気候危機に対する大衆の認識の高まりと、各国政府の炭素削減に関する強力な政策と法律介入が徐々に行われていることに伴い、各企業の低炭素と炭素貯蔵材料に対する興味は急速に強化されている。建築施工は全世界の炭素排出量の11%以上を占め、その大部分は建築材料の生産と加工過程で発生したものである。これらの新しい材料は、建築材料を主要な炭素排出源から負の炭素材料に変える可能性がある。このタイプの新材料には、アルカリ活性化セメントコンクリート、土板、藻類が成長した煉瓦/板、藻類由来材料、農業廃棄物板（穀物わらなど）、専用繊維（大麻など）などが含まれる。我々は既存の文献を探索して上述の材料に対して研究を行っており、次は自有実験室で材料の耐久性、構造能力、湿度、熱伝導性、防火性などの性能を検証する。

アルカリ活性化セメントコンクリートは現在非常に重要な研究分野である。アルカリ活性化セメント（AACs）は、アルカリ活性化によって形成された新規なポートランドセメント代替品を含む：アルカリまたは塩基化学活性化剤を用いてアルミノケイ酸塩前駆体の溶解を促進し、その後沈殿してゲル化反応を生成するプロセス。微粉炭灰、スラグ、焼成粘土はいずれもアルカリ活性化セメント前駆体として使用でき、その中でスラグと焼成粘土はより持続性が高い。モルタル、コンクリート、煉瓦、ソリッド/中空ブロック、屋根瓦、絶縁コンクリート、耐温塗料、舗装煉瓦などのアルカリ活性化セメント製品は、ポートランドセメント製製品に匹敵するか、さらに優れた性能を示している。

アルミナ及び／又は活性シリカに富む前駆体は、硬化及び硬化のための活性剤を必要とする水と直接反応することができない。一般的なアルカリ活性剤には苛性アルカリ、ケイ酸塩、弱酸性ケイ酸塩がある。スラグ活性化の過程で、反応はアルカリによるスラグ粒子への攻撃から始まり、外層が破壊されるにつれて、反応生成物として重合反応を続け、溶解と沈殿を経て最初の生成物を形成する。後期段階では固体機構に従い、イオンが未反応のコアに徐々に拡散するため、後期反応は形成された粒子表面で発生する。水和初期段階では、アルカリ金属カチオン（R+）とカルシウムイオン（Ca2+）の交換は純粋な触媒作用を示し、方程式は以下の通りである：

スラグ活性化後の水和物は従来のポートランドセメントの水和物と似ているが、Ca/Si  ;比較的低い。

細粉砕粒状高炉スラグ（GGBFS）はコンクリート製造において最も有効なセメント代替材料であり、主にCaO/SiO2/Al2O3/MgOとその他の微量酸化物からなるという研究がある。GGBFSの水和挙動はアルカリ度係数（Kb）で定量することができる：

等次成分（通常1%未満）を除外することにより、方程式を簡略化することができます。

塩基度係数によれば、GGBFSは酸性（Kb< ; 0.9）、中性（Kb=0.9 ~ 1.1）、塩基性（Kb> ; 1.1）の3つのグループに分けることができる。中性及びアルカリ性材料は前駆体材料としてより適している。

スラグの微細度、活性化剤の性質及び弾性率（SiO2及びNa2O又はK2Oの質量比）及び硬化温度はいずれもスラリーの機械的性質に重要な影響を与える。実際、従来の研究によると、アルカリ活性化セメントコンクリートの機械的性質と耐久性（耐塩素性、耐酸性などを含む）は、従来のポートランドセメントコンクリートと比較して、各影響要素を調整することで許容基準を達成することができる。活性化剤については、より良い強度及び耐久性を得るために、混合物中に1.0〜1.25の最適弾性率を使用することが一般的に推奨されている。骨材と接着剤の割合、粗骨材と細骨材の割合については、現在は関連基準がなく、混合割合は一般的に試験を繰り返して得られ、規定の要求を満たすことができる。

伝統的な骨材を使用した場合、アルカリ活性化セメントコンクリートはポートランドセメントコンクリートよりも優れた耐化学侵食性を示した。また、耐高温性と耐凍結融性の面では、アルカリ活性化セメントコンクリートはいずれもより良い性能を示している。鉄筋コンクリートの面では、荷重時のアルカリ活性化セメントコンクリートはポートランドセメントコンクリートに匹敵する性能を示し、より良い場合がある。

それでも、アルカリ活性化セメントコンクリートには、流体特性、高強度、超高強度コンクリート（100〜120 Mpa以上）など、深い研究が必要な分野がたくさんあります。