Valorização de resíduos de ágata em argamassas e concretos : avaliação do ciclo de vida

Abstract

O uso de resíduos oriundos do processo de beneficiamento de ágata (pó de ágata) em argamassas e concretos de cimento Portland é viável tecnicamente por suas propriedades mecânicas e de durabilidade. Porém, não existem pesquisas que avaliem o perfil ambiental dos materiais produzidos. O presente estudo visa avaliar os impactos ambientais potenciais associados ao ciclo de vida de argamassas e concretos fabricados com a utilização de pó de ágata como substitutivo do cimento Portland e de agregado miúdo, respectivamente. Para tanto, considerou-se proporcionamentos definidos em análises laboratoriais executadas previamente a este trabalho, em uma avaliação do berço ao portão (cradle to gate), onde foram avaliados os seguintes impactos, de acordo com a metodologia CML-IA: mudança climática, acidificação do solo e da água, eutrofização, depleção da camada de ozônio e depleção de recursos abióticos (fóssil e não fóssil). Resultados demonstram redução dos impactos potenciais de até 30%, para o uso do resíduo em substituição ao cimento em argamassas. Reduções pouco expressivas são observadas para o uso do resíduo em substituição ao agregado miúdo, porém o ganho de resistência mecânica justifica a aplicação do resíduo em casos específicos. Uma vez que todos os impactos avaliados estão fortemente relacionados ao consumo de cimento, considera-se que o uso do resíduo em substituição ao cimento é a alternativa mais ambientalmente viável, para os casos avaliados. A participação dos processos relacionados ao transporte de mercadorias em todas as categorias de impacto valida a utilização de produtos produzidos/extraídos localmente. Finalmente, estudos futuros devem considerar o desempenho dos materiais produzidos, em comparação aos de referência.

The application of residues from agate beneficiation process (agate powder) in mortars and concretes based on Portland cement is technically viable considering materials mechanical properties and durability. However, there is a lack of studies that assess the environmental profile of the produced materials. This paper aims to evaluate the potential environmental impacts associated to the life cycle of mortars and concretes produced with the application of agate powder in substitution of Portland cement and fine aggregate, respectively. To that, experimental designs defined in previous studies were considered, to perform a cradle to gate analysis, where the following impacts were evaluated, according to CML-IA method: climate change, soil and water acidification, eutrophication, ozone layer depletion, and resources depletion (fossil and non-fossil). Results show up to 30% reduction of potential impacts, for the application of the residue in substitution to Portland cement in mortars. Less expressive reductions are observed for the use of the residue in substitution of the fine aggregate; however, gains on mechanical strength justify the application of the residue in specific cases. Since all the assessed impacts are closely related to cement consumption, the application of the residue to replace cement is considered the most environmentally viable alternative, for the evaluated cases. The participation of the transport processes in all impact categories validates the application of materials locally produced/ extracted. Finally, future studies shall consider the performance of the produced materials, in comparison to the reference ones.