コンクリートの種類

コンクリートは、幅広いニーズを満たすために、さまざまな組成、仕上げ、性能特性で生産されます。

現代のコンクリートミックス設計は複雑になることがあります。コンクリートミックスの選択は、強度と外観の両面におけるプロジェクトのニーズと、現地の法律や建築基準との関連性に応じて異なります。

設計は、コンクリートの要件を決定することから始まります。これらの要件では、コンクリートが使用中にさらされる気象条件と、必要な設計強度が考慮されます。コンクリートの圧縮強度は、標準成形され、標準硬化されたシリンダー サンプルを採取して決定されます。

さまざまな添加剤や骨材のコストから、混合や配置を容易にするための「スランプ」と最終的な性能との間のトレードオフまで、多くの要素を考慮する必要があります。

次に、セメント（ポートランドセメントまたはその他のセメント質材料）、粗骨材と細骨材、水、化学混和剤を使用して配合が設計されます。混合方法と使用条件も指定されます。

これにより、コンクリートのユーザーは、構造物が適切に機能することを確信できます。

専門的な用途向けにさまざまな種類のコンクリートが開発されており、それぞれの名前で知られています。

コンクリートの配合は、ソフトウェア プログラムを使用して設計することもできます。このようなソフトウェアを使用すると、ユーザーは好みの配合設計方法を選択し、材料データを入力して適切な配合設計を行うことができます。

コンクリートは古代から使われてきました。例えば、通常のローマのコンクリートは火山灰（ポゾラン）と水和石灰から作られていました。ローマのコンクリートは、他の文化で使用されている他のコンクリートのレシピ（例えば、砂と石灰のみで作られたもの）^[1]よりも優れていました。通常のローマのコンクリートを作るための火山灰の他に、レンガの粉末も使用できます。通常のローマのコンクリートの他に、ローマ人は火山灰と粘土から作った水硬性コンクリートも発明しました。^[要出典]

庭の彫刻やプランターを作るのに使われるコンクリートには、合成石や複合石と呼ばれる種類があります。合成石と他の石灰セメントコンクリートを区別する正確な公式は存在しませんが、この用語は現代の化学科学より古く、遅くとも 1790 年代から使用されているため、驚くことではありません。19 世紀以降、人造石という用語は、多数のセメントコンクリートを含むさまざまな人工石を包括してきました。^[要出典]

通常のコンクリートとは、セメントの袋に一般的に記載された混合指示に従って製造されるコンクリートの俗称で、通常は砂または他の一般的な材料を骨材として使用し、即席の容器で混合されることが多い。特定の混合物の成分は、用途の性質によって異なる。通常のコンクリートは、通常、約 10 MPa (1450 psi ) から 40 MPa (5800 psi) の圧力に耐えることができ、目隠しコンクリートなどの軽負荷用途では、構造用コンクリートよりも MPa 定格がはるかに低い。粉末セメントと骨材を混合した、水のみを必要とする多くの種類のプレミックスコンクリートが利用可能である。^{[引用が必要]}

通常、コンクリートのバッチは、ポルトランドセメント 1 部、乾燥砂 2 部、乾燥石 3 部、水 1/2 部を使用して作ることができます。割合は重量であり、体積ではありません。たとえば、1 立方フィート (0.028 m ³ ) のコンクリートは、22 ポンド (10.0 kg) のセメント、10 ポンド (4.5 kg) の水、41 ポンド (19 kg) の乾燥砂、70 ポンド (32 kg) の乾燥石 (1/2 インチから 3/4 インチの石) を使用して作られます。これで 1 立方フィート (0.028 m ³ ) のコンクリートができ、重量は約 143 ポンド (65 kg) になります。砂はモルタルまたはレンガ砂 (可能であれば洗浄および濾過したもの) を使用し、石は可能であれば洗浄する必要があります。最高の強度を確保するために、砂と石から有機物 (葉、小枝など) を取り除く必要があります。^[要出典]

