REDUÇÃO DE CLÍNQUER
O clínquer de cimento é um componente essencial do concreto, mas também uma importante fonte de emissões de gases de efeito estufa de origem industrial. Por isso, atualmente já são utilizadas adições para reduzir o teor de clínquer na produção de cimento. A Sika apoia esse processo de substituição com seus aditivos para concreto e cimento, ao mesmo tempo em que pesquisa novas soluções para reduzir ainda mais o uso de clínquer.
Os resultados demonstram que nossas soluções para LC³ funcionam
Os materiais cimentícios suplementares (SCM, na sigla em inglês) são materiais substitutos com características semelhantes às do cimento, que podem substituir parte do cimento no concreto. Em geral, são subprodutos industriais, como escórias da indústria siderúrgica e cinzas volantes provenientes de usinas termelétricas a carvão.
A Sika já promove a substituição do clínquer por meio de seus aditivos para concreto e cimento. Nesse caso, o desafio é manter o desenvolvimento das resistências e a durabilidade do concreto.
Esforços de pesquisa em nível mundial
Para reduzir ainda mais a proporção de clínquer no cimento, cientistas de todo o mundo trabalham no desenvolvimento de novas adições. Um dos objetivos dessas pesquisas é possibilitar o uso de maiores quantidades de cinzas volantes e escórias de aço com qualidade adequada. Philippe Jost destaca a importância dessas iniciativas: “Se esses materiais pudessem ser utilizados de forma mais ampla, isso teria um enorme impacto imediato”.
Atualmente, parte dos subprodutos industriais acaba em aterros por diferentes razões. Por exemplo, as cinzas volantes não são adequadas para uso como material substituto na produção de cimento quando contêm partículas de carvão em excesso, pois isso afeta negativamente a qualidade do concreto final. “Atualmente, uma proporção de carvão residual de 1% a 2% é administrável. Mas, se esse valor pudesse aumentar para 5% a 6%, menos cinzas volantes acabariam em aterros”, explica Philippe Jost.
Outras linhas de pesquisa concentram-se no uso de escórias que ainda não são utilizadas como SCM na produção de cimento. Esse avanço torna-se ainda mais relevante considerando que, no futuro, muitos países deixarão de depender de usinas termelétricas a carvão por razões relacionadas à proteção climática e ao meio ambiente.
Redução do teor de clínquer em 50% com LC³
O projeto de pesquisa LC³ da Escola Politécnica Federal de Lausanne (École Polytechnique Fédérale de Lausanne – EPFL), do qual a Sika participa, é muito promissor. Com o uso de uma nova adição, o volume de clínquer utilizado na produção de cimento poderá ser reduzido em até 50% no futuro. Trata-se de um avanço muito importante. Diferentemente das adições atuais, o LC³ não é um subproduto ou resíduo, mas é produzido a partir de calcário e argila.
“Uma vantagem fundamental do LC³ é sua disponibilidade: enquanto o fornecimento das adições atuais é limitado, o mundo dispõe de volumes praticamente inesgotáveis de calcário e argila”, afirma Philippe Jost. “Outro aspecto positivo é que o LC³ é um produto formulado com precisão”.
Até
50%
de redução de clínquer graças à tecnologia LC³
Soluções Sika para LC³ prontas para o setor
A Sika desenvolveu aditivos especiais para cimento e concreto que permitem aos clientes adaptar seus materiais às novas características do LC³. “Estamos preparados”, destaca Philippe Jost. “Os primeiros testes realizados em colaboração com clientes que fabricam LC³ demonstram que nossos produtos funcionam”.
A utilização das soluções Sika permite otimizar o consumo de água, a trabalhabilidade, a cura e a durabilidade do concreto LC³, alcançando resultados equivalentes aos do concreto convencional.
A nova tecnologia requer aprovação oficial
Os fabricantes de cimento e concreto trabalham atualmente para ampliar a produção de LC³. Entretanto, para que essa nova tecnologia tenha um impacto mais amplo, serão necessárias homologações específicas em cada país. “Por sua vez, as normas de construção também deverão ser adaptadas”, acrescenta Philippe Jost. Esse processo levará algum tempo, mas, segundo ele, “a pressão social e política para reduzir os gases de efeito estufa acelerará o processo”.
