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Concretos LEAP. Low Emission Advanced Performance Eng. Julia Raucci

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Academic year: 2021

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(1)

Concretos LEAP

(2)

Portfolio

2

Highlights

Market leader in Portugal, Cape Verde, Mozambique and Argentina Second largest player in Brazil and Paraguay

Regional leader in Egypt (Alexandria) and South Africa (Durban)

40 plants

47.3million tons per year Production capacity

+ 8,500 professionals 30.0 million tons sales 5th world's cement Trading

(3)

Inovação como

um VALOR

RESPEITO ÀS PESSOAS E AO MEIO AMBIENTE |

Agir sempre de forma correta e justa em relação a seus

acionistas, profissionais, clientes, fornecedores, governos, às comunidades e à sociedade em geral. Atuar com

responsabilidade em relação ao meio ambiente.

ATUAÇÃO RESPONSÁVEL |

Atender ao estabelecido na legislação dos países e regiões onde atua; corresponder aos valores aqui definidos; agir de forma íntegra e de acordo com as normas universais de boa convivência humana, sem discriminação de raça, sexo, credo, religião, cargo, função ou outra.

TRANSPARÊNCIA |

Fornecer informações claras e abrangentes sobre atividades, realizações, políticas e desempenho, de forma sistemática e acessível.

FOCO NO RESULTADO |

Buscar sempre maximizar o desempenho como forma de garantir sua perenidade, seus investimentos, retorno aos acionistas e condições

adequadas aos profissionais.

QUALIDADE E INOVAÇÃO

|

Garantir aos clientes a melhor qualidade possível na execução de serviços ou no fornecimento de produtos e investir continuamente no aperfeiçoamento de suas atividades e de seus

(4)

Concreto é um material ecoeficiente

Cimento e concreto são essenciais para a infraestrutura do mundo

moderno

Nenhum outro material é capaz de atender a demanda por materiais de

construção

É um material disponível em grande parte do mundo e de baixo custo

= cimento é o material mais utilizado pelo homem

Problema  demanda crescente  impacto crescente

4

InterCement - Eng. Julia Raucci

(5)

Crescimento populacional mundial

(6)

Previsão da demanda global de cimento

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

1950

1970

1990

2010

2030

2050

Pr

oduç

ão global de cimen

to (

Mt

)

6

IEA/WBCSD

X 45

(7)

Previsão das emissões de CO

2

0

5

10

15

20

25

30

35

2010

2020

2030

2050

CO

2

fr

om cemen

t

(% t

ot

al)

BAU (WWF-Lafarge)

Blue (WBCSD IEA)

(8)

Carbon Capture Storage (CCS)

InterCement - Eng. Julia Raucci 8

WBCSD/IEA CO2 MITIGATION

Cement Technology Roadmap, 2009

Energy Efficiency Renewable Fuels Clinker Substitution

10%

24%

10%

56%

Carbon

Capture

Storage (CCS)

(9)

Carbon Capture Storage (CCS)

USD 354 to 843 billion  USD 40 to 170/t CO

2

CCS ~80% of total cost

Cement Cost Will Increase

Social Problems In Developing Countries

WBCSD/IEA CO2 MITIGATION

(10)

Rotas de ligantes alternativos

Calcium Aluminate Cements

Calcium Sulfoaluminate Cements

Alkali-Activated binders (Geopolymers)

Supersulfated cements

InterCement - Eng. Julia Raucci 10

“Only

eight

elements—

oxygen, silicon, aluminum, iron,

calcium, sodium, potassium and magnesium

— make up

98 percent of Earth’s crust

. Thus, we can forget about making

cement out of the other elements that make up the 2 percent. We are forced to

look at these eight elements.”

Scrivener, K. Straight talk with Karen Scrivener on cements, CO2 and

sustainable development. American Ceramic Society Bulletin, Vol. 91, No. 5,

(11)

Alternativas

(12)

Parceria InterCement&USP

Prof. Vanderley M John

Prof. Rafael G Pileggi

(13)

Aumentar a eficiência no uso de ligantes

BINDER INTENSITY

(14)

Aumentar a eficiência no uso de ligantes

InterCement - Eng. Julia Raucci 14

BENCHMARK 29 COUNTRIES 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 0 20 40 60 80 100 120

BI (kg

.m

-3

.MPa

-1

)

Compressive strenght (MPa)

Literature - Brazil

Literature - International Ready-mix concrete 1 Ready-mix concrete 2

250kg/m³

DAMINELI, B. L. KEMEID, F. M. AGUIAR, P. S.; JOHN, VANDERLEY M. Measuring the eco-efficiency of cement use. Cement and Concrete Composites, v. 32, n. 8, p. 555-562, 2010.