高強度コンクリートは、圧縮強度が40MPa（6000psi）以上です。英国では、BS EN 206-1 ^[2]で、圧縮強度クラスがC50/60以上のコンクリートを高強度コンクリートと定義しています。高強度コンクリートは、水セメント比（W/C）を0.35以下に下げることで作られます。セメントマトリックス中に遊離水酸化カルシウム結晶が形成されるのを防ぐため、シリカフュームが添加されることが多く、遊離水酸化カルシウム結晶はセメントと骨材の結合部の強度を低下させる可能性があります。

W/C 比が低く、シリカフュームを使用すると、コンクリート混合物の作業性が大幅に低下します。これは、高密度の鉄筋ケージが使用される可能性が高い高強度コンクリートの用途で特に問題になる可能性があります。作業性の低下を補うために、高強度混合物には通常、高性能減水剤が添加されます。高強度混合物では骨材を慎重に選択する必要があります。骨材が弱いと、コンクリートにかかる荷重に耐えるほど強度がないため、通常のコンクリートで通常発生するマトリックスまたは空隙ではなく、骨材で破損が発生する可能性があります。

高強度コンクリートの一部の用途では、設計基準は極限圧縮強度ではなく 弾性係数になります。

スタンプコンクリートは、優れた表面仕上げを持つ建築用コンクリートです。コンクリート床を敷いた後、床硬化剤 (着色可能) を表面に浸透させ、石やレンガ、さらには木材を模倣したテクスチャーのある型を押し付けて、魅力的なテクスチャーのある表面仕上げを実現します。十分に硬化した後、表面を洗浄し、通常は保護のためにシールします。スタンプコンクリートの耐摩耗性は一般に優れているため、駐車場、舗装、歩道などの用途に使用されています。^[要出典]

高性能コンクリート(HPC) は、強度に限らず、最も一般的な用途の基準を上回る一連の基準に適合するコンクリートを指す比較的新しい用語です。高強度コンクリートはすべて高性能ですが、高性能コンクリートはすべて高強度というわけではありません。現在 HPC に関連して使用されている基準の例は次のとおりです。

HPC は、28 日、56 日、または 90 日で 50 メガパスカル (7,300 psi) を超える強度を発現するコンクリートです。これらの強度を得るには、一般に、粒度の整った硬岩骨材、かなり高い割合のセメントとフライアッシュ、減水剤、および比較的水分含有量の低いシリカフュームが必要です。シリカフュームは一般に粒状で供給されるため、十分に分散させるには長時間の混合が必要になる場合があります。リッチミックスは、厚い配置で高い水和熱を引き起こす可能性がありますが、フライアッシュの割合を高くして、セメント含有量の最大 30% にすることで、これを緩和できます。流動性を高めるために石灰石粉末を使用することもできます。^{[3] : Ch 4.3.2.1}

超高性能コンクリートは、インフラ保護に関係する機関によって開発されている新しいタイプのコンクリートです。UHPCは、圧縮強度が150MPaを超え、最大で250MPaを超える可能性のある鋼繊維強化セメント複合材料であることが特徴的です。^{[5] [6] [7]} UHPCは、その構成材料の構成によっても特徴付けられます。通常、細粒砂、フュームドシリカ、小さな鋼繊維、および高強度ポートランドセメントの特別なブレンドです。大きな骨材がないことに注目してください。現在生産されているタイプ（ダクタル、タクトルなど）は、圧縮時にひずみ硬化し、その後突然脆性破壊が起こる点で通常のコンクリートとは異なります。引張破壊とせん断破壊によるUHPCの破壊に関する継続的な研究は、世界中の複数の政府機関と大学によって行われています。

