คอนกรีตถูกผลิตขึ้นด้วยส่วนผสม พื้นผิว และคุณสมบัติการใช้งานที่หลากหลาย เพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันมากมาย

การออกแบบ ส่วนผสมคอนกรีตสมัยใหม่มีความซับซ้อน การเลือกส่วนผสมคอนกรีตขึ้นอยู่กับความต้องการของโครงการ ทั้งในแง่ของความแข็งแรงและรูปลักษณ์ รวมถึงข้อกำหนดทางกฎหมายและระเบียบการก่อสร้างในท้องถิ่นด้วย

การออกแบบเริ่มต้นด้วยการกำหนดข้อกำหนดของคอนกรีต ข้อกำหนดเหล่านี้คำนึงถึงสภาพอากาศที่คอนกรีตจะต้องเผชิญในระหว่างการใช้งาน และความแข็งแรงในการออกแบบที่ต้องการ ความแข็งแรงในการรับแรงอัดของคอนกรีตจะถูกกำหนดโดยการวัดตัวอย่างทรงกระบอกที่ขึ้นรูปและบ่มตามมาตรฐาน

มีหลายปัจจัยที่ต้องนำมาพิจารณา ตั้งแต่ต้นทุนของสารเติมแต่งและวัสดุผสมต่างๆ ไปจนถึงความสมดุลระหว่างค่าความเหลว (slump) เพื่อความสะดวกในการผสมและการเท กับประสิทธิภาพโดยรวม

จากนั้นจึงออกแบบส่วนผสมโดยใช้ซีเมนต์ (ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์หรือวัสดุประสานซีเมนต์อื่นๆ) หินกรวดและหินละเอียด น้ำ และสารเคมีผสม วิธีการผสมและสภาวะที่สามารถใช้งานได้ก็จะถูกระบุไว้ด้วย

วิธีนี้ช่วยให้ผู้ใช้คอนกรีตมั่นใจได้ว่าโครงสร้างจะทำงานได้อย่างถูกต้อง

มีการพัฒนาคอนกรีตประเภทต่างๆ สำหรับการใช้งานเฉพาะทาง และคอนกรีตเหล่านั้นก็เป็นที่รู้จักกันในชื่อต่างๆ เหล่านั้น

การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตสามารถทำได้โดยใช้โปรแกรมซอฟต์แวร์ โปรแกรมดังกล่าวช่วยให้ผู้ใช้สามารถเลือกวิธีการออกแบบส่วนผสมที่ต้องการและป้อนข้อมูลวัสดุเพื่อให้ได้ส่วนผสมที่เหมาะสม

คอนกรีตถูกนำมาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณ ตัวอย่างเช่น คอนกรีตโรมันทั่วไปทำจากเถ้าภูเขาไฟ ( ปอซโซลานา ) และปูนขาวไฮเดรต คอนกรีตโรมันนั้นเหนือกว่าสูตรคอนกรีตอื่นๆ (เช่น สูตรที่ประกอบด้วยทรายและปูนขาวเท่านั้น) ^{[ 1 ]}ที่ใช้โดยวัฒนธรรมอื่นๆ นอกจากเถ้าภูเขาไฟสำหรับทำคอนกรีตโรมันทั่วไปแล้ว ยังสามารถใช้ผงอิฐได้อีกด้วย นอกจากคอนกรีตโรมันทั่วไปแล้ว ชาวโรมันยังคิดค้นคอนกรีตไฮดรอลิกซึ่งทำจากเถ้าภูเขาไฟและดินเหนียว^{[ 2 ]}

คอนกรีตบางประเภทที่ใช้ในการทำประติมากรรมและกระถางต้นไม้ในสวนเรียกว่าหินผสมหรือหินคอมโพสิตไม่มีสูตรที่แน่นอนเพียงสูตรเดียวที่ใช้แยกหินผสมออกจากคอนกรีตที่ใช้ปูนขาวเป็นส่วนประกอบอื่นๆ ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจ เพราะคำนี้มีมาก่อนวิทยาศาสตร์เคมีสมัยใหม่ โดยมีหลักฐานปรากฏอย่างน้อยที่สุดในช่วงทศวรรษ 1790 ในศตวรรษที่ 19 และศตวรรษต่อมา คำว่าหินเทียมได้ครอบคลุมถึงหินที่มนุษย์สร้างขึ้นหลากหลายชนิด รวมถึงคอนกรีตซีเมนต์จำนวนมาก

คอนกรีตธรรมดาเป็นคำที่ใช้เรียกคอนกรีตที่ผลิตโดยการทำตามคำแนะนำการผสมที่มักระบุไว้บนซองปูนซีเมนต์ โดยทั่วไปจะใช้ทรายหรือวัสดุทั่วไปอื่นๆ เป็นส่วนผสม และมักผสมในภาชนะที่ทำขึ้นเอง ส่วนผสมในแต่ละสูตรขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน คอนกรีตธรรมดาสามารถทนแรงดันได้ประมาณ 10 MPa (1450 psi ) ถึง 40 MPa (5800 psi) โดยการใช้งานที่เบากว่า เช่นคอนกรีตสำหรับปิดบังจะมีค่า MPa ต่ำกว่าคอนกรีตโครงสร้างมาก คอนกรีตผสมเสร็จมีหลายประเภท ซึ่งรวมถึงปูนซีเมนต์ผงที่ผสมกับส่วนผสมอื่นๆ แล้ว จึงต้องการเพียงน้ำเท่านั้น

โดยทั่วไปแล้ว การผสมคอนกรีตหนึ่งชุดจะใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ 1 ส่วน ทรายแห้ง 2 ส่วน หินแห้ง 3 ส่วน และน้ำ 1/2 ส่วน สัดส่วนที่ระบุเป็นน้ำหนัก ไม่ใช่ปริมาตร ตัวอย่างเช่น คอนกรีต 1 ลูกบาศก์ฟุต (0.028 ลูกบาศก์เมตร⁾จะทำจากปูนซีเมนต์ 10.0 กิโลกรัม น้ำ 4.5 กิโลกรัม ทรายแห้ง 19 กิโลกรัม และหินแห้ง 32 กิโลกรัม (ขนาด 1/2 นิ้ว ถึง 3/4 นิ้ว) ซึ่งจะได้คอนกรีตปริมาตร 0.028 ลูกบาศก์เมตร^และมีน้ำหนักประมาณ 65 กิโลกรัม ทรายที่ใช้ควรเป็นทรายสำหรับก่อปูนหรืออิฐ (ควรล้างและกรองหากเป็นไปได้) และหินควรล้างหากเป็นไปได้ ควรเอาเศษอินทรีย์ (ใบไม้ กิ่งไม้ ฯลฯ) ออกจากทรายและหินเพื่อให้ได้ความแข็งแรงสูงสุด

