journal article·2018-07Open access

Binders alternative to Portland cement and waste management for sustainable construction—part 1

Luigi Coppola, Tiziano Bellezze, Alberto Belli, Maria Chiara Bignozzi, Fabio Bolzoni, Andrea Brenna, Marina Cabrini, Sebastiano Candamano, Marta Cappai, Domenico Caputo, Maddalena Carsana, Ludovica Casnedi, Raffaele Cioffi, Ombretta Cocco, Denny Coffetti, Francesco Colangelo, Bartolomeo Coppola, Valeria Corinaldesi, Fortunato Crea, Elena Crotti, Valeria Daniele, Sabino De Gisi, Francesco Delogu, Maria Vittoria Diamanti, Luciano Di Maio, Rosa Di Mundo, Luca Di Palma, Jacopo Donnini, Ilenia Farina, Claudio Ferone, Patrizia Frontera, Matteo Gastaldi, Chiara Giosuè, Loredana Incarnato, Barbara Liguori, Federica Lollini, Sergio Lorenzi, Stefania Manzi, Ottavio Marino, Milena Marroccoli, Maria Cristina Mascolo, Letterio Mavilia, Alida Mazzoli, Franco Medici, Paola Meloni, Glauco Merlonetti, Alessandra Mobili, Michele Notarnicola, Marco Ormellese, Tommaso Pastore, Maria Pia Pedeferri, Andrea Petrella, Giorgio Pia, Elena Redaelli, Giuseppina Roviello, Paola Scarfato, Giancarlo Scoccia, Giuliana Taglieri, Antonio Telesca, Francesca Tittarelli, Francesco Todaro, Giorgio Vilardi, Fan Yang

Abstract

This review presents “a state of the art” report on sustainability in construction materials. The authors propose different solutions to make the concrete industry more environmentally friendly in order to reduce greenhouse gases emissions and consumption of non-renewable resources. Part 1—the present paper—focuses on the use of binders alternative to Portland cement, including sulfoaluminate cements, alkali-activated materials, and geopolymers. Part 2 will be dedicated to traditional Portland-free binders and waste management and recycling in mortar and concrete production.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Concrete and Cement Materials Research · Recycled Aggregate Concrete Performance · Magnesium Oxide Properties and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Engineering and Applied Sciences, University of Bergamo, Italy

Department of Materials, Environmental Sciences and Urban Planning, Università Politecnica delle Marche, Ancona, Italy

Department of Civil, Chemical, Environmental and Materials Engineering, University of Bologna, Italy

Department of Chemistry, Chemical Engineering and Materials, Politecnico di Milano, Italy

Department of Environmental and Chemical Engineering, University of Calabria, Italy

Department of Mechanical, Chemical and Materials Engineering, University of Cagliari, Italy

Department of Chemical, Materials and Production Engineering, University of Naples Federico II, Italy

Department of Engineering, University of Naples Parthenope, Italy

Department of Industrial Engineering, University of Salerno, Italy

Department of Industrial and Information Engineering and Economics, University of L’Aquila, Italy

Department of Civil, Environmental, Land, Building Engineering and Chemistry, Politecnico di Bari, Italy

Department of Chemical Engineering, Materials and Environment, Sapienza University of Rome, Italy

Department of Civil Engineering, Energy, Environment and Materials, Mediterranea University of Reggio Calabria, Italy

School of Engineering, University of Basilicata, Italy

Department of Civil and Mechanical Engineering, University of Cassino and Southern Lazio, Italy

Department of Heritage, Architecture and Urban Planning, University of Reggio Calabria, Italy

References (100+)