Para a Sika, a tecnologia LC³ oferece a oportunidade de estabelecer uma nova referência na indústria da construção. Acima de tudo, a Sika demonstra que “cumprimos nossa promessa de atuar como facilitadores da sustentabilidade na indústria da construção”.
O CONCRETO ESTRUTURAL
O concreto estrutural é fundamental para nossa sociedade e para nossa profissão. No entanto, precisamos mudar a forma como o especificamos, projetamos e utilizamos se quisermos cumprir metas cada vez mais urgentes de redução de carbono. Esta seção concentra-se no carbono incorporado ao concreto estrutural após a otimização de seu uso, abordando questões fundamentais. A maior parte do carbono provém do cimento, seguida pelo aço de reforço.
Embora os agregados representem aproximadamente 80% da massa, contribuem com menos de 5% das emissões de carbono. Portanto, para reduzir o impacto de carbono, é principalmente para o cimento e o aço que os especialistas devem direcionar sua atenção, embora não sejam os únicos fatores capazes de influenciar esse resultado.
Podemos reduzir as emissões de carbono do cimento Portland?
430Km CO2/m3
19%
58%
14%
3%
4%
As emissões de carbono do cimento Portland (PC) provêm de três fontes: 10% das operações do forno, 40% da energia térmica e 50% da decomposição química do calcário. Embora seja possível reduzir o carbono associado às operações do forno e substituir os combustíveis utilizados na geração de energia térmica, a emissão de CO₂ decorrente do processo químico é inevitável.
A indústria do cimento está pesquisando tecnologias de captura e armazenamento de carbono para reduzir as emissões no futuro, embora essas soluções ainda não sejam comercialmente viáveis.
Podemos substituir o clínquer do cimento Portland?
1%
Muitos produtores de cimento estão familiarizados com o uso de materiais cimentícios suplementares (SCM), como escória de alto-forno e cinzas volantes — subprodutos das indústrias siderúrgica e de geração de energia, respectivamente — para reduzir o carbono incorporado ao cimento. Entretanto, a disponibilidade desses SCM está diminuindo e eles podem se tornar mais caros, embora seu uso deva ser maximizado enquanto estiverem disponíveis.
É fundamental colaborar com os responsáveis pela execução na aplicação de SCM para evitar o aumento desnecessário do teor de cimento decorrente de uma resistência excessiva à mudança.
CIMENTO
DOSAGEM
AÇO
TRANSPORTE
CONSTRUÇÃO
ADITIVOS
AGREGADOS
Distribuição do carbono incorporado associado a 1 m³ de concreto estrutural típico (RC 25/30)
Podemos especificar um teor máximo de cimento?
Frequentemente, os fornecedores oferecem concreto com mais cimento do que o necessário para atender à especificação, buscando obter consistência ideal e facilidade de aplicação. Às vezes, são utilizados agregados menores para facilitar o lançamento, o que também exige maior quantidade de cimento. Seria útil estabelecer, desde o início do projeto, um limite para o teor de cimento.
Podemos considerar a resistência real?
Com frequência, o concreto utilizado apresenta resistência superior à necessária para nossas especificações. Trabalhar em conjunto com os responsáveis pela execução para definir resistências adequadas ao contexto pode permitir a redução da armadura ou das dimensões dos elementos, otimizando o uso de recursos.
O papel dos técnicos e profissionais
Como especialistas, temos grande influência sobre o carbono incorporado ao concreto, mas nossas especificações não devem ser elaboradas de forma isolada. Devemos colaborar com contratistas, subcontratistas, fornecedores e clientes para alcançar as reduções de carbono necessárias. Essa colaboração, aliada à adaptação dos métodos de projeto e construção, resultará em soluções com menor impacto de carbono.
SikaGrind, aditivos que permitem a fabricação de cimentos sustentáveis e reduzem as emissões de CO2
SikaGrind® reduz significativamente a pegada de carbono dos cimentos fabricados com essa nova linha de aditivos, reduzindo a proporção de clínquer e melhorando sua qualidade. Além disso, aumenta a eficiência do processo de moagem, favorecendo as frações com tamanhos de partículas mais reativos.