Impacto ambiental dos Materiais de Construção

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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Materiais de Construção III
(TC-034)
Ministério da Educação
Universidade Federal do Paraná
Setor de Tecnologia
Departamento de Construção Civil
Prof. José de Almendra Freitas Jr.
freitasjose@terra.com.br
IMPACTO AMBIENTAL DOS 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
EMISSÕES DE CO2
Versão 2013Versão 2013
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Efeito estufa: 
Concentrações de CO2 na atmosfera e a 
temperatura na atmosfera
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Emissões mundiais de CO2 por país, 1990-2030
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Emissões mundiais de CO2
por atividade humana, 1750-2004
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Efeito estufa na atomosfera: 
Concentrações de CO2 e outros gases 
que geram efeito estufa:
Tendência mundial:
Protocolo de Quioto (1997)
•Metas de reduções de emissões;
•Redução para 87,5% dos níveis de emissão de 1990 até 2012;
•Por paises;
•Paises em desenvolvimento ficaram de fora;
•Por setores industriais;
•Produtores de aço, cerâmicas, cimento, ...
•Construção civil ?
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Impacto Ambiental da Construção Civil: 
Construção civil responsável por:
• 40% do consumo de energia e 
• 40 % das emissões de CO2 do mundo.(Ferraz, M., Ciência Hoje 01/2008)
Fases de geração de CO2 de uma construção:
• Durante a obra;
• Durante a utilização da edificação.
Sistemas internacionais de classificação de 
edificações priorizam a etapa de utilização 
durante a vida útil.
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Impacto Ambiental da Construção Civil: 
União Européia
Construções = zero emissões de carbono até 2016
“Edificações verdes reduzem em 40% a emissão 
de carbono na atmosfera”
Eficiência energética pode ser um bom negócio: 
construções verdes são vendidas por 30% a mais.
(Huston Eubank, diretor de Sustentabilidade e Green Building - iLiv Tecnologies, )
Construções Verdes:
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Países desenvolvidos vêm buscando criar critérios para 
reduzir impactos ambientais gerados pela construção, 
através do conceito de “construção verde” (Green Building).
Construção Verde:
Considera principalmente a dimensão ambiental. 
Construção Sustentável:
Considera dimensões ambiental, social e 
econômicas. 
Impacto Ambiental da Construção Civil: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
NBR 15.575/2013
Seis partes:
1. Requisitos gerais;
2. Sistemas estruturais;
3. Sistemas de pisos internos;
4. Vedações verticais internas e externas; 
5. Sistemas de coberturas
6. Sistemas hidrossanitários. 
Válida a partir de julho/2013
Edificações Habitacionais -
Desempenho 
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Sustentabilidade priorizando:
• Durabilidade da edificação;
• Manutenibilidade;
• Melhor aproveitamento da água; 
• Desempenho térmico; 
• Desempenho acústico; 
• Desempenho lumínico.
NBR 15.575/2013
Edificações Habitacionais -
Desempenho 
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Recomendações Européias de VUP para edifícios (VUP)
Categoria Descrição
Vida útil de projeto (VUP) 
para a categoria Exemplos
1 Temporária Por acordo e até 10 anos Abrigos não-permanentes e edifícios de exposição temporários
2 Vida curta Período mínimo de 10 anos
Edifícios educacionais temporários, 
lojas de varejo, escritórios (renovação 
interna)
3 Vida média Período mínimo de 30 anos Edifícios industriais, renovação de edifícios habitacionais
4 Vida normal Período mínimo de 60 anos
Escolas e hospitais novos; edifícios 
habitacionais novos; renovação de 
alta qualidade de edifícios públicos
5 Vida longa Período mínimo de 120 anos Edifícios públicos e outros edifícios de alta qualidade
Edificações Habitacionais - Desempenho 
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Prazos de vida útil de projeto (VUP)
(Anexo C, Tabela C.5, NBR 15575-1)
* Considerando periodicidade e processos de manutenção segundo a ABNT NBR 5674 e 
especificados no respectivo Manual de Uso, Operação e Manutenção entregue ao usuário 
elaborado em atendimento à ABNT NBR 14037.