คอนกรีตกำลังสูงมีกำลังอัดมากกว่า 40 MPa (6000 psi) ในสหราชอาณาจักร BS EN 206-1 ^{[ 3 ]}กำหนดคอนกรีตกำลังสูงว่าเป็นคอนกรีตที่มีกำลังอัดสูงกว่า C50/60 คอนกรีตกำลังสูงผลิตโดยการลดอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ (W/C) ให้เหลือ 0.35 หรือต่ำกว่า มัก จะเติม ซิลิกาฟูมเพื่อป้องกันการก่อตัวของผลึกแคลเซียมไฮดรอกไซด์อิสระในเมทริกซ์ซีเมนต์ ซึ่งอาจลดความแข็งแรงที่พันธะซีเมนต์-มวลรวม

อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ (W/C) ที่ต่ำและการใช้ซิลิกาฟูมทำให้ส่วนผสมคอนกรีตทำงานได้ยากขึ้นอย่างมาก ซึ่งอาจเป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานคอนกรีตกำลังสูงที่มักใช้โครงเหล็กเสริมที่มีความหนาแน่นสูง เพื่อชดเชยความสามารถในการทำงานที่ลดลง จึง มักมีการเติม สารลดน้ำ (superplasticizer)ลงในส่วนผสมคอนกรีตกำลังสูง การเลือกมวลรวมสำหรับส่วนผสมกำลังสูงต้องระมัดระวัง เนื่องจากมวลรวมที่อ่อนแออาจไม่แข็งแรงพอที่จะต้านทานแรงที่กระทำต่อคอนกรีตและทำให้ความเสียหายเริ่มต้นที่มวลรวมแทนที่จะเป็นในเนื้อคอนกรีตหรือช่องว่างดังเช่นที่เกิดขึ้นในคอนกรีตทั่วไป

ในการใช้งานคอนกรีตกำลังสูงบางประเภท เกณฑ์การออกแบบคือค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นแทนที่จะเป็นค่ากำลังอัดสูงสุด

คอนกรีตพิมพ์ลายเป็นคอนกรีตทางสถาปัตยกรรมที่มีพื้นผิวสวยงามเป็นพิเศษ หลังจากเทพื้นคอนกรีตเสร็จแล้ว จะมีการอัดสารเพิ่มความแข็งแรงของพื้น (อาจผสมสีได้) ลงบนพื้นผิว และใช้แม่พิมพ์ที่มีลวดลายเลียนแบบหิน อิฐ หรือแม้แต่ไม้ มาพิมพ์ลายลงไป เพื่อให้ได้พื้นผิวที่มีลวดลายสวยงาม หลังจากแข็งตัวได้ที่แล้ว พื้นผิวจะถูกทำความสะอาดและเคลือบเพื่อป้องกัน คอนกรีตพิมพ์ลายมีความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม จึงนิยมใช้ในงานต่างๆ เช่น ลานจอดรถ ทางเท้า ทางเดิน เป็นต้น

คอนกรีตสมรรถนะสูง (HPC) เป็นคำศัพท์ใหม่ที่ใช้เรียกคอนกรีตที่มีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานที่สูงกว่ามาตรฐานการใช้งานทั่วไป แต่ไม่จำกัดเฉพาะความแข็งแรง แม้ว่าคอนกรีตความแข็งแรงสูงทุกชนิดจะเป็นคอนกรีตสมรรถนะสูง แต่คอนกรีตสมรรถนะสูงทุกชนิดก็ไม่ใช่คอนกรีตความแข็งแรงสูงเสมอไป ตัวอย่างของมาตรฐานที่ใช้ในปัจจุบันเกี่ยวกับ HPC ได้แก่:

คอนกรีตสมรรถนะสูง (HPC) คือคอนกรีตที่มีความแข็งแรงมากกว่า 50 เมกะปาสคาล (7,300 psi) ที่ 28, 56 หรือ 90 วัน ความแข็งแรงเหล่านี้โดยทั่วไปต้องการมวลรวมหินแข็งที่มีการกระจายขนาดที่ดี สัดส่วนของซีเมนต์และเถ้าลอยที่ค่อนข้างสูง สารลดน้ำ และซิลิกาฟูม โดยมีปริมาณน้ำค่อนข้างต่ำ อาจจำเป็นต้องผสมเป็นเวลานานเพื่อให้ซิลิกาฟูมกระจายตัวได้อย่างเพียงพอ ซึ่งโดยทั่วไปจะจัดหามาในรูปแบบเม็ด การผสมที่เข้มข้นอาจทำให้เกิดความร้อนจากการไฮเดรชั่นสูงในการเทที่หนา ซึ่งสามารถลดลงได้โดยการใช้เถ้าลอยในสัดส่วนที่สูงขึ้น สูงถึง 30% ของปริมาณซีเมนต์ ผงหินปูนอาจใช้เพื่อเพิ่มความลื่นไหลได้เช่นกัน^{[ 4 ] : บทที่ 4.3.2.1}

คอนกรีตสมรรถนะสูงพิเศษ (UHPC)เป็นคอนกรีตชนิดใหม่ที่กำลังได้รับการพัฒนาโดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการปกป้องโครงสร้างพื้นฐาน UHPC มีลักษณะเป็นวัสดุคอมโพสิตซีเมนต์เสริมด้วยเส้นใยเหล็กที่มีกำลังอัดมากกว่า 150 MPa และอาจสูงถึง 250 MPa ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} UHPC ยังมีลักษณะเฉพาะที่ส่วนประกอบของวัสดุ โดยทั่วไปประกอบด้วยทรายเม็ดละเอียดซิลิกาฟูม เส้นใยเหล็กขนาดเล็ก และส่วนผสมพิเศษของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่มีความแข็งแรงสูง โปรดทราบว่าไม่มีส่วนผสมของหินกรวดขนาดใหญ่ ประเภทที่ผลิตอยู่ในปัจจุบัน (Ductal, Taktl เป็นต้น) แตกต่างจากคอนกรีตปกติในด้านกำลังอัดโดยการแข็งตัวของความเครียด ตามด้วยการแตกหักแบบเปราะอย่างฉับพลัน หน่วยงานภาครัฐและมหาวิทยาลัยหลายแห่งทั่วโลกกำลังดำเนินการวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการแตกหักของ UHPC ผ่านการแตกหักแบบดึงและแบบเฉือน

คอนกรีตสมรรถนะสูงพิเศษเสริมแรงด้วยไมโครเป็น UHPC รุ่นต่อไป นอกจากความแข็งแรงในการรับแรงอัด ความทนทาน และความต้านทานต่อการสึกหรอของ UHPC แล้ว UHPC เสริมแรงด้วยไมโครยังมีคุณสมบัติเด่นคือความยืดหยุ่นสูง การดูดซับพลังงาน และความต้านทานต่อสารเคมี น้ำ และอุณหภูมิ^{[ 9 ]}ตาข่ายเหล็กขนาดเล็กแบบต่อเนื่องหลายชั้นสามมิติมีความทนทาน ความยืดหยุ่น และความแข็งแรงเหนือกว่า UHPC ประสิทธิภาพของเส้นใยที่ไม่ต่อเนื่องและกระจัดกระจายใน UHPC นั้นค่อนข้างคาดเดาได้ยาก UHPC เสริมแรงด้วยไมโครใช้ในการก่อสร้างที่ทนต่อแรงระเบิด กระสุน และแผ่นดินไหว การเคลือบผิวโครงสร้างและสถาปัตยกรรม และส่วนหน้าอาคารที่ซับซ้อน