マイクロ強化超高性能コンクリートは、UHPCの次世代です。UHPCの高い圧縮強度、耐久性、耐摩耗性に加えて、マイクロ強化UHPCは、極めて高い延性、エネルギー吸収性、耐薬品性、耐水性、耐熱性が特徴です。^[8]連続した多層の3次元マイクロスチールメッシュは、耐久性、延性、強度においてUHPCを上回ります。UHPCの不連続で散在した繊維の性能は、比較的予測が困難です。マイクロ強化UHPCは、耐爆性、耐弾道性、耐震性を備えた構造、構造および建築オーバーレイ、複雑なファサードに使用されます。

デュコンはマイクロ強化UHPCの初期の開発者であり^{[9] [10]、}ニューヨークの新しい世界貿易センターの建設に使用されました。^{[11] [12] [13]}

低密度構造用コンクリートには、水よりも密度が低いセラミック骨材が使用されます。これらの骨材には、吸水率が10％未満の膨張粘土や頁岩が含まれます。構造用コンクリートには、粗い低密度骨材のみが使用され、細骨材には天然砂が使用されます。ただし、中密度コンクリートにはより低い割合が使用されます。^{[3] : Ch 4、3、2、2}

このコンクリートは、高い圧縮強度と引張強度を発揮し、収縮とクリープは許容範囲内にとどまりますが、一般的に従来の混合物よりも剛性が低くなります。最も明らかな利点は密度が低いことですが、これらのコンクリートは透水性が低く、断熱性も優れています。氷による摩耗に対する耐性は通常のコンクリートと同様です。欠点は、骨材による吸水性が比較的高いことと、振動による圧密により低密度骨材が浮く可能性があることです。これは、振動を最小限に抑え、流動性のある混合物を使用することで回避できます。低密度は浮体構造物にとって利点があります。^{[3] : Ch 4, 3, 2, 2}

日本のコンクリートの欠陥は、主に作業性を高めるために水セメント比を高くしたことが原因であることが分かりました。1960 年代から 1970 年代にかけて、施工の迅速化が求められたために、締固めが不十分になったことがほとんどでした。岡村一は、作業性が高く、締固めに機械力に頼らないコンクリートの必要性を思い描きました。1980 年代、岡村と東京大学の博士課程の学生である小澤一正は、凝集性がありながら流動性があり、機械的な締固めを一切行わずに型枠の形状をとる自己充填コンクリート (SCC) を開発しました。SCC は米国では 自己充填コンクリートとして知られています。

SCC の特徴は次のとおりです。

• スランプ（高さ）ではなく、フローテーブル上で通常650〜750 mmのフローで測定される極端な流動性
• コンクリートを圧縮するための振動機は不要
• 配置が簡単
• 滲みや凝集物の分離がない
• 液体のヘッド圧力が上昇し、安全性と作業性に悪影響を与える可能性がある。

SCC は、打設速度が 80% 高速化し、型枠の摩耗が軽減されるため、人件費を最大 50% 削減できます。

2005 年、自己充填コンクリートは、ヨーロッパの一部の国でコンクリート販売の 10 ～ 15% を占めました。米国のプレキャスト コンクリート業界では、SCC がコンクリート生産の 75% 以上を占めています。米国の 38 の運輸局は、道路や橋梁プロジェクトでの SCC の使用を認めています。

この新しい技術は、従来のナフタレンベースのポリマーの代わりにポリカルボキシレート可塑剤を使用し、凝集体の分離に対処するための粘度調整剤を 使用することで可能になりました。

真空コンクリートは、コンクリートミキシングトラック内で蒸気を使用して真空状態を作り、コンクリート内の気泡を放​​出することで作られるコンクリートで、現在研究されています。その考え方は、蒸気がコンクリート上の通常の空気を排除するというものです。蒸気が水に凝縮すると、コンクリート上に低圧が発生し、コンクリートから空気が引き出されます。これにより、混合物内の空気が少なくなり、コンクリートが強化されます。欠点は、混合を密閉容器内で行わなければならないことです。