≥ 30≥ 25≥ 20Hidrossanitário
≥ 30≥ 25≥ 20Cobertura
≥ 30≥ 25≥ 20Vedação vertical interna
≥ 60≥ 50≥ 40Vedação vertical externa
≥ 20≥ 17≥ 13Pisos internos
≥ 75≥ 63≥ 50Estrutura
SuperiorIntermediárioMínimo
VUP anosSistema
NBR 15.575/2013
Edificações Habitacionais - Desempenho 
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Sistemas de Classificação de obras conforme o 
Impacto Ambiental : 
LEED
(Leadership in Energy and Environmental Design) 
destaca projetos de construção que demonstrem 
comprometimento com os critérios de 
sustentabilidade através da adoção de altos 
padrões de performance.
Busca-se com a escolha de materiais preferenciais 
para postergar uma nova interferência no meio 
ambiente natural. 
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Requisitos propostos pelo LEED para certificação 
de uma “construção verde”:
• Reuso de edifícios;
• Uso de componentes reciclados;
• Reuso de componentes;
• Materiais locais;
• Materiais rapidamente renováveis
• Madeira certificada....
Sistemas de Classificação de obras conforme o 
Impacto Ambiental : 
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Pontuações de avaliação do LEED para certificação de uma 
“construção verde”:
Máximo de 69 pontos
• Locais sustentáveis – 14 pontos (20,1 %);
• Eficiência no uso da água – 5 pontos (7,3%);
• Energia & atmosfera – 17 pontos (24,6%);
• Materiais e recursos – 13 pontos (18,9%);
• Qualidade do ambiente interno - 15 pontos (21,9%);
• Inovações em projetos – 5 pontos (7,2%).
Sistemas de Classificação de obras conforme o 
Impacto Ambiental : 
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LEED
Project Checklist
Innovation & Design Process 5 Points
Innovation in Design 1 to 4 Points
LEED™ Accredited Professional 1 Point
Project Totals (pre-certification estimates) 69 Points
Certified: 26-32 points, 
Silver: 33-38 points, 
Gold: 39-51 points, 
Platinum: 52-69 points
Sistemas de Classificação de obras conforme o 
Impacto Ambiental : 
Torre Hearst, 
NY, 1º edifício 
a obter o selo 
Gold
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Fachadas que proporcionem maior eficiência 
energética (térmica e de iluminação) nas edificações.
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que 
minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios : 
www.revistatechne.com.br
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Fachadas que proporcionem maior conforto e 
eficiência energética nas edificações.
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que 
minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios : 
Qualquer coisaQualquer coisa+ + 
ar condicionado ar condicionado 
!!!!!!!!!!!!
(John,V)
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Fachadas que proporcionem maior conforto e 
eficiência energética nas edificações.
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que 
minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios : 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Materiais mais eficientes na geração de gases do 
efeito estufa x MPa
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que 
minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios : 
Concreto com Alto teor 
de Cinzas Volantes HVFA
50 MPa – 56 dias
2,2 Kg CO2/MPa
BARKER HALL, Berkeley
CAD 80 MPa 
5 Kg CO2/MPa
BURJ DUBAI
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Melhor aproveitamento 
da água
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Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que 
minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios : 
Vasos sanitários 
eficientes sem 
válvula de descarga
Válvulas sanitárias 
com dupla descarga.
Limitadores de vazão
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
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Reuso de águas
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que 
minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios : 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Uso da água da chuva
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Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que 
minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios : 
Aquecimento com 
energia solar
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Melhor utilização da luz solar Iluminação com maior 
eficiência energética
Lâmpada de LEDs
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que 
minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios : 
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Impacto Ambiental dos Materiais de Construção: 
Seleção de materiais para a 
Construção Sustentável: 
“Seleção de produtos com intuito de obter, através 
de um projeto, a redução dos impactos ambientais e 
o aumento dos benefícios sociais dentro dos limites 
da viabilidade econômica do empreendimento”
(John,V., CBCS - Conselho Brasileiro de Construção Sustentável, 2005)”.
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Impacto Ambiental dos Materiais de Construção: 
Seleção de materiais para a 
Construção Sustentável:
Abrangência dos temas a para seleção de materiais é
grande e complexa. 
Muitas dúvidas quando se tenta definir o mais 
importante.