Ducon เป็นผู้พัฒนา UHPC เสริมแรงขนาดเล็กในช่วงแรก^{[ 10 ]}ซึ่งถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างศูนย์การค้าโลกแห่งใหม่ในนิวยอร์ก^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

มีการใช้มวลรวมเซรามิกที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าความหนาแน่นของน้ำสำหรับคอนกรีตโครงสร้างที่มีความหนาแน่นต่ำ มวลรวมเหล่านี้อาจรวมถึงดินเหนียวและหินดินดานที่ขยายตัว โดยควรมีการดูดซับน้ำต่ำกว่า 10% สำหรับคอนกรีตโครงสร้างจะใช้เฉพาะมวลรวมหยาบที่มีความหนาแน่นต่ำเท่านั้น โดยใช้ทรายธรรมชาติเป็นมวลรวมละเอียด อย่างไรก็ตาม จะใช้เปอร์เซ็นต์ที่ต่ำกว่าสำหรับคอนกรีตที่มีความหนาแน่นปานกลาง^{[ 4 ] : บทที่ 4, 3, 2, 2}

คอนกรีตชนิดนี้สามารถพัฒนาความแข็งแรงในการรับแรงอัดและแรงดึงได้สูง ในขณะที่การหดตัวและการคืบตัวยังคงอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีความแข็งแกร่งน้อยกว่าส่วนผสมแบบดั้งเดิม ข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดที่สุดคือความหนาแน่นต่ำ แต่คอนกรีตเหล่านี้ยังมีการซึมผ่านของน้ำต่ำและเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่า ความต้านทานต่อการสึกหรอจากน้ำแข็งนั้นคล้ายกับคอนกรีตทั่วไป ข้อเสียคือการดูดซับน้ำของมวลรวมอาจค่อนข้างสูง และการอัดแน่นด้วยการสั่นสะเทือนอาจทำให้มวลรวมที่มีความหนาแน่นต่ำลอยตัวได้ ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการลดการสั่นสะเทือนและใช้ส่วนผสมที่เป็นของเหลว ความหนาแน่นต่ำมีข้อดีสำหรับโครงสร้างลอยตัว^{[ 4 ] : บทที่ 4, 3, 2, 2}

พบว่าข้อบกพร่องของคอนกรีตในญี่ปุ่นส่วนใหญ่เกิดจากอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ที่สูงเกินไปเพื่อเพิ่มความสามารถในการทำงาน การอัดแน่นที่ไม่ดีส่วนใหญ่เกิดจากความต้องการก่อสร้างอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 ฮาจิเมะ โอคามูระ มองเห็นความจำเป็นของคอนกรีตที่มีความสามารถในการทำงานสูงและไม่จำเป็นต้องอาศัยแรงกลในการอัดแน่น ในช่วงทศวรรษ 1980 โอคามูระและคาซามาสะ โอซาวะ นักศึกษาปริญญาเอกของเขาที่มหาวิทยาลัยโตเกียว ได้พัฒนาคอนกรีตอัดแน่นด้วยตัวเอง (SCC) ซึ่งมีความเหนียวแน่น แต่ไหลได้ และรับรูปทรงของแบบหล่อได้โดยไม่ต้องใช้การอัดแน่นทางกลใดๆ SCC เป็นที่รู้จักในสหรัฐอเมริกา ในชื่อ คอนกรีตที่อัดแน่นด้วยตัวเอง (Self-Consolidating Concrete)

SCC มีลักษณะดังต่อไปนี้:

• ความลื่นไหลสูงมากเมื่อวัดจากอัตราการไหลโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 650–750 มม. บนโต๊ะทดสอบการไหล มากกว่าการวัดจากค่าการยุบตัว (ความสูง)
• ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องสั่นเพื่ออัดคอนกรีตให้แน่น
• วางได้ง่ายขึ้น
• ไม่มีเลือดออก หรือการแยกตัวของสารรวม
• แรงดันของเหลวที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยและคุณภาพงาน

SCC สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานได้มากถึง 50% เนื่องจากการเทคอนกรีตเร็วขึ้น 80% และลดการสึกหรอของแบบหล่อ

ในปี 2548 คอนกรีตที่อัดแน่นได้เอง (Self-Consolidating Concrete หรือ SCC) คิดเป็น 10-15% ของยอดขายคอนกรีตในบางประเทศในยุโรป ในอุตสาหกรรมคอนกรีตสำเร็จรูปในสหรัฐอเมริกา SCC คิดเป็นมากกว่า 75% ของการผลิตคอนกรีตทั้งหมด และหน่วยงานด้านการขนส่ง 38 แห่งในสหรัฐอเมริกายอมรับการใช้ SCC สำหรับโครงการก่อสร้างถนนและสะพาน

เทคโนโลยีใหม่นี้เกิดขึ้นได้จากการใช้สารเพิ่มความยืดหยุ่น ประเภทโพลีคาร์บอกซิเลต แทนที่โพลีเมอร์แบบแนฟทาลีนรุ่นเก่า และสารปรับความหนืดเพื่อแก้ไขปัญหาการแยกตัวของมวลรวม

คอนกรีตสุญญากาศ ซึ่งผลิตโดยใช้ไอน้ำสร้างสุญญากาศภายในรถผสมคอนกรีตเพื่อไล่ฟองอากาศภายในคอนกรีต กำลังอยู่ระหว่างการวิจัย แนวคิดคือ ไอน้ำจะเข้าไปแทนที่อากาศที่ปกติอยู่เหนือคอนกรีต เมื่อไอน้ำควบแน่นกลายเป็นน้ำ จะทำให้เกิดความดันต่ำเหนือคอนกรีต ซึ่งจะดึงอากาศออกจากคอนกรีต ทำให้คอนกรีตแข็งแรงขึ้นเนื่องจากมีอากาศในส่วนผสมน้อยลง ข้อเสียคือ การผสมต้องทำในภาชนะที่ปิดสนิท