コンクリートの最終強度は約 25% 増加します。真空コンクリートは硬化が非常に速いため、高さ 20 フィートの柱でも、型枠を打設後 30 分以内に取り外すことができます。これは、特にプレキャスト工場では型枠を頻繁に再利用できるため、かなりの経済的価値があります。真空コンクリートの接着強度は約 20% 高くなります。真空コンクリートの表面にはピットがまったくなく、最上部の 1/16 インチは摩耗に対して非常に耐性があります。これらの特性は、高速で流水に接触するコンクリート構造物の建設において特に重要です。真空コンクリートは古いコンクリートによく接着するため、道路スラブの再舗装やその他の修理作業に使用できます。

ショットクリート（商品名はガナイトとも呼ばれる）は、圧縮空気を使用してフレームまたは構造物に（または内部に）コンクリートを吹き付ける。このプロセスの最大の利点は、型枠なしで頭上または垂直面にもショットクリートを塗布できることである。橋梁、ダム、プールなどのコンクリートの補修や配置、および型枠の設置にコストがかかったり、材料の取り扱いや設置が難しい場合によく使用される。ショットクリートは型枠が不要になるため、垂直の土壌または岩の表面に対して頻繁に使用される。特にトンネル工事では、岩盤の支持に使用されることがある。ショットクリートは、地下水位が高いなどの地下水源により建設現場に浸入する水の量を制限するために浸透が問題となる用途にも使用される。このタイプのコンクリートは、建設区域の緩い土壌タイプの風化に対する応急処置としてよく使用される。

吹付けコンクリートには2つの施工方法があります。

• ドライミックス- セメントと骨材の乾燥混合物が機械に充填され、圧縮空気とともにホースを通して運ばれます。水和に必要な水はノズルで追加されます。
• ウェットミックス– ミックスは、水分補給に必要なすべての水で準備されます。ミックスはホースを通してポンプで送られます。ノズルでは、噴霧用に圧縮空気が追加されます。

どちらの方法でも、促進剤や繊維強化剤などの添加剤が使用されることがある。 ^[14]

ライムクリート、ライムコンクリート、またはローマンコンクリートでは、セメントが石灰に置き換えられています。^[15] 1800年代半ばにジョン・E・パーク博士によって成功した配合が開発されました。^{[16]石灰はローマ時代から、強度と硬化速度の向上に役立つさまざまな骨材とさまざまな}ポゾラン（焼成材料） を組み合わせた大量基礎コンクリートとして、または軽量コンクリートとして使用されてきました。石灰コンクリートは、ローマのコンクリート革命中および革命後に記念碑的な建築物を建てるために使用されたほか、床、丸天井、ドームなどのさまざまな用途に使用されました。過去10年間で、これらの用途に再び石灰を使用することに新たな関心が寄せられています。

環境上の利点

• 石灰はセメントよりも低い温度で燃焼するため、20% のエネルギーを即座に節約できます (ただし、窯などの改良により数値は変わります)。標準的な石灰モルタルのエネルギーは、セメントモルタルの約 60 ～ 70% です。また、炭酸化により、自身の重量に相当する二酸化炭素を再吸収する能力があるため(燃焼中に放出される二酸化炭素を補う)、より環境に優しいと考えられています。
• 石灰モルタルは、モルタルや石灰洗浄液を簡単に除去できるため、石、木材、レンガなどの他の建築材料を再利用およびリサイクルできます。
• 石灰には湿気をコントロールする能力があるため、木材（木質繊維、木毛ボードを含む）、麻、わらなど、他の自然で持続可能な製品の使用が可能になります（セメントを使用した場合、これらの建物は堆肥になります）。

健康上の利点

• 石灰漆喰は吸湿性（文字通り「水を求める」という意味）があり、内部から外部の環境へ水分を引き寄せます。これにより湿度を調節し、より快適な生活環境を作り出すとともに、アレルギーや喘息との関連が指摘されている結露やカビの繁殖を抑制する効果もあります。
• 石灰漆喰と石灰洗浄剤は無毒なので、現代の塗料とは異なり、室内の空気汚染の原因にはなりません。