A seleção de materiais depende da situação de projeto, 
um mesmo material pode ser adequado ou não 
dependendo do contexto.
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Impacto Ambiental dos Materiais de Construção: 
Qual o ciclo de vida de um material?
Pode-se definir ciclo de vida como:
“Somatória das ‘cargas ambientais’ do material do 
berço ao túmulo (extração, produção, uso e pós-uso)”.
A determinação das cargas ambientais exige grande 
quantidade e variedade de dados, o que torna sua 
realização difícil e custosa.
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Gases do efeito “estufa”:
Dados contidos nos inventários de cargas ambientais:
•Emissão de óxido nitroso N2O;
•Emissão SOx;
•Emissão CO2;
•Emissão materiais particulados;
•Energia consumida ou incorporada para produção;
•Etc....
Emissões de gases do efeito estufa são expressas em 
toneladas de CO2 equivalente tCO2e. 
Os 6 gases: CO2, CO, NOX, N2O, CH4 e NMVOC, 
possuem potenciais de poluição diferentes.
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Critério de Seleção pela Energia Incorporada:
A escolha dos materiais e componentes é feita com 
base na análise da energia consumida para a 
produção do material.
Os melhores materiais são os que consomem 
menos energia.
Listas de intensidades de energia consumidas (J/g) 
p/ cada material, classificando-os em “bons” e 
“ruins”. 
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Critério de Seleção pela Energia Incorporada:
Limitações do critério:
• Listas c/ médias e não dados específicos por indústria;
• Não faz análises dos quantitativos das alternativas;
• Considera só a energia despendida durante a produção;
• Não mede o impacto do material durante a vida útil da 
construção;
• Valores e origem da energia variam conforme o local.
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Ciclo de vida de um material:
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Impacto Ambiental dos Materiais de Construção: 
Geração de CO2 – Efeito estufa:
Não estão considerados aqui outros gases geradores do 
efeito estufa além do CO2.
Origens do CO2 na produção dos materiais:
• Queima do combustível para produção;
• Decomposição química da matéria-prima p/ transformação;
• Combustível gasto para o transporte até a obra.
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Geração de CO2 – Efeito estufa - Origem nos Materiais:
Metais – Principais Minérios são óxidos –
• Redução do minério para retirar o oxigênio 
� Ferro - Fe2O3 – Carbono do carvão; 
� 2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2
� Alumínio – Al2O3 – Carbono vem de eletrodos;
� Al2O3 + 3C → 2Al2 + 3CO2
Cal e cimento – Calcário é um carbonato – CaCO3
• Calor retira uma molécula de CO2;
�CaCO3 + calor → CaO + CO2
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Molécula de CO2 – Efeito estufa 
Massa Molecular
44,0095 g/mol
O = C = O
Massas na molécula:
C - representa 27, 3%
O2 – representa 72,7%
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Dificuldades em se avaliar a quantidade de CO2 gerada:
• Variações nos tipos de combustíveis nas diversas plantas 
industriais para um mesmo tipo de material de construção;
• Variação na eficiência dos processos industriais;
• Secagem de matérias-primas;
• Eficiência de fornos – contínuos, intermitentes, ....
• Origem da energia elétrica aplicada; 
• Hidroelétrica
• Termoelétrica, .....
• Recuperação do CO2 dentro do ciclo de vida do material;
CO2 – Efeito estufa:
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Dificuldades em se avaliar a quantidade de CO2 gerada:
• Reciclagem dos materiais;
• Reciclagem como matéria-prima;
• Qualidade da matéria-prima reciclada?
• Outra finalidade;
• Ciclo de vida do material e da obra;
• Durabilidade;
• Custos e recursos de manutenção;
CO2 – Efeito estufa:
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Dificuldades em se avaliar a quantidade de CO2 gerada:
•Origem da lenha como combustível;
• Aproveitamento de aparas;
• Reflorestamento (Madeira certificada);
• Madeira ilegal.....
• Embalagem ......
• Transporte ......
CO2 – Efeito estufa:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Geração de CO2: 
CAL
Energia:
• Óleo combustível;
• Madeira;
• Bagaço de cana;
• Forno descontínuo:
� 2 kcal/g
• Forno contínuo:
� 0,9 kcal/g
Aglomerantes:
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(Freitas, J. A..)