ความแข็งแรงขั้นสุดท้ายของคอนกรีตเพิ่มขึ้นประมาณ 25% คอนกรีตสุญญากาศแข็งตัวเร็วมาก ทำให้สามารถถอดแบบหล่อได้ภายใน 30 นาทีหลังการเท แม้แต่เสาที่มีความสูง 20 ฟุต นี่เป็นประโยชน์อย่างมากในเชิงเศรษฐกิจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงงานผลิตชิ้นส่วนคอนกรีตสำเร็จรูป เนื่องจากสามารถนำแบบหล่อกลับมาใช้ซ้ำได้บ่อยครั้ง ความแข็งแรงในการยึดเกาะของคอนกรีตสุญญากาศสูงกว่าประมาณ 20% พื้นผิวของคอนกรีตสุญญากาศปราศจากรอยบุ๋ม และชั้นบนสุด 1/16 นิ้วมีความทนทานต่อการสึกหรอสูง คุณลักษณะเหล่านี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในการก่อสร้างโครงสร้างคอนกรีตที่ต้องสัมผัสกับน้ำที่ไหลด้วยความเร็วสูง มันยึดเกาะกับคอนกรีตเก่าได้ดี จึงสามารถใช้สำหรับการปรับปรุงผิวถนนและงานซ่อมแซมอื่นๆ ได้

คอนกรีตพ่น (หรือที่รู้จักกันในชื่อทางการค้าว่า Gunite ) ใช้ลมอัดในการพ่นคอนกรีตลงบน (หรือเข้าไปใน) โครงสร้างหรือกรอบ ข้อดีที่สุดของกระบวนการนี้คือ คอนกรีตพ่นสามารถใช้ได้กับพื้นผิวสูงหรือพื้นผิวแนวตั้งโดยไม่ต้องใช้แบบหล่อ มักใช้สำหรับการซ่อมแซมคอนกรีตหรือการเทคอนกรีตบนสะพาน เขื่อน สระน้ำ และงานอื่นๆ ที่การใช้แบบหล่อมีค่าใช้จ่ายสูง หรือการจัดการและการติดตั้งวัสดุทำได้ยาก คอนกรีตพ่นมักใช้กับพื้นผิวที่เป็นดินหรือหินในแนวตั้ง เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้แบบหล่อบางครั้งก็ใช้สำหรับการค้ำยันหิน โดยเฉพาะในงานขุดอุโมงค์นอกจากนี้ คอนกรีตพ่นยังใช้ในงานที่มีปัญหาเรื่องการซึมของน้ำ เพื่อจำกัดปริมาณน้ำที่เข้าสู่พื้นที่ก่อสร้างเนื่องจากระดับน้ำใต้ดินสูงหรือแหล่งน้ำใต้ดินอื่นๆ คอนกรีตประเภทนี้มักใช้เป็นวิธีแก้ปัญหาอย่างรวดเร็วสำหรับปัญหาการผุกร่อนของดินร่วนในพื้นที่ก่อสร้าง

มีวิธีการใช้งานคอนกรีตพ่นสองวิธี

• การผสมแบบแห้ง – ส่วนผสมแห้งของปูนซีเมนต์และหินกรวดจะถูกเติมลงในเครื่องและลำเลียงด้วยอากาศอัดผ่านท่อ น้ำที่จำเป็นสำหรับการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นจะถูกเติมที่หัวฉีด
• การผสมแบบเปียก – เตรียมส่วนผสมโดยใช้น้ำในปริมาณที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อให้ส่วนผสมเข้ากันดี จากนั้นจึงปั๊มส่วนผสมผ่านท่อ และเติมอากาศอัดที่หัวฉีดเพื่อทำการพ่น

สำหรับทั้งสองวิธี สามารถใช้สารเติมแต่ง เช่นสารเร่งปฏิกิริยา และการเสริมแรงด้วยเส้นใยได้ ^{[ 14 ]}

ในปูนขาวหรือคอนกรีตโรมันซีเมนต์จะถูกแทนที่ด้วยปูนขาว [ ^{15 ]} สูตร ที่ ประสบความสำเร็จสูตรหนึ่งได้รับการพัฒนาในช่วงกลางทศวรรษ 1800 โดยดร. จอห์น อี. พาร์ค [ ^{16 ] ปูนขาวถูกนำ} มาใช้ตั้งแต่สมัยโรมัน ทั้งในรูปของคอนกรีตฐานรากขนาดใหญ่หรือคอนกรีตน้ำหนักเบา โดยใช้มวลรวมหลากหลายชนิดผสมกับพอซโซลาน (วัสดุเผา) หลากหลายชนิด ซึ่งช่วยให้มีความแข็งแรงและความเร็วในการแข็งตัวเพิ่มขึ้น คอนกรีตปูนขาวถูกนำมาใช้สร้างสถาปัตยกรรมขนาดใหญ่ในช่วงและหลังการปฏิวัติคอนกรีต โรมัน รวมถึงการใช้งานที่หลากหลาย เช่น พื้น เพดานโค้ง หรือโดม ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา มีความสนใจในการใช้ปูนขาวสำหรับการใช้งานเหล่านี้อีกครั้ง

ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม

• ปูนขาวถูกเผาที่อุณหภูมิต่ำกว่าปูนซีเมนต์ จึงช่วยประหยัดพลังงานได้ทันทีถึง 20% (แม้ว่าเตาเผาต่างๆ จะพัฒนาขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นตัวเลขอาจเปลี่ยนแปลงได้) ปูนขาวมาตรฐานมีพลังงานแฝงประมาณ 60-70% ของปูนซีเมนต์ นอกจากนี้ยังถือว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า เนื่องจากความสามารถในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์กลับคืนมาได้เท่ากับน้ำหนักของตัวเองผ่านกระบวนการคาร์บอเนชั่น(ชดเชยคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้)
• ปูนขาวช่วยให้ส่วนประกอบอาคารอื่นๆ เช่น หิน ไม้ และอิฐ สามารถนำกลับมาใช้ใหม่และรีไซเคิลได้ เนื่องจากสามารถทำความสะอาดคราบปูนและคราบขาวออกได้ง่าย
• ปูนขาวช่วยให้สามารถใช้ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติและยั่งยืนอื่นๆ เช่น ไม้ (รวมถึงเส้นใยไม้ แผ่นใยไม้) ป่าน ฟาง ฯลฯ ได้ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการควบคุมความชื้น (หากใช้ซีเมนต์ อาคารเหล่านี้ก็จะกลายเป็นปุ๋ยหมัก)

ประโยชน์ด้านสุขภาพ

• ปูนปลาสเตอร์ที่ทำ จากปูนขาว มีคุณสมบัติในการดูดซับความชื้น (แปลตรงตัวว่า 'ดึงดูดน้ำ') ซึ่งจะดูดความชื้นจากภายในสู่ภายนอก ช่วยควบคุมความชื้น สร้างสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัยที่สะดวกสบายยิ่งขึ้น รวมทั้งช่วยควบคุมการควบแน่นและการเจริญเติบโตของเชื้อรา ซึ่งมีงานวิจัยแสดงให้เห็นว่ามีความเชื่อมโยงกับโรคภูมิแพ้และโรคหอบหืด
• ปูนฉาบและสีทาผนังที่ทำจากปูนขาวนั้นปลอดสารพิษ ดังนั้นจึงไม่ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศภายในอาคารต่างจากสีทาบ้านสมัยใหม่บางชนิด