透水性舗装に使用される透水性コンクリートには、空気や水がコンクリート内を移動できるようにするための穴や空隙のネットワークが含まれています。

これにより、水が自然に排水され、通常の地表水排水インフラを撤去できるだけでなく、従来のコンクリートでは不可能な 地下水の補給も可能になります。

これは、細骨材の一部または全部を省くことによって形成されます。残った大きな骨材は、比較的少量のポートランドセメントで結合されます。硬化すると、通常、コンクリートの体積の 15% から 25% が空隙となり、コンクリートを通って約 5 ガロン/フィート² /分 (70 L/m ² /分) の水が排出されます。

透水性コンクリートは、型枠に流し込み、スクリードで表面を平らにならし（滑らかにするのではなく）、所定の位置に詰めたり突き固めたりして設置します。水分含有量が少なく通気性が低いため、突き固めてから 5 ～ 15 分以内に、コンクリートを 6 ミルのポリプラスチックで覆う必要があります。そうしないと、コンクリートが早期に乾燥し、適切に水分補給および硬化されません。

透水性コンクリートは、車のタイヤと道路の間の空気を逃がすことで、騒音を大幅に低減できます。この製品は、ほとんどの州で要求される高い psi 定格のため、現在、米国の主要州高速道路では使用できません。透水性コンクリートは、これまで 4500 psi までテストされています。

コンクリート（または軽量骨材、例えば膨張粘土骨材やコルク粒、バーミキュライト）に空気連行剤を加えて製造される気泡コンクリートは、セルラーコンクリート、軽量気泡コンクリート、可変密度コンクリート、フォームコンクリート、軽量または超軽量コンクリートと呼ばれることもあります。^{[17] [18]}全く異なる方法を使用して現場外で製造される 気泡オートクレーブ養生コンクリートと混同しないように注意してください。

建築家クリストファー・アレキサンダーは、 1977 年の著書『パターン言語: 町、建物、建設』の中で、パターン 209「良質な材料」について次のように書いています。

通常のコンクリートは密度が高すぎます。重くて作業しにくいです。固まった後は、切ったり釘を打ち込んだりできません。また、構造に不可欠な高価な仕上げ剤で覆われていない限り、表面は醜く、冷たく、硬い感じがします。
しかし、コンクリートは、何らかの形では魅力的な材料です。流動性があり、強度があり、比較的安価です。世界中のほとんどどこでも入手できます。カリフォルニア大学の工学教授である P. Kumar Mehta 氏は、廃棄された米の殻をポートランドセメントに変える方法を最近発見しました。[...] コンクリートのこれらの優れた特性をすべて組み合わせ、軽量で作業しやすく、仕上がりが美しい材料を手に入れる方法はあるでしょうか。あります。木材に非常に近い密度と圧縮強度を持つ超軽量コンクリートの全範囲を使用することが可能です。作業が簡単で、普通の釘で打ち付けることができ、のこぎりで切断でき、木工工具で穴を開けることができ、簡単に修理できます。[...]
私たちは、超軽量コンクリートが将来の最も基本的なバルク材料の 1 つであると信じています。

可変密度は通常 kg/m ³で表され、通常のコンクリートは 2400 kg/m ^{3です。可変密度は 300 kg/m 3}まで低くなることもありますが^[17]、この密度では構造的完全性がまったくなく、充填材または断熱材としてのみ機能します。可変密度は強度を低下させ^{[17] 、高密度の重いコンクリートを空気または粘土、コルク粒、バーミキュライトなどの軽い材料に置き換えることで断熱性[17]}と遮音性を高めます。シェービングクリームに似た発泡剤を使用してコンクリートに気泡を混ぜる競合製品は数多くあります。すべて同じ結果、つまりコンクリートを空気に置き換えるという結果をもたらします。