ABPC
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2CO2 – Efeito estufa:
• Descarbonatação:
� p/ uma tonelada de CaCO3
• 560 kg CaO
• 440 kg CO2 - Reabsorvido na recarbonatação
• Massa de CO2 = 80% da massa de CaO
• Combustível:
�1 tonelada de CaO gera
� 300 Kg de CO2 - Forno contínuo
� 640 kg de CO2 – Forno descontínuo
Umidade no calcário e no combustível afeta o consumo.
Aglomerantes: CAL
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Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
CO2 – Efeito estufa:
• Aglomerante – hidróxido de cálcio Ca(OH)2:
� p/ obter uma tonelada de Ca(OH)2
Aglomerantes: CAL
CaO + H2O Ca(OH)2 + calor
CaCO3 + calor CaO + CO2
1000 kg757 kg 243 kg
757 kg1351 kg
594 kg + 395 kg = 990 kg CO2
594 kg + 845 kg = 1439 kg CO2
CO2 Forno contínuo
CO2 Forno descontínuo
594 kg
CombustívelCalcinação
Geração de CO2: 
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GESSO 
CO2 – Efeito estufa :
• Queima de Combustíveis –
• 3,64 t de lenha por t de hemidrato
• 1 t lenha gera 1,45 t CO2
• Uma tonelada de gesso gera 400 Kg de CO2
• Desidratação parcial libera H2O.
Aglomerantes:
(Cunha A. B. et al, 2008) 
(Relatório CETESB, 2008) 
Geração de CO2: 
Consumo de Energia:
• O menor dentre os aglomerantes;
• Combustíveis:
• Lenha (principal);
• Óleo combustível.
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Consumo de Energia:
• 90% - Energia térmica gerada pelo combustível; 
� secagem e aquecimento das matérias primas;
� calcinação no forno;
• 10% - Energia elétrica;
� 25% moagem das matérias-primas,
� 40 % moagem do clínquer, 
� 20 % operações forno e resfriador.
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes: Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
50%
40%
5% 5%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
Descarbonatação Combustão no Forno
de Clínquer
Transporte de
Matérias-Primas
Eletricidade
Fontes de Emissão de CO2
%
(Battelle 2002)
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
CIMENTO PORTLAND (CP)
CO2 – Efeito estufa:
• Queima de Combustíveis - 0,65 a 0,9 kcal/g clínquer;
�P/ 1 tonelada de clínquer gera +- 300 Kg de CO2
• Calcinação Calcário – MUITO CO2 
� (CaCO3+ calor -> CaO + CO2)
�P/ 1 tonelada de clínquer gera +- 600 kg de CO2;
• CO2 Total +- : 900 kg/tonelada de clínquer;
• Indústria do cimento - > 5 a 7% emissões de CO2 mundiais.
Aglomerantes:
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Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Adição de Resíduos ao cimento:
• Adições reduzem % de clínquer; 
� Minimizam emissões de CO2 por kg de cimento;
• Resíduos industriais que iriam para aterros;
� Cinzas Volantes – CP IV – 40% Cinzas Volantes;
� Escórias de alto forno – CP III – 70% Escória;
� Filer Carbonático – CP II F – 10 % Filer.
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes: Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Adição de Resíduos ao cimento :
Adições minimizam fator de clínquer no cimento e 
minimizam quantidade de CO2:
•Cinzas Volantes – resíduo de termoelétricas a carvão mineral;
•Escórias de alto forno – resíduo de siderurgia que usa 
cástinas como fundente e redutor de pH. 
Forte geradora de CO2 no alto forno;
•Filer Carbonático – resíduos da britagem de calcário com 
baixo teor de CaCO3.
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes: Impacto Ambiental: 
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Fator de clínquer:CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
Evolução global do fator de clínquer médio
Prazos 
Protocolo de 
Quioto
Fator de clínquer = peso clínquer / peso cimento
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Adicionam 
cinzas 
volantes e 
escórias 
nas usinas 
de 
concreto!!!