คอนกรีตแบบซึมผ่านได้ซึ่งใช้ในการทำทางเท้าแบบซึมผ่านได้นั้น มีโครงสร้างเป็นรูหรือช่องว่าง เพื่อให้อากาศหรือน้ำสามารถไหลผ่านคอนกรีตได้

วิธีนี้ช่วยให้น้ำระบายผ่านได้ตามธรรมชาติ และสามารถกำจัดโครงสร้างพื้นฐานการระบายน้ำผิวดินแบบเดิม อีกทั้งยังช่วยเติมเต็มน้ำใต้ดิน ได้ ในกรณีที่คอนกรีตแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้

เกิดขึ้นจากการละเว้นมวลรวม ละเอียด (เม็ดละเอียด) บางส่วนหรือทั้งหมด มวลรวมขนาดใหญ่ที่เหลืออยู่จะถูกยึดไว้ด้วยปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย เมื่อแข็งตัว โดยทั่วไปปริมาตรของคอนกรีตจะมีช่องว่างอยู่ระหว่าง 15% ถึง 35% ทำให้สามารถระบายน้ำได้ในอัตรา 2 ถึง 18 แกลลอน/ตารางฟุต/นาที (81 ถึง 730 ลิตร/ตารางเมตร/นาที) ผ่านคอนกรีต^{[ ​​17 ]}

คอนกรีตชนิดซึมผ่านได้นั้นติดตั้งโดยการเทลงในแบบหล่อ จากนั้นปรับระดับพื้นผิว (ไม่ใช่ให้เรียบ) ด้วยการปาดให้เรียบ แล้วจึงอัดหรือตอกให้แน่น เนื่องจากมีปริมาณน้ำต่ำและการซึมผ่านของอากาศ ต่ำ ภายใน 5-15 นาทีหลังจากการตอก คอนกรีตจะต้องถูกคลุมด้วยพลาสติกโพลีเอทิลีนหนา 6 มิลลิเมตร มิฉะนั้นจะแห้งก่อนกำหนดและจะไม่เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นและการแข็งตัวอย่างเหมาะสม

คอนกรีตแบบซึมผ่านได้สามารถลดเสียงรบกวนได้อย่างมาก โดยยอมให้อากาศแทรกตัวระหว่างยางรถยนต์กับพื้นถนนเพื่อระบายออกไป ปัจจุบันผลิตภัณฑ์นี้ยังไม่สามารถนำไปใช้บนทางหลวงสายหลักของรัฐในสหรัฐอเมริกาได้ เนื่องจากข้อกำหนดเรื่องค่า psi ที่สูงมากของรัฐส่วนใหญ่ จนถึงปัจจุบันมีการทดสอบคอนกรีตแบบซึมผ่านได้ที่ค่า psi สูงสุดถึง 4500

คอนกรีตมวลเบาที่ผลิตโดยการเติมสารดักอากาศลงในคอนกรีต (หรือมวลรวมน้ำหนักเบา เช่นมวลรวมดินเหนียวขยายตัวหรือ เม็ดไม้ ก๊อกและเวอร์มิคูไลต์ ) บางครั้งเรียกว่าคอนกรีตเซลลู ลา ร์คอนกรีตมวลเบา คอนกรีตความหนาแน่นแปรผันคอนกรีตโฟมและคอนกรีตน้ำหนักเบาหรือเบามาก^{[ 18 ] [ 19 ]}ไม่ควรสับสนกับคอนกรีตมวลเบาอัดไอน้ำซึ่งผลิตนอกสถานที่โดยใช้วิธีการที่แตกต่างกันโดย สิ้นเชิง

ในผลงานปี 1977 เรื่องA Pattern Language: Towns, Buildings and Constructionสถาปนิก คริสโตเฟอร์ อเล็กซานเดอร์ได้เขียนไว้ในแบบแผนที่ 209 เกี่ยวกับ "วัสดุที่ดี" ว่า:

คอนกรีตธรรมดามีความหนาแน่นมากเกินไป หนัก และยากต่อการใช้งาน หลังจากแข็งตัวแล้วก็ไม่สามารถตัดหรือตอกตะปูได้ และ พื้นผิวก็ดูไม่สวยงาม เย็นชา และแข็งกระด้าง เว้นแต่จะเคลือบด้วยวัสดุตกแต่งราคาแพงที่ไม่ใช่ส่วนประกอบสำคัญ ของโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม คอนกรีตในบางรูปแบบก็เป็นวัสดุที่น่าสนใจ มันมีความเหลว แข็งแรง และราคาค่อนข้างถูก หาได้เกือบทุกส่วนของโลก ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย พี. คูมาร์ เมห์ตา เพิ่งค้นพบวิธีเปลี่ยนเปลือกข้าวที่ถูกทิ้งร้างให้เป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ได้เมื่อไม่นานมานี้ [...] มีวิธีใดบ้างที่จะรวมคุณสมบัติที่ดีทั้งหมดของคอนกรีตเข้าด้วยกัน และยังได้วัสดุที่มีน้ำหนักเบา ใช้งานง่าย และมีผิวสัมผัสที่น่าพึงพอใจ? มีอยู่ เป็นไปได้ที่จะใช้คอนกรีตน้ำหนักเบาพิเศษหลากหลายชนิด ซึ่งมีความหนาแน่นและความแข็งแรงในการรับแรงอัดใกล้เคียงกับไม้มาก คอนกรีตน้ำหนักเบาพิเศษ นั้นใช้งานง่าย สามารถตอกด้วยตะปูธรรมดา ตัดด้วยเลื่อย เจาะด้วยเครื่องมือช่างไม้ และซ่อมแซมได้ง่าย [...] เราเชื่อว่าคอนกรีตน้ำหนักเบาพิเศษเป็นวัสดุก่อสร้างพื้นฐานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในอนาคต

ความหนาแน่นแปรผันมักจะอธิบายเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร^โดยที่คอนกรีตทั่วไปมีความหนาแน่น 2400 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร^ความหนาแน่นแปรผันอาจต่ำถึง 300 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร^[ 18 ^{]แม้ว่าที่}ความหนาแน่นระดับนี้จะไม่มีความแข็งแรงทางโครงสร้างเลย และจะทำหน้าที่เป็นวัสดุอุดหรือฉนวนเท่านั้น ความหนาแน่นแปรผันช่วยลดความแข็งแรง^{[ 18 ]}เพื่อเพิ่มฉนวนกันความร้อน^{[ 18 ]}และฉนวนกันเสียง โดยการแทนที่คอนกรีตที่มีความหนาแน่นสูงและหนักด้วยอากาศหรือวัสดุที่มีน้ำหนักเบา เช่น ดินเหนียว เม็ดไม้ก๊อก และเวอร์มิคูไลต์ มีผลิตภัณฑ์หลายชนิดที่ใช้สารทำให้เกิดฟองที่มีลักษณะคล้ายครีมโกนหนวดเพื่อผสมฟองอากาศเข้าไปในคอนกรีต ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดให้ผลลัพธ์เดียวกันคือ การแทนที่คอนกรีตด้วยอากาศ