発泡コンクリートの用途には以下のものがあります。

• 屋根断熱材
• 壁用ブロックとパネル
• 床の水平調整
• 隙間埋め
• 道路路盤とメンテナンス
• 橋脚と修理
• 地盤安定化

廃コルク粒は、コルク樫の処理済み樹皮からボトルストッパーを製造する際に得られる。^[20]これらの粒の密度は約 300 kg/m ³で、軽量コンクリートの製造に使用されるほとんどの軽量骨材よりも低い。コルク粒はセメントの水和に大きな影響を与えないが、コルク粉塵は影響を与える可能性がある。^[21]コルクセメント複合材は、標準的なコンクリートに比べて、熱伝導率が低い、密度が低い、エネルギー吸収特性が良いなど、いくつかの利点がある。これらの複合材は、密度 400～1500 kg/m ³、圧縮強度 1～26 MPa、曲げ強度 0.5～4.0 MPa で作ることができる。^[要出典]

ローラー圧縮コンクリートは、ロールクリートとも呼ばれ、土木工事や舗装工事から借用した技術を使用して敷設されるセメント含有量の少ない硬いコンクリートです。コンクリートは覆うべき表面に置かれ、土木工事で一般的に使用される大型の重いローラーを使用してその場で圧縮されます。コンクリート混合物は高密度になり、時間の経過とともに硬化して強力なモノリシックブロックになります。^[22]ローラー圧縮コンクリートは通常、コンクリート舗装に使用されますが、セメント含有量が低いため、従来の大量に配置されたコンクリート注入よりも硬化中に発生する熱が少ないため、コンクリートダムの建設にも使用されています。^[要出典]

リサイクルガラスをコンクリートの骨材として使用することは、現代では一般的になっており、ニューヨークのコロンビア大学で大規模な研究が行われています。これにより、コンクリートの美観が大幅に向上します。最近の研究結果によると、リサイクルガラス骨材を使用したコンクリートは、ガラス骨材の優れた熱特性により、長期強度と断熱性が向上しています。 ^[23]

厳密に言えば、アスファルトもコンクリートの一種であり、結合剤としてセメントの代わりにビチューメン^{材料が使用されています。 [引用が必要]}

このタイプのコンクリートは、製造後数時間以内に高い耐性を発揮します。この特徴には、型枠を早期に取り外して建築プロセスを迅速に進めることができる、修復された道路表面がわずか数時間で完全に使用可能になるなどの利点があります。最終的な強度と耐久性は、組成の詳細に応じて、標準的なコンクリートのものと異なる場合があります。

「ゴム化アスファルトコンクリート」は一般的ですが、ゴム化ポートランドセメントコンクリート（「ゴム化PCC」）は2009年現在まだ実験段階です。^{[24] [25] [26] [27]}

ナノコンクリートには、100μm以下のポートランドセメント粒子が含まれています。^[28]セメント、砂、水を高エネルギー混合（HEM）することで作られます。^[要出典]

ポリマーコンクリートは、骨材を結合するためにポリマーを使用するコンクリートです。ポリマーコンクリートは、短時間で大きな強度を得ることができます。たとえば、ポリマー混合物はわずか 4 時間で 5000 psi に達することがあります。ポリマーコンクリートは、通常、従来のコンクリートよりも高価です。^{[引用が必要]}

ジオポリマーセメントは、普通のポルトランドセメントの代替品であり、ジオポリマーセメントスラリーに通常の骨材を加えてジオポリマーコンクリートを製造するために使用されます。これは、リサイクルされた産業廃棄物（フライアッシュ、高炉スラグなど）を製造入力として利用できる無機アルミノケイ酸塩（Al-Si）ポリマー化合物から作られ、二酸化炭素排出量を最大80％削減します。ジオポリマーコンクリートは、大気および極限条件の両方で、より高い耐薬品性、耐熱性、およびより優れた機械的特性を実現できると言われています。

