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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2024.tde-18042024-083231
Document
Auteur
Nom complet
Carolina Strabelli Sonvezzo
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2024
Directeur
Jury
John, Vanderley Moacyr (Président)
Hirota, Ercilia Hitomi
Pacca, Sérgio Almeida
Titre en portugais
Desempenho ambiental das argamassas estabilizadas de assentamento de blocos de alvenaria.
Mots-clés en portugais
Argamassa
Ciclo de vida (Avaliação)
Construção civil
Resíduos de construção
Sustentabilidade
Resumé en portugais
O setor da construção responde por 50% dos recursos naturais extraídos no mundo e 38% das emissões antrópicas de CO2. O cimento sozinho responde por 1/3 desses recursos e 7% das emissões. No Brasil, embora metade do consumo de cimento seja voltado para a produção de argamassas, a literatura tem como foco principal o concreto, havendo escassez de informações sobre as argamassas. Dentro deste contexto, o presente estudo teve como foco principal as argamassas, e o objetivo foi de estudar e comparar o desempenho ambiental das argamassas dosadas em obra e estabilizadas. O estudo se fundamenta no conceito do ciclo de vida, emprega a metodologia do desempenho ambiental da construção e utiliza dados primários das argamassas estabilizadas obtidos em estudo de caso. O inventário do berço-aoportão deu-se em três centrais dosadoras, e o inventário do portão-à-aplicação deu-se no assentamento de blocos estruturais em edifício entre 2019 e 2021. Os cinco indicadores deste estudo são: emissão de CO2, consumo de energia, consumo de material, geração de perdas e consumo de água. Os indicadores do berço-ao-portão obtidos foram: 215 kg CO2/m³ de emissão de CO2, 1.262 MJ/m³ de consumo energético, 766 kg/m³ de consumo de água, e 2.473 kg/m³ de material, incluída as perdas de 684 kg/m³ . Esses dados apontam os processos mais críticos: (i) a produção de cimento responde com aproximadamente 78% das emissões de CO2 e 49% do consumo energético; (ii) o beneficiamento das areias responde por aproximadamente 63% do consumo de água, e suas perdas representam aproximadamente 23% dos recursos sólidos extraídos; e (iii) o transporte dos insumos responde com 23% do consumo energético e 9% das emissões de CO2. Considerando a fronteira do berço-àaplicação, a literatura apresenta um índice de eficiência do uso de recursos das argamassas industrializadas de 42%. Contudo, para o estudo de caso, que considera as perdas ao longo do ciclo de vida, ou seja, inclui perdas no beneficiamento das areias, perdas na produção dos cimentos, e principalmente as perdas incorporadas na edificação, a eficiência do uso de recursos cai para 29%. Os indicadores do berço-à-aplicação da argamassa estabilizada obtidos foram: 401 kg CO2/100 m² de emissão de CO2, 2.205 MJ/100 m² de consumo energético, 1.218 kg/100 m² de consumo de água, e 3.932 kg/100 m² de material, incluída as perdas de 2.795 kg/100 m² e. Esses dados mostram que 71% dos recursos sólidos extraídos da natureza são perdidos durante o processo, sendo que 33% ficam incorporadas na edificação, 10% viram resíduo sólido na obra e 28% é perdido durante a extração e produção das matérias-primas. As argamassas estabilizadas apresentaram melhor desempenho ambiental que as argamassas dosadas em obra devido principalmente a redução de 42% no consumo de cimento, obtido através de traços mais otimizados. Este estudo identificou grande potencial de ganhos no desempenho ambiental das argamassas com melhorias técnicas do processo construtivo.
Titre en anglais
Environmental performance of ready-mix mortar for laying masonry blocks.
Mots-clés en anglais
Cement
CO2 emission
Construction environmental performance
Mortar
Simplified LCA
Resumé en anglais
The construction sector accounts for 50% of the natural resources extracted in the world and 38% of anthropogenic CO2 emissions. Cement alone accounts for one-third of these resources and 7% of emissions. In Brazil, although half of cement consumption is focused on the production of mortars, the literature focuses on concrete, with a lack of information about mortars. Within this context, the present study had mortars as its focus, and the objective was to study and compare the environmental performance of mortars dosed on site and industrialized ready-mixed mortar. This study is based on the product life cycle concept, considers the construction environmental performance methodology and uses ready-mix mortar primary data obtained in a case study. The cradle-to-gate inventory was carried out in three batching plants and the gate-to-application inventory took place on the bricklaying of structural concrete blocks at residential building between 2019 and 2021. The five indicators of this study are: CO2 emission, energy consumption, material consumption, waste generation and water consumption. The cradle-to-gate indicators obtained was: 215 kg CO2/m³ of CO2 emission, 1.262 MJ/m³ of energy consumption, 766 kg/m³ of water consumption, and 2.473 kg/m³ of material, included 684 kg/m³ of waste. These data point to the most critical processes: (i) cement production accounts for approximately 78% of CO2 emissions and 49% of energy consumption; (ii) sand processing accounts for approximately 63% of water consumption and the wastage is about 23% of solid resources extracted; and (iii) the transport of inputs accounts for 23% of energy consumption and 9% of CO2 emissions. Considering the cradle-to-application boundary, the literature presents a resource use efficiency index for industrialized mortars of 42%. However, for the case study, which considers all the wastage throughout the life cycle, that is, includes the waste generated during sand processing, the waste generated during cement production, and mainly the waste incorporated in the building, the resource use efficiency index drops to 29%. The ready-mix mortar cradle-toapplication indicators obtained were: 401 kg CO2/100 m² of CO2 emissions, 2,205 MJ/100 m² of energy consumption, 1,218 kg/100 m² of water consumption, and 3,932 kg/100 m² of material, including 2,795 kg/100 m² of wastage. These data show that 71% of solid resources extracted from nature are wasted during the process, 33% of which are incorporated into the building, 10% become solid waste on site and 28% is wasted during the extraction and production of raw materials. The ready-mixed mortars presented better environmental performance than mortars dosed on site, mainly due to the 42% reduction in cement consumption, obtained through more optimized mortar mixes. This study identified potential for gains in the environmental performance of mortars with technical improvements to the construction process.
 
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Date de Publication
2024-04-24
 
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