Lívia Corrêa Silva
Título
Avaliação De Ciclo De Vida De Concretos Com Substituição Parcial De Cimento Por Cinzas Do Bagaço De Cana-De-Açúcar E Da Casca De Arroz
Resumo
Essa dissertação teve como objetivo a aplicação da metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida, estabelecida pela ISO 14040, para comparação de concretos tradicionais, sem aditivos minerais, com concretos com substituição parcial de cimento por cinzas residuais e ultrafinas do bagaço da cana-de-açúcar e casca de arroz em duas classes de resistência, convencional (25 MPa) e de alto desempenho (60 MPa). A fronteira do sistema foi “do berço ao portão” e a unidade funcional (m³ de concreto/MPa·ano) selecionada considerou dois aspectos fundamentais: resistência à compressão e durabilidade, estimada através de um modelo de previsão de vida útil. Na avaliação inicial, considerando 1 m³ de concreto, os concretos convencionais, por causa da menor massa de cimento, apresentaram menores impactos em relação os de alto desempenho. Contudo, com a aplicação da unidade funcional, na avaliação final, os concretos de alto desempenho apresentaram melhores indicadores de impacto do que os convencionais, devido à maior resistência e durabilidade. Porém, a mistura convencional com 20% de cinzas da casca de arroz se destacou por apresentar desempenho ambiental similar aos dos de alto desempenho. Analisando os aditivos minerais, apenas o uso da cinza residual do bagaço, sem moagem, resultou em piores indicadores de impacto do que a referência. A cinza ultrafina da casca de arroz, pozolana altamente reativa, se mostrou mais benéfica do que a cinza ultrafina do bagaço. Porém, a substituição parcial por ambas as cinzas promoveu significativas reduções de impactos (20% a 90%) em relação a referência, assim como a mistura ternária.
Abstract
This dissertation proposed to use Life Cycle Assessment methodology, established by ISO 14040 standard, to evaluate environmental performance of traditional concrete and new materials with partial cement replacement by residual and ultrafine sugarcane bagasse ash and ultrafine rice husk ash, in two strength classes, conventional (25 MPa) and high performance (60 MPa). A “cradle-to-gate” boundary was adopted and the selected functional unit (m³ of concrete/MPa·year) has considered two fundamental aspects: strength and durability, estimated by service life prediction model. An initial assessment, considering one m³ of concrete, has indicated that conventional concrete have lower impacts when compared with high performance concrete because their lower cement mass. On the other hand, when functional unit was applied, the final assessment has pointed out to better environmental performance of high performance concrete in comparison with conventional ones, due to their greater strength and durability. However, the 20% rice husk ash conventional mix has shown environmental performance similar to high performance mixes. Analyzing mineral admixtures, only residual bagasse ash mixes have shown worse performance than the reference. Ultrafine rice husk ash, highly reactive pozzolan, has been more beneficial than ultrafine bagasse ash. Nevertheless, partial replacement by both ashes has reduced impacts significantly (20% to 90%) compared with reference, as well as ternary mixtures.