การใช้งานคอนกรีตโฟม ได้แก่:

• ฉนวนกันความร้อนบนหลังคา
• บล็อกและแผ่นสำหรับทำผนัง
• การปรับระดับพื้น
• การเติมช่องว่าง
• งานรองพื้นถนนและการบำรุงรักษา
• ฐานรากสะพานและการซ่อมแซม
• การรักษาเสถียรภาพของพื้นดิน

เม็ดไม้ ก๊อกเหลือทิ้งได้มาจากการผลิตจุกขวดจากเปลือกไม้โอ๊คที่ ผ่านการบำบัด ^{[ 21 ]}เม็ดเหล่านี้มีความหนาแน่นประมาณ 300 กก./ลบ.ม. ^ซึ่งต่ำกว่ามวลรวมน้ำหนักเบาส่วนใหญ่ที่ใช้ในการทำคอนกรีตน้ำหนักเบา เม็ดไม้ก๊อกไม่มีผลต่อการไฮเดรชั่นของซีเมนต์อย่างมีนัยสำคัญ แต่ฝุ่นไม้ก๊อกอาจมีผล^{[ 22 ]}คอมโพสิตซีเมนต์ไม้ก๊อกมีข้อดีหลายประการเหนือคอนกรีตมาตรฐาน เช่น ค่าการนำความร้อนต่ำกว่า ความหนาแน่นต่ำกว่า และคุณสมบัติการดูดซับพลังงานที่ดี คอมโพสิตเหล่านี้สามารถทำได้โดยมีความหนาแน่นตั้งแต่ 400 ถึง 1500 กก./ลบ.ม. ^ความแข็งแรงในการรับแรงอัดตั้งแต่ 1 ถึง 26 MPa และความแข็งแรงในการรับแรงดัดตั้งแต่ 0.5 ถึง 4.0 MPa

คอนกรีตอัดแน่นด้วยลูกกลิ้งบางครั้งเรียกว่า โรล ครีต เป็นคอนกรีตแข็งที่มีปริมาณซีเมนต์ต่ำ ซึ่งวางโดยใช้เทคนิคที่ยืมมาจากงานขุดดินและงานปูพื้น คอนกรีตจะถูกวางบนพื้นผิวที่จะปิดทับ และถูกอัดแน่นในตำแหน่งโดยใช้ลูกกลิ้งขนาดใหญ่และหนัก ซึ่งโดยทั่วไปใช้ในงานขุดดิน ส่วนผสมของคอนกรีตจะมีความหนาแน่นสูงและแข็งตัวเมื่อเวลาผ่านไปจนกลายเป็นบล็อกที่แข็งแรง^{[ 23 ]}คอนกรีตอัดแน่นด้วยลูกกลิ้งมักใช้สำหรับปูพื้นคอนกรีต แต่ก็มีการใช้ในการสร้างเขื่อนคอนกรีตด้วย เนื่องจากปริมาณซีเมนต์ต่ำทำให้เกิดความร้อนน้อยลงในระหว่างการบ่มเมื่อเทียบกับการเทคอนกรีตขนาดใหญ่แบบทั่วไป

การใช้แก้วรีไซเคิลเป็นส่วนผสมในคอนกรีตได้รับความนิยมมากขึ้นในยุคปัจจุบัน โดยมีการวิจัยขนาดใหญ่ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์ก ซึ่งช่วยเพิ่มความสวยงามของคอนกรีตได้อย่างมาก ผลการวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าคอนกรีตที่ทำจากแก้วรีไซเคิลมีความแข็งแรงในระยะยาวที่ดีกว่าและมีฉนวนกันความร้อน ที่ดีกว่า เนื่องจากแก้วรีไซเคิลมีคุณสมบัติทางความร้อนที่ดีกว่า^{[ 24 ]}

กล่าวโดยเคร่งครัดแล้วแอสฟัลต์ก็เป็นคอนกรีตชนิดหนึ่งเช่นกัน โดยใช้ สาร บิทูเมนเป็นสารยึดเกาะแทนซีเมนต์

คอนกรีตชนิดนี้สามารถพัฒนาความต้านทานสูงได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหลังจากการผลิต คุณสมบัตินี้มีข้อดีหลายประการ เช่น การถอดแบบหล่อได้เร็วขึ้นและดำเนินการก่อสร้างต่อไปได้อย่างรวดเร็ว พื้นผิวถนนที่ซ่อมแซมแล้วสามารถใช้งานได้เต็มที่ภายในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ความแข็งแรงและความทนทานสูงสุดอาจแตกต่างจากคอนกรีตมาตรฐาน ขึ้นอยู่กับรายละเอียดส่วนผสม

แม้ว่า " คอนกรีต แอสฟัลต์ผสมยาง " จะเป็นที่นิยม แต่คอนกรีตปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ผสมยาง ("PCC ผสมยาง") ยังอยู่ระหว่างการทดสอบเชิงทดลอง ณ ปี 2552 ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}

นาโนคอนกรีตประกอบด้วยอนุภาคปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่มีขนาดไม่เกิน 100 μm ^{[ 29 ]}เป็นผลิตภัณฑ์จากการผสมพลังงานสูง (HEM) ของปูนซีเมนต์ ทราย และน้ำ

การศึกษาล่าสุดได้สำรวจการใช้เทคนิคการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในคอนกรีตน้ำหนักเบาที่ดัดแปลงด้วยอนุภาคนาโน วิธีการเหล่านี้ช่วยให้สามารถประเมินความไม่สม่ำเสมอของโครงสร้างจุลภาคและกระบวนการเสื่อมสภาพในวัสดุซีเมนต์ขั้นสูงได้โดยไม่ทำลาย^{[ 30 ]}

คอนกรีตโพลิเมอร์คือคอนกรีตที่ใช้โพลิเมอร์เป็นสารยึดเกาะระหว่างมวลรวม คอนกรีตโพลิเมอร์สามารถเพิ่มความแข็งแรงได้มากในเวลาอันสั้น ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมโพลิเมอร์อาจมีความแข็งแรงถึง 5000 psi ในเวลาเพียงสี่ชั่วโมง โดยทั่วไปแล้วคอนกรีตโพลิเมอร์จะมีราคาแพงกว่าคอนกรีตทั่วไป

ซีเมนต์จีโอโพลิเมอร์เป็นทางเลือกแทนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ทั่วไป และใช้ในการผลิตคอนกรีตจีโอโพลิเมอร์โดยการเติมมวลรวมทั่วไปลงในสารละลายซีเมนต์จีโอโพลิเมอร์ ผลิตจากสารประกอบโพลิเมอร์อะลูมิโนซิลิเกต (Al-Si) ออร์แกนิก ซึ่งสามารถใช้ของเสียจากอุตสาหกรรมที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ (เช่นเถ้าลอยตะกรันจากเตาหลอมเหล็ก ) เป็นวัตถุดิบในการผลิต ส่งผลให้ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ถึง 80% กล่าวกันว่าคอนกรีตจีโอโพลิเมอร์มีความทนทานต่อสารเคมีและความร้อนสูงกว่า และมีคุณสมบัติทางกลที่ดีกว่าทั้งในสภาวะปกติและสภาวะสุดขั้ว

