Abstract Replacing limestone filler by waste marble dust is one of the paths to explore, at a regional level, to stimulate circularity and reduce environmental burdens of ornamental stone processing. This study investigated six blended cements which combined supplementary cementitious materials (SCMs) and limestone filler or waste marble dust, with a clinker factor of 50%. Compressive strength was determined at 3, 7, 28 and 91 days and evaluated based on the criteria standardized in ABNT NBR 16697:2018. The cementing efficiency at 7 and 28 days of the set of mineral admixtures used and greenhouse gas (GHG) emissions intensity of each cement were also calculated. The synergy between the combinations reduced the clinker factor and cement GHG emissions, whilst preserving the mechanical performance required by the construction market.

Resumo A substituição de filer calcário por resíduo de serragem de mármore é uma das alternativas, em escala regional, para estimular a circularidade e reduzir os impactos ambientais do beneficiamento de rochas ornamentais. Este artigo investigou seis cimentos compostos a partir da combinação de materiais cimentícios suplementares, filer calcário ou resíduo de serragem de mármore, com um fator clínquer de 50%. A resistência à compressão foi avaliada nas idades de 3, 7, 28 e 91 dias, com base nos critérios da ABNT NBR 16697:2018. A eficiência cimentícia foi determinada aos 7 e 28 dias de idade e a intensidade de emissões de gases de efeito estufa (GEE) de cada cimento também foi calculada. A sinergia entre as adições minerais possibilitou a redução do fator clínquer e das emissões de gases de efeito estufa dos cimentos estudados, ao mesmo tempo em que assegurou o atendimento de exigências de desempenho mecânico do mercado de construção.

Resumo A avaliação do ciclo de vida (ACV) oferece uma estrutura abrangente para comparação de impactos ambientais. Entretanto, sua aplicação em estudos sobre cimentos ativados por álcalis é ainda limitada. Neste artigo, ilustramos como ACV pode informar estudos tecnológicos com foco ambiental. Pesquisa anterior sobre estruturas de quebra-mar avaliou misturas de sete variações de ativadores alcalinos e escória de alto-forno (eaf) com agregados de eaf bruta e granulada para substituir cimento de baixo teor de clínquer e agregados naturais em concreto. Uma formulação com silicato de sódio ofereceu a melhor combinação entre propriedades do concreto e conformidade com a legislação ambiental vigente. Objetivando validar esta conclusão da perspectiva de ACV, realizamos estudos do berço ao portão (INTERNATIONAL…, 2006b), utilizando Ecoinvent v.2.2, CML baseline 2001 v.2.05, e ‘abordagem do impacto líquido evitado’. Apesar da mistura com silicato de sódio ter apresentado potencial de aquecimento global equivalente ao da mistura de referência, os impactos estimados para as demais categorias aumentaram. A ACV evidenciou as implicações de se orientar a seleção de misturas unicamente por uma categoria de impacto.

Abstract Life cycle assessment (LCA) provides a comprehensive framework for positioning low energy and global warming potential alternatives regarding Portland cement and concrete. Published LCA work on alkali-activated cements is, however, relatively limited. In this paper, we illustrate how LCA critically supports concrete technological studies in the search for low impact concrete mixes. Previous research on breakwater applications explored replacing a low-clinker Portland cement and natural aggregates with seven different alkali-activated blast furnace slag (bfs) binder systems and with coarse and granulated bfs aggregates. Its outcome suggested a sodium silicate-activated bfs formulation as the best match between concrete properties and environmental regulation compliance. To validate this outcome through LCA, our cradle to gate assessments followed ISO 14044 (INTERNATIONAL…, 2006b) and used Ecoinvent v.2.2 and CML baseline 2001 v.2.05. We adopted the ‘net avoided burden approach’ to handle multifunctionality intrinsic to by-product-based AAC. Whilst sodium silicate-activated mixes rivaled the reference regarding GWP, impacts in several categories were increased. LCA highlighted the implications of driving mix selection by focusing on a single environmental impact category.

No Brasil, cerca de 3 milhões de toneladas/ano de escória de aciaria são gerados pelas usinas siderúrgicas. A indústria da construção civil pode consumir este resíduo, mas, para que ele seja aplicado convenientemente, é necessário que suas características sejam conhecidas e, eventualmente, modificadas. O objetivo deste trabalho é caracterizar e comparar a microestrutura de dois tipos de escória de aciaria, LD e EAF, usando-se as seguintes técnicas: análise química, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura completada pela análise por EDS. Pela análise química, foi determinada a composição centesimal do material, em termos de óxidos; a difração de raios-X permitiu a identificação das fases cristalizadas presentes; as observações pelo MEV mostraram a textura, a profundidade de campo, as morfologias dos compostos e, com o auxílio da EDS, foram analisadas as fases presentes. Os resultados obtidos foram comparados entre si, de modo a caracterizar a microestrutura das escórias de aciaria. Os resultados das análises, bem como as microfractografias, de algumas fases identificadas presentes no material são apresentados e discutidos.

In Brazil, the steel industry produces about 3 millions ton/year of steel slag. The civil engineering can use this by-product but, in order to do that, it is necessary to know the material characteristics and, eventually, to change them. The objective of this paper is to characterize and to compare, micro structurally, LD and EAF steel slags, by using the following techniques: chemical analysis, X-ray diffraction and scanning electron microscopy with EDS analyzer. The steel slag’s oxides composition was determined by chemical analysis; the well crystallized phases present in the material were identified by X-ray diffraction; through scanning electron microscopy it was possible to analyze the sample compounds (with the aid of the EDS) and to observe the texture, the relief and the morphologies present. The results and observations which characterize the steel slags microstructure are presented and discussed in this paper.