فاضلاب و دریچه های بازدید (برای بازدید شیرفلکه آب، شیر گاز و کلید و فیوز برق)، تونل های خطوط کابل مخابرات، برق، گاز و فاضلاب، پایه ماشین ابزار (ماشین ابزار نام کلی است برای تمام دستگاههایی که کار صنعتی انجام می دهند)، پوشش ضد اسید برای کنترل فرسایش در سدهای آب اسیدی، مخازن نگهداری اسید و محفظه های دفن زباله های اتمی و رادیواکتیو. در این بخش رفتار بتن پلیمری مورد استفاده در روسازی پل های فلزی تحت اثر چرخه های حرارتی گرمایش – سرمایش بررسی می شود.