คอนกรีตลักษณะคล้ายกันนี้ไม่เพียงแต่ถูกนำมาใช้ในกรุงโรมโบราณ (ดูคอนกรีตโรมัน ) แต่ยังถูกนำมาใช้ในอดีตสหภาพโซเวียตในช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 ด้วย อาคารต่างๆ ในยูเครนยังคงตั้งตระหง่านอยู่ได้หลังจากผ่านไป 45 ปี

การใช้งานที่อุณหภูมิสูง เช่นเตาเผาอิฐและอื่นๆ โดยทั่วไปแล้วต้องใช้ ซีเมนต์ ทนไฟคอนกรีตที่ทำจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์อาจเสียหายหรือถูกทำลายได้จากอุณหภูมิสูง แต่คอนกรีตทนไฟสามารถทนต่อสภาวะดังกล่าวได้ดีกว่า วัสดุที่ใช้ได้แก่ซีเมนต์แคลเซียมอะลูมิเนต ดินเหนียวทนไฟ หินแกรнитและแร่ธาตุที่มีอะลูมิเนียมสูง

การวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับส่วนผสมและส่วนประกอบทางเลือกได้ระบุส่วนผสมที่มีศักยภาพซึ่งให้คุณสมบัติและลักษณะที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนได้พัฒนาEngineered Cement Composites (ECC) ซึ่งเป็นคอนกรีตเสริมใยที่ดัดงอได้ คอมโพสิตนี้ประกอบด้วยส่วนผสมหลายอย่างที่ใช้ในคอนกรีตทั่วไป แต่แทนที่จะใช้มวลรวมหยาบ กลับใช้เส้นใยขนาดเล็กแทน^{[ 31 ]} ส่วนผสมนี้มีการแพร่กระจายของรอยแตกที่เล็กกว่ามาก ซึ่งไม่เกิดการแตกร้าวและสูญเสียความแข็งแรงตามปกติที่ระดับความเค้นดึงสูง นักวิจัยสามารถนำส่วนผสมนี้ไปทดสอบที่ความเครียดเกิน 3 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเกินจุด 0.1% ที่มักจะเกิดความล้มเหลว นอกจากนี้ องค์ประกอบของวัสดุยังช่วยในการซ่อมแซมตัวเองเมื่อเกิดรอยแตก ซีเมนต์แห้งส่วนเกินในคอนกรีตจะถูกเปิดเผยออกมา มันจะทำปฏิกิริยากับน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างแคลเซียมคาร์บอเนตและซ่อมแซมรอยแตก^{[ 32 ] [ 33 ]}

นักวิจัยได้พยายามกักเก็บ CO2 คอนกรีตโดยการพัฒนาวัสดุขั้นสูง วิธีหนึ่งคือการใช้แมกนีเซียมซิลิเกต ( ทัลก์ ) เป็นทางเลือกแทนแคลเซียม ซึ่งจะช่วยลดอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับกระบวนการผลิตและลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างการเผา ในระหว่างขั้นตอนการแข็งตัว คาร์บอนเพิ่มเติมจะถูกกักเก็บไว้^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}

แนวทางที่เกี่ยวข้องคือ การคาร์บอเนตของแร่ธาตุ (MC) ซึ่งผลิตมวลรวมคาร์บอเนตที่เสถียรจากวัสดุที่มีแคลเซียมหรือแมกนีเซียมและ CO2 รวมที่เสถียรสามารถนำไปใช้สำหรับคอนกรีตหรือผลิตวัสดุก่อสร้างที่เป็นกลางทางคาร์บอน เช่น อิฐหรือคอนกรีตสำเร็จรูป^{[ 34 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 38 ]} CarbonCure Technologies ใช้ CO2 เหลือทิ้งโรงกลั่นน้ำมันในการผลิตอิฐและส่วนผสมซีเมนต์เปียก ซึ่งช่วยลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์ได้ถึง 5% ^{[ 34 ] [ 38 ]} Solidia Technologies เผาอิฐและคอนกรีตสำเร็จรูปที่อุณหภูมิต่ำกว่าและบ่มด้วยก๊าซ CO2 อ้างว่าสามารถลดการปล่อยคาร์บอนได้ 30% ^{[ 34 ] [ 38 ]}

วิธีการสร้างคาร์บอเนตจากแร่ธาตุแคลเซียมอีกวิธีหนึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากการเลียนแบบโครงสร้างแคลเซียมที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติGinger Krieg Dosierจาก bioMASON ได้พัฒนาวิธีการผลิตอิฐโดยไม่ต้องใช้เตาเผาหรือปล่อยคาร์บอนออกมาในปริมาณมาก อิฐเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในแม่พิมพ์เป็นเวลาสี่วันผ่านกระบวนการตกตะกอนแคลไซต์ที่เกิดจากจุลินทรีย์แบคทีเรียSporosarcina pasteuriiสร้างแคลไซต์จากน้ำ แคลเซียม และยูเรียโดยรวมเอา CO2 ยูเรียเข้าไป และปล่อยแอมโมเนีย ออกมา เพื่อใช้เป็นปุ๋ย^{[ 34 ] [ 41 ]}

ทีมวิจัยหนึ่งค้นพบวิธีใช้สาหร่ายขนาดเล็ก ชนิดหนึ่ง ที่เรียกว่าโคคโคลิโทฟอร์สในการผลิตแคลเซียมคาร์บอเนตจำนวนมากผ่านการสังเคราะห์แสงในอัตราที่เร็วกว่าปะการัง พวกมันสามารถอยู่รอดได้ในน้ำอุ่น น้ำเย็น น้ำเค็ม และน้ำจืด เทคนิคนี้มีศักยภาพในการดูดซับ CO2 ได้ที่ปล่อยออกมา บ่อเปิดขนาด 1-2 ล้านเอเคอร์สามารถจัดหาสาหร่ายขนาดเล็กได้เพียงพอต่อความต้องการใช้ซีเมนต์ของสหรัฐฯ ทีมงานอ้างว่าวัสดุนี้สามารถนำไปใช้ทดแทนในกระบวนการผลิตที่มีอยู่ได้ทันที^{[ 42 ]}

แนวทางอื่นเกี่ยวข้องกับการพัฒนา คอนกรีตน้ำหนักเบา ที่รับชีวภาพได้ซึ่งสามารถใช้สร้างกำแพงที่มีชีวิตที่ต้านทานการแห้งได้ นักวิจัยที่โรงเรียนสถาปัตยกรรมบาร์ตเลตต์กำลังพัฒนาวัสดุที่มุ่งเป้าไปที่การสนับสนุนการเจริญเติบโตของพืชที่ทนต่อความชื้น เช่นสาหร่ายมอสและไลเคน (สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีกลไกในการป้องกันการแห้ง) เมื่อตั้งรกรากแล้ว การผสมผสานระหว่างวัสดุใหม่และพืชอาจช่วยปรับปรุงการจัดการน้ำฝนและดูดซับมลพิษได้^{[ 43 ]}

