Geopolymers from construction and demolition glass waste: a review of technological trends and sustainable applications.
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| Title: | Geopolymers from construction and demolition glass waste: a review of technological trends and sustainable applications. |
|---|---|
| Alternate Title: | Geopolímeros a partir de residuos de vidrio de construcción y demolición: una revisión de tendencias tecnológicas y aplicaciones sostenibles. |
| Authors: | VELASQUEZ RESTREPO, SANDRA MILENA1, JIMÉNEZ RAMÍREZ, JHON DARWYN1, GIRALDO VÁSQUEZ, DIEGO HERNÁN2 dhernan.giraldo@udea.edu.co |
| Source: | Revista EIA. ene-jun2025, Vol. 22 Issue 43, p1-27. 27p. |
| Subjects: | Construction & demolition debris, Sustainability, Circular economy, Glass construction, Construction materials |
| Abstract (English): | Recycled glass from construction and demolition waste has emerged as a promising precursor in geopolymer production, offering a sustainable alternative to traditional Portland cement. This review synthesizes recent technological advancements and environmental benefits associated with glass-based geopolymers. Key findings reveal that incorporating recycled glass enhances compressive strength, durability, and thermal resistance, while significantly reducing carbon emissions compared to conventional cementitious materials. However, challenges remain due to the variability in glass chemical composition, which can negatively impact geopolymerization processes, leading to inconsistencies in the final product's performance. The review further explores how the integration of additives such as fibers, silica fume, and nanoparticles can mitigate these challenges by improving mechanical properties, including tensile and flexural strength, and enhancing chemical stability. These enhancements are critical in extending the potential applications of geopolymers in aggressive environments. Additionally, the use of recycled glass in geopolymer matrices contributes to significant waste valorization, effectively lowering the demand for virgin raw materials and reducing the environmental burden associated with landfill accumulation. The reduction in energy consumption, particularly by avoiding the high-temperature processes typical of Portland cement production, further amplifies the sustainability of glass-based geopolymers. Despite these environmental and mechanical advantages, technical barriers, including the need for more effective glass sorting and pre-treatment methods, continue to limit widespread adoption. Future research should focus on optimizing geopolymer formulations, improving processing techniques, and scaling up production processes to meet the demands of industrial-scale applications. This review concludes that recycled glass-based geopolymers offer a viable and eco-friendly solution for the construction industry, providing a key pathway toward more sustainable building practices and reducing the overall environmental footprint of construction materials. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Spanish): | El vidrio reciclado proveniente de residuos de construcción y demolición ha surgido como un precursor prometedor en la producción de geopolímeros, ofreciendo una alternativa sostenible al cemento Portland tradicional. Esta revisión sintetiza los avances tecnológicos recientes y los beneficios ambientales asociados con los geopolímeros a base de vidrio reciclado. Los principales hallazgos revelan que la incorporación de vidrio reciclado mejora la resistencia a la compresión, durabilidad y resistencia térmica, al mismo tiempo que reduce significativamente las emisiones de carbono en comparación con los materiales cementantes convencionales. No obstante, persisten desafíos debido a la variabilidad en la composición química del vidrio, lo que puede afectar negativamente los procesos de geopolimerización, generando inconsistencias en el rendimiento del producto final. Esta revisión también explora cómo la integración de aditivos como fibras, humo de sílice y nanopartículas puede mitigar estos desafíos, mejorando las propiedades mecánicas, tales como la resistencia a la tracción y a la flexión, además de fortalecer la estabilidad química. Estas mejoras son cruciales para extender las aplicaciones de los geopolímeros en entornos agresivos. Adicionalmente, el uso de vidrio reciclado en matrices de geopolímeros contribuye significativamente a la valorización de residuos, reduciendo la demanda de materias primas vírgenes y disminuyendo la carga ambiental asociada con la acumulación en vertederos. La reducción del consumo energético, particularmente al evitar procesos de alta temperatura típicos de la producción de cemento Portland, amplifica aún más la sostenibilidad de los geopolímeros a base de vidrio. A pesar de las ventajas ambientales y mecánicas, continúan existiendo barreras técnicas, incluidas la necesidad de mejorar los métodos de clasificación y pretratamiento del vidrio. Las investigaciones futuras deben centrarse en la optimización de formulaciones y procesos de producción a escala industrial para asegurar un rendimiento consistente. Esta revisión concluye que los geopolímeros a base de vidrio reciclado ofrecen una solución viable y ecológica para la industria de la construcción, proporcionando un camino clave hacia prácticas de construcción más sostenibles y una reducción significativa de la huella ambiental de los materiales de construcción. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Copyright of Revista EIA is the property of Escuela de Ingenieria de Antioquia and its content may not be copied or emailed to multiple sites without the copyright holder's express written permission. Additionally, content may not be used with any artificial intelligence tools or machine learning technologies. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.) | |
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