Geração de CO2: 
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Fator de clínquer:CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
Fator de clínquer = peso clínquer / peso cimento
Fator Clínquer/Cimento
82,0%
76,0%
68,0% 71,0%
74,0% 73,0%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1990 2000 2005 2006 2007 2008
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(Edivaldo Rabello, IBRACON 2009)
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
Tipo Adição kg CO2/tonelada
CP II F 10 % Filer 820
CP II Z 24 % Pozolana + Filer 700
CP II E 40 % Escória + Filer 580
CP III 75 % Escória 290
CP IV 40 % Cinzas Volantes 530
CP V 5 % Filer 860
Emissões de CO2 por tipo de cimento:
Observação: Embalagens de papel geram quantidade 
considerável de SOx, porém são recicláveis.
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Concretos :
Composição:
• Agregados artificiais; 
• Agregados naturais (certificados ?);
• Cimento Portland;
• Água;
• Aditivos.
(Freitas Jr. J. A.)
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Concretos :
Emissões de CO2:
• Principalmente as relativas ao consumo de 
cimento Portland;
• Variam com o tipo de Cimento, (quantidade de 
adições);
• Agregados comuns (brita, areia) geram CO2
principalmente devido ao transporte.
Geração de CO2: 
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Concretos :
Kg de CO2 por m3 de Concreto
* Maior uso de aditivos plastificantes e superplastificantes minimizam os 
consumos de cimento.
Central de concreto 1
Concretos: usando CP II Z kg CO2 x m3 kg CO2 / MPa
Convencionais:
15 MPa - abat. 80 +- 10mm CP II Z 172 11,5
25 MPa - abat. 80 +- 10mm CP II Z 223 8,9
35 MPa - abat. 80 +- 10mm CP II Z 260 7,4
CAD: (também usa sílica ativa)
60 MPa - abat. 80 +- 10mm CP V RS 416 6,9
90 MPa - abat. 80 +- 10mm CP V RS 486 5,4
Geração de CO2: 
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Concretos :
Kg de CO2 por m3 de Concreto
Central de concreto 2
* Maior uso de aditivos plastificantes e superplastificantes minimizam os 
consumos de cimento.
Concretos: usando CP IV kg CO2 x m3 kg CO2 / MPa
Convencionais:
15 MPa - abat. 80 +- 10mm CP IV RS 97 6,5
25 MPa - abat. 80 +- 10mm CP IV RS 133 5,3
35 MPa - abat. 80 +- 10mm CP IV RS 186 5,3
CAD: (também usa sílica ativa)
60 MPa - abat. 80 +- 10mm CP V RS 335 5,6
90 MPa - abat. 80 +- 10mm CP V RS 399 4,4
Geração de CO2: 
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Argamassa de Cal :
CO2 – Efeito estufa:
Argamassa de areia com cal:
� Para um metro cúbico de argamassa areia + cal:
• Consumo de 140 kg de Ca(OH2);
• Somente a cal hidratada gera de 140 a 200 kg CO2;
• 84 kg CO2 – absorvidos na recarbonatação.
Utilizada em geral misturada com cimento para a revestir 
(emboço)alvenarias e concretos e regularizar paredes e 
tetos.
Geração de CO2: 
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Argamassa de Cal :
CO2 – Efeito estufa:
Argamassa de areia + cal + Cimento Portland (CP):
• Uso interno CP II Z - 100 kg/m3 – 210 a 270 kg CO2 por m3
• Uso externo CP II Z - 150 kg/m3 – 235 a 295 kg CO2 por m3
• Destas argamassas 84 kg de CO2 por m3 é reabsorvido.
(Freitas Jr. J. A.)
Geração de CO2: 
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Argamassa de Cal :
CO2 – Efeito estufa:
Argamassa de areia + cal + Cimento Portland (CP):
• Espessura média de emboço - 2,5 cm:
• Uso interno – 5,25 a 6,75 kg CO2/m2
• Uso externo – 5,88 a 7,38 kg CO2/m2
• 2,1 kg de CO2 por m2 é reabsorvido.
(
F
r
e
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t
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J
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J
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A
.
)
Geração de CO2: 
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AÇO:
Reservas – Minério de Ferro:
• Muito amplas;
• Duração ........