(15)

Aumentar a eficiência no uso de ligantes

BENCHMARK 29 COUNTRIES 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 0 20 40 60 80 100 120

BI (kg

.m

-3

.MPa

-1

)

Compressive strenght (MPa)

Literature - Brazil

Literature - International Ready-mix concrete 1 Ready-mix concrete 2

(16)

Aumentar a eficiência no uso de ligantes

InterCement - Eng. Julia Raucci 16

BENCHMARK 29 COUNTRIES + USP + KTH + Darmstad 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 0 20 40 60 80 100 120

BI (kg

.m

-3

.MPa

-1

)

Compressive strenght (MPa)

Literature - Brazil

Literature - International Ready-mix concrete 1 Ready-mix concrete 2

Laboratory of Microstructure - USP Starkast Betong

Low resistance / low impact TU Darmstadt

250kg/m³

250kg/m³

DAMINELI, B. L. - D.Sc. Thesis, 2013 - Slump> 150mm

Proske et al. Approach for eco-friendly concretes with reduced water and cement content. ICCS 2013. p288 - Slump> ~55mm VOGT, C. Ultrafine particles in concrete:. KTH Dr. Eng. Thesis 2010. 155 p

(17)

Estratégias para aumentar a eficiência

Empacotamento e dispersão de

partículas

• Empacotar a pasta de cimento

• Dispersar a pasta de cimento

• Controlar o comportamento reológico  Perante os

requisitos

• Maximizar a reatividade dos ligantes

• Empacotamento de agregados

• Controlar a distribuição do tamanho de partículas

• Controlar a forma das partículas

(18)

Estratégia InterCement

InterCement - Eng. Julia Raucci 18

7th CBCi

Conceito

LEAP

(19)

Conceito LEAP

Uma rota interdisciplinar

Uma tecnologia de redução

DESIGN NO

COMPORTAMENTO

REOLÓGICO

DISPERSÃO DE PARTÍCULAS LIGANTE REATIVO EMPACOTAME NTODE PARTÍCULAS

(20)

Conceito LEAP

20

Solução convencional

Solução LEAP

Diminuição da demanda d’água

Diminuição da porosidade

(21)

Conceito LEAP

Engenheirando a distribuição de partículas

(22)

Conceito LEAP

InterCement - Eng. Julia Raucci 22

Controlando o comportamento reológico

(23)

Conceito LEAP

Controles

LEAP

design

Volume Strength Slump Composition Admixture design and optimization Volume of voids Surface area Particle size distribution Rheology •Rotational reometry

(24)

Resultados

InterCement - Eng. Julia Raucci 24

BENCHMARK 29 COUNTRIES + USP + KTH + Darmstad 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 0 20 40 60 80 100 120

BI (kg

.m

-3

.MPa

-1

)

Compressive strenght (MPa)

Literature - Brazil

Literature - International Ready-mix concrete 1 Ready-mix concrete 2

Laboratory of Microstructure - USP Starkast Betong

Low resistance / low impact TU Darmstadt

250kg/m³

250kg/m³

DAMINELI, B. L. - D.Sc. Thesis, 2013 - Slump> 150mm

Proske et al. Approach for eco-friendly concretes with reduced water and cement content. ICCS 2013. p288 - Slump> ~55mm VOGT, C. Ultrafine particles in concrete:. KTH Dr. Eng. Thesis 2010. 155 p

BI ~ 5 kg.m

-3

.MPa

-1

(25)
(26)
(27)

Resultados

0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 Tensão de cisalhamen to (P a) Taxa de cisalhamento (s-1) 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 Tensão de cisalhamen to (P a) Taxa de cisalhamento (s-1) Comparativo de aditivos

Aditivo A

Aditivo B

+0,1%

+0,1%

(28)

Resultados

InterCement - Eng. Julia Raucci 28

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 50 100 150 200 250 300 Tensão de esco amen to (P a) Cen tenas Tempo (min) Comparativo de aditivos

Avaliação da manutenção dos aditivos

Ensaios de 3, 4 ... horas

(29)

Resultados

0 2 4 6 8 10 12 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 Flux o de cal or (m W/ g) Tempo (h) 0 1 2 3 4 5 6 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Flux o de cal or (m W/ g) Tempo (h) Comparativo de aditivos

Manutenção vs. Início das reações

Calorimetria

(30)

Teor adequado de aditivo

Manutenção das propriedades

Resultados

InterCement - Eng. Julia Raucci 30

Avaliação de diferentes aditivos e teores

Tomada de decisão de aditivo e

teor a ser utilizado

(31)

Estratégia InterCement

7th CBCi

Conceito

LEAP

Low Emission, Advanced Performance

(32)

ACV – LEAP vs Formulação convencional

InterCement - Eng. Julia Raucci 32

• Produção: Redução do teor de clínquer;

• Obtenção: Redução do uso de escória - sob alocação econômica para

emissões do processo de ferro gusa;

• Distribuição: Emissões não são muito influenciadas pela tecnologia do

LEAP Concrete.

19%

6%

32%

38%

Cement Sustainability Initiative (CSI)

(33)

ACV – LEAP vs Formulação convencional

40%

40%

100%

Emissões por resistência

7,4

KgCO

2

eq/m

3

.MPa

5,0

KgCO

2

eq/m

3

.MPa

LEAP Concrete

Concreto Convencional

(34)

Considerações finais

É possível reduzir a emissão de CO

2

de concretos

Resultados de ACV mostram redução de 32% das emissões de

CO

2

de um concreto LEAP em relação à formulações

convencionais

É necessário aplicar novos métodos de controle para tornar as

formulações possíveis

Controlar a reologia e a demanda d’água é fundamental

(35)

OBRIGADO

Eng. Julia Raucci

Referências

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