Resumo Ao longo das últimas décadas, inúmeras pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o objetivo de reduzir os impactos ambientais da produção de cimentos e concretos. Por auxiliar na quantificação das cargas ambientais, a técnica de avaliação de ciclo de vida (ACV) oferecem uma perspectiva particularmente útil a tais estudos. Neste artigo, demonstra-se a contribuição da ACV na seleção de concretos de menor impacto ambiental, utilizando componentes para contenção de ondas marinhas (tipo coreloc) como estudo de caso. Um programa experimental teve como objetivo selecionar um ativador alcalino para escória de alto-forno adequado ao processo de produção, avaliar propriedades de corpos-de-prova de concreto e o desempenho de componentes em escala natural, em campo e em laboratório. A ativação da escória de alto-forno por silicato de sódio alcançou os melhores resultados para os critérios de desempenho selecionados. Entretanto, as avaliações de ciclo de vida do ‘berço ao portão’ demonstraram que, apesar de realmente reduzir o potencial de aquecimento global em relação ao concreto com CP V-ARI, o emprego deste ativador traz impactos relevantes em várias categorias ambientais. Estas são informações cruciais para seleção e otimização da dosagem de concretos de menor impacto ambiental, e não seriam detectadas em estudos experimentais exclusivamente orientados a desempenho.

Abstract Over the past decades, extensive research has been carried out to reduce the environmental impacts associated with the cement and concrete production. Life-cycle assessment (LCA) enables the quantification of the environmental loads and offers a useful perspective to scientifically support such studies. In this paper, we demonstrate LCA’s contribution to the selection of low environmental impact concretes, using breakwater coreloc components as a case study. A detailed experimental study was designed for the selection of an alkali activator for blast furnace slag (bfs) to produce concrete suitable for breakwater structures; for the evaluation of concrete properties and for the performance assessment of full scale elements in the field, as well as in the laboratory. Sodium silicate-activated bfs concrete mixtures achieved the best results in terms of performance requirements. Our cradle-to-gate life-cycle assessments showed that, though this chemical activator indeed produces lower global warming potential mixtures than the reference portland CP V-ARI concrete, it induces relevant impacts in several environmental categories. Such information is critical when selecting and optimizing low-impact concrete mixture design, and would not be detected in typical experimental studies that are exclusively guided by compliance with performance requirements.

Este trabalho objetiva avaliar as cargas ambientais de concretos fabricados com cimento Portland contendo diferentes proporções de escória granulada de alto-forno (egaf) em substituição ao clínquer e com resistência carcaterística variando de 25 a 60 MPa. O método de avaliação de impactos CML 2001 v. 2.04 e a paltaforma de Avaliação de Ciclo de Vida SimaPro 7.3 deram suporte ao cálculo das categorias de impacto e de um conjunto de indicadores de ciclo de vida, respectivamente. A vida útil, estimada por meio do software Life 365 v.2.1, é testada como unidade funcional normalizadora para a avaliação ambiental dos elementos de concreto por meio da aplicação do indicador CO2 incorporado. Os valores dos indicadores, com exceção da pegada de água azul, evidenciam que o aumento das frações de egaf no cimento Portland reduz as cargas ambientais do ciclo de vida do concreto. Discutem-se os efeitos da substituição do clínquer sobre os indicadores. Aconsideração da vida útil provou agregar coerência à interpretação da qualidade ambiental, funcional e técnica do concreto.

This paper assesses environmental loads of concretes made with Portland blended cements containing different proportions of ground granulated blast furnace slag (ggbs) as clinker replacement and with characteristic compressive strength ranging from 25 to 60 MPa. Impact assessment method CML 2001 v. 2.04 and Life Cycle Assessment platform SimaPro 7.3 respectively supported calculations in terms of environmental impact categories and of a set of life cycle indicators. Service life, estimated via Life 365 v.2.1 software, is tested as a functional unit normalizer for environmental assessment of concrete elements through application to the embodied CO2 indicator. Increased fractions of ggbs in Portland cement reduce concretes' life cycle environmental loads as indicated by all metrics but blue water footprint. Effects of clinker replacement on the indicators are discussed. Service life consideration proved to add coherence to concrete's environmental, functional and technical quality interpretation.