Consumo de Energia:
• 60% do custo - coque metalúrgico
CO2 – Efeito estufa:
• Queima de Combustíveis -
� P/ 1 tonelada de aço gera 0,6 a 2,6 ton. de CO2
� Média mundial: 1,7 toneladas de CO2
International Iron and Steel Institute - www.worldsteel.org
Geração de CO2: 
(Sandberg, H. et al.,, 2001)
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AÇO:
SiderSiderúúrgicas que rgicas que 
utilizam minutilizam minéério e rio e 
AltoAlto--fornoforno
SiderSiderúúrgicas que rgicas que 
utilizam sucata e utilizam sucata e 
forno elforno eléétrico. trico. 
1,7 Média 
mundial
Alto-forno e elétrico
(Adaptado de Sandberg, H. et al., Scandinavian Journal of Metalurgy, 2001)
0,56 
GERDAU
Geração de CO2: 
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AÇO:
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2
Geração de CO2
no alto-forno:
Produção
1000 kg 591 kg161 kg1430 kg
Calcinação de CaCO3 até 800 Kg CO2
Produção de coque e outros processos até +- 400 Kg CO2
Geração de CO2: 
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PRODUÇÃO DO AÇO:
CO2 – Efeito estufa:
• Utilização de cástinas como fundente
Com as cástinas é possível se utilizar minério com pH baixo 
sem corroer o revestimento do forno, sem as cástinas não é
viável o aproveitamento destes minérios.
� Sem utilização de cástinas - 1,2 toneladas de CO2
� Utilizando cástinas – até 2,6 toneladas de CO2
Observação:
• A utilização de cástinas no Alto Forno gera ESCÓRIA
� 1 t de ferro gusa gera 0,3 toneladas de Escória; (www.inda.org.br)
� Escória -> adição ao cimento substituindo clinquer.
Geração de CO2: 
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AÇO:
Fe2 + 2C + O2 Fe2 + 2CO
Geração de CO na aciaria
(conversor):
Transformação de ferro gusa 
em aço
Produção
Fe + 4%C = Ferro gusa
Fe + % <1,6 % C = Aço
Geração de CO2: 
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PRODUÇÃO DO AÇO:
Aço produzido em formo elétrico - reciclado:
• Fundição de sucata em fornos elétricos;
• A energia elétrica é aplicada à sucata através de eletrodos 
consumíveis de grafite (carbono!);
• Gera em média 600 kg de CO2 por tonelada de aço.
Geração de CO2: 
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MATERIAIS CERÂMICOS:
Reservas – Argilas:
• Muito amplas;
• Duração ........
Consumo de Energia:
• Lenha, serragem, óleo diesel, gás ...
CO2 – Efeito estufa:
• Queima de Combustíveis -
� Eficiência muito variável em função de:
� Teor de umidade necessária p/ moldagem;
� Eficiência do forno.
Geração de CO2: 
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TIJOLOS CERÂMICOS:
CO2 – Efeito estufa:
• Produção de CO2/m2 de tijolos – 33 tijolos/m2
� Parede 1/2 tijolo moldagem extrusão e forno simples:
� 42 kg CO2/m2
� Parede 1/2 tijolo moldagem extrusão e forno eficiente:
� 21 kg CO2/m2
(Soares, S. R. e Pereira, S. W; 2004.)
Geração de CO2: 
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REVESTIMENTOS CERÂMICOS:
CO2 – Efeito estufa:
• Produção de CO2/m2 para revestimentos monoqueima: 
� Processo da Barbotina, moldagem por prensagem:
� 2,9 kg CO2/m2 (sem embalagem)
� Moldagem por extrusão comum:
� 10 kg CO2/m2 (sem embalagem)
Observação: Embalagens de papelão geram quantidade 
considerável de SOx, porém são recicláveis. (Brasil 79%)
(Soares, S. R. e Pereira, S. W; 2004.)
Geração de CO2: 
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Vidros:
CO2 – Efeito estufa:
• Produção - Combustíveis: Gás,...
• Produção gera 490 kg CO2/tonelada de vidro
• Chapa Vidro 4 mm - 5,1 kg CO2/m2
Vidro 6 mm - 7,6 kg CO2/m2
Temperado 8 mm - 11 kg CO2/m2
Observação: Vidros planos não são recicláveis.
(
A
l
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e
i
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M
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;
 
2
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0
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)
Geração de CO2: 
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ALUMÍNIO:
Reservas – Bauxita:
• Muito amplas;
• Duração ........