同様のコンクリートは古代ローマ（ローマのコンクリートを参照）だけでなく、 1950年代と1960年代の旧ソ連でも使用されていました。ウクライナの建物は45年経った今でも立っています。^[要出典]

石工用オーブンなどの高温用途では、通常、耐火セメントを使用する必要があります。ポルトランドセメントをベースとしたコンクリートは高温によって損傷したり破壊されたりする可能性がありますが、耐火コンクリートはそのような条件に耐えることができます。材料には、アルミナセメント、耐火粘土、ガニスター、アルミニウムを多く含む鉱物などがあります。^[要出典]

代替混合物および成分に関する進行中の研究により、根本的に異なる特性と特徴を約束する潜在的な混合物が特定されました。

ミシガン大学の研究者らは、繊維強化された曲げ可能なコンクリートであるエンジニアードセメント複合材（ECC）を開発した。この複合材には、通常のコンクリートに使用される多くの成分が含まれているが、粗骨材の代わりにマイクロスケールの繊維が含まれている。 ^[29] この混合物は、高レベルの引張応力でも通常のひび割れやそれに続く強度低下を起こさず、ひび割れの進行がはるかに小さい。研究者らは、混合物に3％以上のひずみを与えることができ、これは、破損が発生するより一般的な0.1％のポイントを超える。さらに、この材料の組成は自己修復をサポートする。ひび割れが発生すると、コンクリート内の余分な乾燥セメントが露出する。これが水と二酸化炭素と反応して炭酸カルシウムを形成し、ひび割れを修復する。^{[30] [31]}

_{研究者たちは、先進的な材料を開発することでコンクリートにCO2を}隔離しようと試みてきました。1つのアプローチは、カルシウムの代わりにケイ酸マグネシウム（タルク）を使用することです。これにより、製造プロセスに必要な温度が下がり、焼成中の二酸化炭素の放出が減少します。硬化段階では、追加の炭素が隔離されます。^{[32] [33] [34] [35] [36]}

関連するアプローチは、鉱物炭酸化（MC）である。これは、カルシウムまたはマグネシウムを含む材料とCO ₂から安定した炭酸塩骨材を生成する。安定した骨材はコンクリートに使用したり、レンガやプレキャストコンクリートなどのカーボンニュートラルな建材を製造したりすることができる。^{[32] [37] [38] [36]} CarbonCure Technologiesは、石油精製所から出る廃棄物CO _{2 を}使用してレンガや湿式セメントミックスを製造し、最大5％のカーボンフットプリントを相殺している。^{[32] [36]} Solidia Technologiesは、レンガとプレキャストコンクリートを低温で焼成し、CO ₂ガスで硬化させることで、炭素排出量を30％削減できると主張している。^{[32] [36]} Carbonaideは、プレキャストコンクリート製造の硬化段階で二酸化炭素を使用し、最初の顧客でセメント消費量を最大40％節約できることを実証した。^[39]

カルシウムベースの鉱物炭酸化の別の方法は、天然のカルシウム構造のバイオミミクリーにヒントを得たものである。bioMASONのジンジャー・クリーグ・ドシエは、窯を焼いたり、大量の炭素を放出したりせずにレンガを製造する方法を開発した。レンガは、微生物誘導による方解石沈殿のプロセスを通じて、4日間かけて型の中で成長する。スポロサルシナ・パストゥリ細菌は、水、カルシウム、尿素から方解石を形成し、尿素から_CO2を取り込み、肥料としてアンモニアを放出する。^{[32] [40]}

ある研究チームは、ココリソフォアと呼ばれる微細藻類の一種を使って、サンゴよりも速い速度で光合成により炭酸カルシウムを大量生産する方法を発見した。ココリソフォアは温水、冷水、塩水、淡水で生存できる。この技術は、排出するCO2よりも多くのCO2を吸収する可能性がある_。100万～200万エーカーの開放池から、米国のセメント消費量を満たすのに十分な微細藻類を供給できる。研究チームは、この材料は既存の生産プロセスにすぐに置き換えることができると主張している。^[41]