Show source-provided references
1. Coppola L · Structural 200 · 2015 · 28 · 1
2. 10.1016/j.cemconres.2015.04.01210.1016/j.cemconres.2015.04.012 ↗
3. 10.3390/su1003087410.3390/su10030874 ↗
4. Coppola L · Materials and Structures/Materiaux et Constructions · 1996 · 29 · 305
5. Budnikov P · 1968 · 4 · 319
6. 10.1680/adcr.1999.11.1.1510.1680/adcr.1999.11.1.15 ↗
7. 10.1016/j.conbuildmat.2014.11.00610.1016/j.conbuildmat.2014.11.006 ↗
8. 10.1016/j.cemconres.2011.07.01010.1016/j.cemconres.2011.07.010 ↗
9. 10.1021/es200514410.1021/es2005144 ↗
10. 10.1021/acs.est.5b0039410.1021/acs.est.5b00394 ↗
11. 10.1080/00102202.2016.113873610.1080/00102202.2016.1138736 ↗
12. Sirtoli D · 2015
13. 10.1016/j.conbuildmat.2018.03.13710.1016/j.conbuildmat.2018.03.137 ↗
14. 10.1016/S0008-8846(01)00649-410.1016/S0008-8846(01)00649-4 ↗
15. 10.1016/S0008-8846(02)00994-810.1016/S0008-8846(02)00994-8 ↗
16. 10.1533/9780857098993.4.48810.1533/9780857098993.4.488 ↗
17. 10.1016/j.cemconcomp.2014.11.00510.1016/j.cemconcomp.2014.11.005 ↗
18. 10.1007/s10853-009-3812-110.1007/s10853-009-3812-1 ↗
19. 10.1016/j.cemconres.2009.08.01410.1016/j.cemconres.2009.08.014 ↗
20. Telesca A · 2015 · 237
21. 10.1016/j.cemconcomp.2014.07.00210.1016/j.cemconcomp.2014.07.002 ↗
22. Canonico F · 2007 · 11 · W3
23. 10.1016/0008-8846(95)00168-910.1016/0008-8846(95)00168-9 ↗
24. 10.1016/j.cemconres.2010.11.01210.1016/j.cemconres.2010.11.012 ↗
25. 10.1016/j.cemconcomp.2010.03.01010.1016/j.cemconcomp.2010.03.010 ↗
26. 10.1016/j.cemconres.2013.03.00110.1016/j.cemconres.2013.03.001 ↗
27. 10.1016/j.cemconcomp.2017.03.00310.1016/j.cemconcomp.2017.03.003 ↗
28. 10.1016/j.cemconres.2006.02.01410.1016/j.cemconres.2006.02.014 ↗
29. 10.1016/j.cemconres.2012.08.00210.1016/j.cemconres.2012.08.002 ↗
30. 10.1016/S0008-8846(96)00164-010.1016/S0008-8846(96)00164-0 ↗
31. 10.1016/j.cemconcomp.2013.10.01510.1016/j.cemconcomp.2013.10.015 ↗
32. 10.1016/j.cemconres.2004.08.00710.1016/j.cemconres.2004.08.007 ↗
33. Ioannou S
34. Duan P · Chin Cer Soc · 2013 · 42 · 1042
35. 10.1016/j.cemconres.2010.03.02010.1016/j.cemconres.2010.03.020 ↗
36. 10.1533/9781782422884.110.1533/9781782422884.1 ↗
37. 10.1007/978-94-007-7672-2_310.1007/978-94-007-7672-2_3 ↗
38. 10.1016/j.matdes.2016.05.10810.1016/j.matdes.2016.05.108 ↗
39. 10.1016/j.cherd.2015.02.01110.1016/j.cherd.2015.02.011 ↗
40. 10.2495/AMITP13014110.2495/AMITP130141 ↗
41. 10.1016/S0008-8846(00)00349-510.1016/S0008-8846(00)00349-5 ↗
42. 10.4324/978020339067210.4324/9780203390672 ↗
43. 10.1016/j.cemconres.2013.03.02210.1016/j.cemconres.2013.03.022 ↗
44. 10.1016/j.cemconcomp.2013.03.02510.1016/j.cemconcomp.2013.03.025 ↗
45. García-Lodeiro I · J Am Ceram Soc · 2010 · 93 · 193410.1111/j.1551-2916.2010.03668.x ↗
46. Balon I · Steel USSR · 1973 · 4 · 268
47. 10.1016/S0008-8846(97)00040-910.1016/S0008-8846(97)00040-9 ↗
48. 10.1016/j.cemconcomp.2010.09.00410.1016/j.cemconcomp.2010.09.004 ↗
49. 10.1021/la400047310.1021/la4000473 ↗
50. 10.3989/mc.1993.v43.i229.68710.3989/mc.1993.v43.i229.687 ↗
51. Fernández Jiménez AM. Cementos de escorias activadas alcalinamente influencia de las variables y modelización del proceso. PhD Thesis, Automonous University of Madrid, Spain, 2000.
52. 10.1007/BF0063803410.1007/BF00638034 ↗