Consumo de Energia:
• Grande quantidade de energia elétrica; 
• Para produzir 1 tonelada de alumínio:
� 15 (MW/h) energia elétrica = 1,7 t petróleo
• Sob baixa tensão a alumina se decompõe em oxigênio, 
que combina c/ carvão do anodo, desprendendo-se 
sob a forma de gás, e em alumínio líquido. 
Warmer Bulletim - World Resource Foundation
Geração de CO2: 
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ALUMÍNIO:
www.abal.org.br
Diagrama de uma 
célula de redução
5 t de bauxita = 2 t de alumina = 1 t de alumínio 
Processo de Redução.
Insumos / produção de alumínio primário (2003)
Alumina 1.919 kg/t Al
Energia elétrica 15,0 MWhcc/t Al
Criolita 8,0 kg/t
Fluoreto de alumínio 19,7 kg/t
Coque de petróleo 0,384 kg/kg Al
Piche 0,117 kg/kg Al
Óleo combustível 44,2 kg/t
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
ALUMÍNIO:
CO2 – Efeito estufa:
• Muito variável em função da origem da energia elétrica.
• Hidroelétrica; 
� 6,5 toneladas de CO2/tonelada de alumínio
•Termoelétrica a carvão;
� 12 toneladas de CO2/tonelada de alumínio
Observações:
• O alumínio tem alto índice de reciclagem;
� Brasil recicla 90% do alumínio produzido anualmente;
� A reciclagem poupa 95% da energia.
Warmer Bulletim - World Resource Foundation
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
MADEIRA:
Origem:
• Reflorestamento (Madeira certificada);
• Origem legal – manejo de florestas nativas......;
• Madeira ilegal.....
CO2 – Efeito estufa:
• Produção de CO2/m2: Zero de CO2; (Fixador de CO2)
• Somente:
� Combustível usado no transporte;
� Energia de beneficiamento ??
• Madeira - Material de limitado reuso e de difícil 
reciclagem.
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
MADEIRA:
Construção: 84% da madeira
(Vanderley M. John, IBRACON, 2009)
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
COMBUSTÍVEIS:
Origem e geração de CO2 – Efeito estufa :
• Petróleo:
• Gasolina- 1 litro gera 2,3 kg de CO2;
• Óleo Diesel - 1 litro gera 2,6 kg de CO2;
• Gás natural – 1 m3 gera 1,9 kg de CO2;
Geração de CO2: 
Biocombustíveis (renováveis): 
• Ciclo fechado
(quantidades iguais de CO2 emitidas e removidas);
• Álcool;
• Biodiesel.
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COMBUSTÍVEIS:
Origem e geração de CO2 – Efeito estufa :
• Fretes em caminhões:
� Consumo Óleo Diesel - 1 litro por km;
� Carga – 25.000 kg
� 1.000 kg → 0,04 litros/km→ 0,104 kg.CO2/km
O LEED prioriza materiais 
“locais” = distâncias até
800 km
Geração de CO2: 
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
30% de redução no consumo de cimento 
40 a 50 % de redução 
no consumo de clinquer
Fonte: Mehta, P.K.; ACI Concrete International, Fevereiro/2009
Ferramenta 1 + Ferramenta 2
Ferramenta 1 + Ferramenta 2 + Ferramenta 3
SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA DO CONCRETO
Um mapa para cortar as emissões de carbono da indústria 
do cimento para o nível de 1990 nos próximos 20 anos 
Ferramenta 1
CONSUMIR MENOS CONCRETO
Nas novas estruturas
Ferramenta 2
CONSUMIR MENOS CIMENTO
Nas misturas de concreto
Ferramenta 3
CONSUMIR MENOS CLINQUER
Na fabricação de cimentos
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Mehta, P.K.; IBRACON, 2009
SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA DO CONCRETO
FERRAMENTAS PARA CONSUMIR MENOS CONCRETO:
�45% do concreto no mundo é consumido em prédios 
novos, 15% em projetos de infra-estrutura e 40% para 
reparos e renovação do ambiente construído;
�Reduzir o impacto ambiental com Arquitetura inovativa;
�Reduzir a espessura das fundações e as dimensões de 
colunas, cortinas e vigas através de projetos estruturais mais 
inteligentes;
�Uso de concretos de concretos altamente duráveis para a 
construção de novas estruturas e para o reparo de estruturas 
antigas 
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SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA DO CONCRETO
CONSUMINDO MENOS CIMENTO NAS MISTURAS DE 
CONCRETO:
�Para fundações e estacas, considerar as resistências aos 
56 ou 91 dias, ao invés de aos 28 dias, resulta em redução 
significativa do consumo de cimento.