もう一つのアプローチは、乾燥に強い生きた壁を作るために使用できる生体受容性軽量コンクリートの開発です。バートレット建築学校の研究者は、藻類、コケ類、地衣類（乾燥を防ぐメカニズムを持たない生物）などの多湿植物の成長を促進することを目的とした材料を開発しています。新しい材料と植物の組み合わせが確立されると、雨水管理を改善し、汚染物質を吸収する可能性があります。^[42]

スモッグを減らすためにコンクリート混合物に二酸化チタンが添加されている。コンクリート中のチタンとスモッグの間の日光光触媒作用により、表面に蓄積する細菌や汚れが減少する。また、工業プロセスで生成される二酸化窒素を分解するためにも使用できる。^[43]

石膏コンクリートは、木造およびコンクリート建築における床下地^[44]として使用される建築材料であり、耐火性、^[44]、遮音性、^[44]、輻射暖房、^{[45] 、床の水平出しに使用されます。}石膏、ポートランドセメント、砂の混合物です。^[44]その利点の1つは軽量であることです。通常のコンクリートよりも軽量でありながら、同等の圧縮強度とコストを維持しています。また、作業や水平出しが簡単なため、設置が速く、生産性が向上します。輻射暖房床への石膏コンクリートの使用は、コンクリートによる腐食の影響を受けにくいプラスチックPEXチューブの導入により、1980年代に普及しました。

発泡コンクリートは軽量気泡コンクリートまたは発泡セメントとも呼ばれ、安定した気泡を組み込んで軽量で断熱性の高い製品を作るセメントベースの材料です。混合中に混和剤を通して小さな気泡を導入する空気連行コンクリートとは異なり、発泡コンクリートは粗骨材をこれらの気泡で置き換えるため、密度に大きな違いが生じます。通常、発泡コンクリートは 400 kg/m3 ～ 1600 kg/m3 の範囲ですが、空気連行コンクリートは密度を維持します。発泡コンクリートは、セメントまたはフライアッシュ、砂、水、合成気泡フォームを混合して製造されます。合成気泡フォームは気泡に安定性を与えますが、空気連行コンクリートは、特殊な混和剤をコンクリート混合物に直接組み込んで製造されます。発泡コンクリートは、優れた断熱性と遮音性を備えているため、断熱、空隙充填、溝の修復などの用途に適しています。軽量であるため、従来のコンクリートに比べて取り扱いや輸送も簡単です。発泡コンクリートはさまざまな形状やサイズに簡単に成形できるため、さまざまな用途に使用できます。その特性により、軽量化と断熱性が求められる断熱材、空隙充填材、その他の建築用途に適しています。

AEコンクリートは、混合工程で空気連行剤を加えることで、意図的に小さな気泡（直径10～500マイクロメートル）を組み込んだコンクリートの一種です。これらの気泡は、コンクリートの打設中の作業性を高め、特に凍結融解が起こりやすい地域では硬化後の耐久性を向上させます。軽量で、発泡剤を使用して安定した気泡を導入することで作られる発泡コンクリートとは異なり、AEコンクリートは密度（空気は6～12 vol%を占める）を維持しながら、耐久性、作業性、凍結融解に対する耐性を高めます。AEコンクリートの主な利点には、打設中の作業性の向上、ひび割れや表面損傷に対する耐性の向上、火災による損傷に対する耐性の向上、全体的な強度などがあります。さらに、AEコンクリートの気泡は内部クッションとして機能し、衝撃時にエネルギーを吸収して物理的力に対する耐性を高めるため、全体的な耐久性が向上します。

• エンジニアリングセメント複合材 - 曲げられるコンクリート
• フェロセメント – 強化モルタルまたは石膏のシステム
• レディミックスコンクリート – 設定された配合設計に従ってバッチプラントで製造されるコンクリート
• 鉄筋コンクリート – 鉄筋入りコンクリート