53. 10.1111/j.1151-2916.1992.tb04416.x10.1111/j.1151-2916.1992.tb04416.x ↗
54. 10.1016/j.colsurfa.2005.06.06010.1016/j.colsurfa.2005.06.060 ↗
55. 10.1016/j.jeurceramsoc.2011.04.03610.1016/j.jeurceramsoc.2011.04.036 ↗
56. 10.1680/adcr.2007.19.2.8110.1680/adcr.2007.19.2.81 ↗
57. 10.1680/adcr.2003.15.3.12910.1680/adcr.2003.15.3.129 ↗
58. 10.1016/j.cemconres.2011.08.00510.1016/j.cemconres.2011.08.005 ↗
59. 10.1007/s10853-008-3028-910.1007/s10853-008-3028-9 ↗
60. 10.1016/j.clay.2012.09.01510.1016/j.clay.2012.09.015 ↗
61. 10.1146/annurev-matsci-070813-11351510.1146/annurev-matsci-070813-113515 ↗
62. 10.1016/j.conbuildmat.2015.03.03610.1016/j.conbuildmat.2015.03.036 ↗
63. 10.1016/j.cemconres.2015.04.01310.1016/j.cemconres.2015.04.013 ↗
64. 10.1016/j.jclepro.2016.03.01910.1016/j.jclepro.2016.03.019 ↗
65. 10.1016/j.conbuildmat.2014.07.06210.1016/j.conbuildmat.2014.07.062 ↗
66. 10.1016/j.cemconres.2012.09.01110.1016/j.cemconres.2012.09.011 ↗
67. Carabba L · J Ceram Sci Technol · 2017 · 8 · 377
68. 10.1016/j.compositesb.2017.06.02910.1016/j.compositesb.2017.06.029 ↗
69. 10.1007/s11595-009-1132-610.1007/s11595-009-1132-6 ↗
70. Ambroise J · Silic Ind · 1986 · 7 · 99
71. 10.1016/j.msea.2005.02.00210.1016/j.msea.2005.02.002 ↗
72. 10.1016/j.clay.2008.09.00310.1016/j.clay.2008.09.003 ↗
73. 10.1016/j.conbuildmat.2009.12.02310.1016/j.conbuildmat.2009.12.023 ↗
74. 10.1016/j.conbuildmat.2011.04.01710.1016/j.conbuildmat.2011.04.017 ↗
75. 10.1016/j.cemconres.2016.07.00410.1016/j.cemconres.2016.07.004 ↗
76. 10.1533/978184569638210.1533/9781845696382 ↗
77. 10.1016/j.cemconcomp.2012.02.00310.1016/j.cemconcomp.2012.02.003 ↗
78. 10.1016/j.clay.2008.11.00110.1016/j.clay.2008.11.001 ↗
79. 10.1111/j.1151-2916.1985.tb15228.x10.1111/j.1151-2916.1985.tb15228.x ↗
80. 10.1023/A:102473343165710.1023/A:1024733431657 ↗
81. 10.1016/j.tca.2012.03.02110.1016/j.tca.2012.03.021 ↗
82. 10.1016/j.colsurfa.2006.05.04410.1016/j.colsurfa.2006.05.044 ↗
83. 10.1016/j.conbuildmat.2015.04.03910.1016/j.conbuildmat.2015.04.039 ↗
84. 10.1016/S0301-7516(99)00074-510.1016/S0301-7516(99)00074-5 ↗
85. Davidovits J. Mineral polymers and methods of making them. Patent 4,349,386, USA, 1982.
86. 10.1016/j.pmatsci.2016.08.00210.1016/j.pmatsci.2016.08.002 ↗
87. 10.1016/j.ceramint.2016.06.03310.1016/j.ceramint.2016.06.033 ↗
88. Kamalloo A · Int J Eng A Basics · 2010 · 23 · 145
89. 10.1007/s10853-011-6085-410.1007/s10853-011-6085-4 ↗
90. 10.1111/j.1551-2916.2012.05380.x10.1111/j.1551-2916.2012.05380.x ↗
91. 10.1016/j.cemconres.2007.08.02110.1016/j.cemconres.2007.08.021 ↗
92. 10.1007/s10853-006-0533-610.1007/s10853-006-0533-6 ↗
93. 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.000014010.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000140 ↗
94. 10.1016/j.conbuildmat.2017.05.06710.1016/j.conbuildmat.2017.05.067 ↗
95. 10.1016/j.scitotenv.2014.05.08410.1016/j.scitotenv.2014.05.084 ↗
96. 10.1016/S0958-9465(03)00158-610.1016/S0958-9465(03)00158-6 ↗
97. 10.1016/j.atmosenv.2011.05.07210.1016/j.atmosenv.2011.05.072 ↗
98. 10.1016/j.culher.2007.09.00510.1016/j.culher.2007.09.005 ↗
99. 10.1016/S0008-8846(99)00074-510.1016/S0008-8846(99)00074-5 ↗
100. 10.1016/j.jnoncrysol.2013.09.00210.1016/j.jnoncrysol.2013.09.002 ↗