มีการเติมไทเทเนียมไดออกไซด์ลงในส่วนผสมคอนกรีตเพื่อลดหมอกควันปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติกในเวลากลางวันระหว่างไทเทเนียมในคอนกรีตนี้กับหมอกควันจะช่วยลดการสะสมของแบคทีเรียและสิ่งสกปรกบนพื้นผิว นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการสลายไนโตรเจนไดออกไซด์ที่เกิดจากกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้อีกด้วย^{[ 44 ]}

คอนกรีตยิปซัมเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้เป็นวัสดุรองพื้น[ ^{45 ] ใช้}ใน การ ^{ก่อสร้าง}โครงไม้และคอนกรีตเพื่อการป้องกันไฟ [ ^{45 ]}การลดเสียง^{[ 45 ] การ}ทำความร้อนแบบแผ่รังสี [ ^{46 ]}และการปรับระดับพื้น เป็นส่วนผสมของยิปซัมปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์และทราย^{[ 45} ] ข้อดีอย่างหนึ่งคือมีน้ำหนักเบา มีน้ำหนักน้อยกว่าคอนกรีตทั่วไป ในขณะที่ยังคงความแข็งแรงในการรับแรงอัดและต้นทุนที่เทียบเท่า ^กันนอกจากนี้ยังง่ายต่อการใช้งานและปรับระดับ ทำให้ติดตั้งได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การใช้คอนกรีตยิปซัมสำหรับพื้นทำความร้อนแบบแผ่รังสีได้รับความนิยมในช่วงทศวรรษ 1980 ด้วยการนำท่อพลาสติก PEX มาใช้ ซึ่งไม่ไวต่อการกัดกร่อนจากคอนกรีต

คอนกรีตโฟม หรือที่รู้จักกันในชื่อคอนกรีตเซลลูลาร์น้ำหนักเบา หรือซีเมนต์โฟม เป็นวัสดุที่ทำจากซีเมนต์ซึ่งผสมฟองอากาศที่คงตัวเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเบาและเป็นฉนวนกันความร้อนสูง แตกต่างจากคอนกรีตที่เติมอากาศโดยการเติมสารผสมในระหว่างการผสม คอนกรีตโฟมจะแทนที่วัสดุหยาบด้วยฟองอากาศเหล่านี้ ส่งผลให้ความหนาแน่นแตกต่างกันอย่างมาก โดยทั่วไปคอนกรีตโฟมจะมีความหนาแน่นตั้งแต่ 400 กก./ลบ.ม. ถึง 1600 กก./ลบ.ม. ในขณะที่คอนกรีตที่เติมอากาศจะคงความหนาแน่นไว้ คอนกรีตโฟมผลิตโดยการผสมซีเมนต์หรือเถ้าลอย ทราย น้ำ และโฟมสังเคราะห์ที่ให้ความเสถียรแก่ฟองอากาศ ซึ่งแตกต่างจากคอนกรีตที่เติมอากาศซึ่งผลิตโดยการผสมสารผสมพิเศษลงในส่วนผสมคอนกรีตโดยตรง คอนกรีตโฟมมีคุณสมบัติเป็นฉนวนกันความร้อนและเสียงที่ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น ฉนวนกันความร้อน การอุดช่องว่าง และการซ่อมแซมร่องลึก ลักษณะที่เบาของมันยังทำให้ง่ายต่อการจัดการและขนส่งเมื่อเทียบกับคอนกรีตแบบดั้งเดิม คอนกรีตโฟมสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงและขนาดต่างๆ ได้ง่าย ทำให้ใช้งานได้หลากหลาย คุณสมบัติของมันทำให้เหมาะสำหรับเป็นฉนวนกันความร้อน การอุดช่องว่าง และงานก่อสร้างอื่นๆ ที่ต้องการลดน้ำหนักและเป็นฉนวนกันความร้อน

คอนกรีตผสมอากาศเป็นคอนกรีตชนิดหนึ่งที่จงใจผสมฟองอากาศขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 500 ไมโครเมตร) เข้าไปโดยการเติมสารทำให้เกิดฟองอากาศในระหว่างกระบวนการผสม ฟองอากาศเหล่านี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงานของคอนกรีตในระหว่างการเท และเพิ่มความทนทานเมื่อแข็งตัว โดยเฉพาะในพื้นที่ที่เสี่ยงต่อ วัฏจักร การแข็งตัวและการละลายแตกต่างจากคอนกรีตโฟมซึ่งมีน้ำหนักเบาและสร้างขึ้นโดยการเติมฟองอากาศที่เสถียรโดยใช้สารทำให้เกิดฟอง คอนกรีตผสมอากาศยังคงรักษาความหนาแน่น (อากาศประกอบด้วย 6–12% โดยปริมาตร) ในขณะที่เพิ่มความทนทาน ความสามารถในการทำงาน และความต้านทานต่อวัฏจักรการแข็งตัวและการละลาย ประโยชน์หลักของคอนกรีตผสมอากาศ ได้แก่ ความสามารถในการทำงานที่ดีขึ้นในระหว่างการเท ความต้านทานต่อการแตกร้าวและความเสียหายของพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น ความทนทานต่อความเสียหายจากไฟที่เพิ่มขึ้น และความแข็งแรงโดยรวม นอกจากนี้ ช่องว่างอากาศในคอนกรีตผสมอากาศยังทำหน้าที่เป็นตัวรองรับภายใน ดูดซับพลังงานในระหว่างการกระแทกและเพิ่มความต้านทานต่อแรงทางกายภาพ จึงเพิ่มความทนทานโดยรวม

คอนกรีตสำหรับสร้างแหล่งที่อยู่อาศัยทางทะเล คือคอนกรีตที่ใช้ในแนวปะการังเทียมคอนกรีตชนิดนี้สร้างที่พักพิงและบ้านให้กับสิ่งมีชีวิตในทะเล เรียกอีกอย่างว่าคอนกรีตเสริมชีวภาพหรือคอนกรีตเชิงนิเวศ

• วัสดุผสมซีเมนต์แปรรูป  – คอนกรีตดัดงอได้
• ยูโรโค้ด  – มาตรฐานการออกแบบโครงสร้างของสหภาพยุโรป
  • ยูโรโค้ด 2: การออกแบบโครงสร้างคอนกรีต
• เฟอร์โรซีเมนต์  – ระบบปูนฉาบหรือปูนก่อเสริมแรง
• คอนกรีตผสมเสร็จ  – คอนกรีตที่ผลิตในโรงงานผสมคอนกรีตตามสูตรผสมที่วิศวกรกำหนดไว้
• คอนกรีตเสริมเหล็ก  – คอนกรีตที่มีเหล็กเส้นเสริมอยู่ภายใน