�Para melhorar a trabalhabilidade do concreto fresco, ao 
invés de utilizar mais cimento e água, utilizar plastificantes 
químicos e adições minerais;
�Reduzir o volume de pasta de cimento através da utilização 
de tamanhos e curva granulométrica ideais para os 
agregados.
Mehta, P.K.; IBRACON, 2009
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SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA DO CONCRETO
Mehta, P.K.; IBRACON, 2009
CONSUMINDO MENOS CLIQUER NOS CIMENTOS:
� 50 A 70% do cimento Portland pode ser substituído por 
materiais complementares como
� cinzas volantes;
� escória de alto-forno;
� pozolanas naturais;
� sílica ativa;
�cinzas de cascas de arroz;
�Estas substituições geram dramáticas melhoras na 
durabilidade do concreto. 
�A mistura pode ser feita diretamente na fábrica de cimento, 
ou na produção do concreto.
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Concretos : Impacto Ambiental: 
Composição:
• Agregados artificiais 
• Agregados naturais (certificados ??);
• Cimento Portland;
• Água;
• Aditivos.
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Concretos : Impacto Ambiental: 
LEED
Cinco formas com que o Concreto ajuda a 
construir verde:
1. Concreto cria ambientes sustentáveis;
2. Concreto melhora a performance de energia;
3. Concreto contém materiais reciclados;
4. Concreto é manufaturado localmente;
5. Concreto edifica estruturas duráveis.
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Concretos : Impacto Ambiental: 
Como deixar um concreto mais verde ?
• Minimizando o consumo de cimento;
� Aditivos polifuncionais e superplastificantes;
� Concretos especiais CCR, HVFA conc. c/ alto teor de cinzas;
• Minimizando o fator de clínquer;
� Adições de Pozolanas, Escória e Filer carbonático;
• Otimizando a aplicação de concreto em obras;
� Concretos com maiores fck em pilares (menor volume);
� Concreto rodado em obra ~ 20 kg CO2/MPa
� CAD ~ 5 kg CO2/MPa
� Concreto de pós reativos ~ 1 kg CO2/MPa
• Produzindo concretos mais duráveis (menos permeáveis).
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Consumo de energia e geração de CO2:
(
S
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)
Concretos :
Energia usada na produção de Cimento Portland:
Etapa da Produção Energia
(MJ/Kg cimento) %
Extração da matéria prima 0,044 0,90%
Transporte da matéria prima 0,089 1,82%
Britagem e moagem 0,386 7,91%
Clinquerização no forno 4,041 82,79%
Moagem do cimento 0,188 3,85%
Transporte do cimento 0,133 2,72%
Total 4,881
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Consumo de energia e geração de CO2:
(Struble, L.; Godfrey, J.; 2007)
Concretos :
Energia usada na produção de Concreto:
Constituinte Energia
(MJ/Kg cimento) %
Agregado graúdo 0,028 3,14%
Agregado miúdo 0,028 3,14%
Cimento Portland 0,735 82,31%
Água 0 0,00%
Produção e mistura 0,102 11,42%
Total 0,893
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Referências bibliográficas:
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Metha, P. K.; Concrete Technology for Suatainable Development – Na Overview of Essential Pinciples, CAN MET/ACI, 
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Metha, P. K.; Reducing the Environmental Impact of Concrete, Concrete International, October/2001.
Mehta, P. K.; High-Performance, High-volume fly ash concrete for sustainable development, International Workshop on
Sustainable Development and Concrete Tecnology, 2007.
Kemenes, A.; Estimativa das emissões de gases de efeito estufa (CO2 e CH4) pela hidrelétrica de Balbina, Amazônia 
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Struble, L.; Godfrey, J.; How Sustainable is concrete?, International Workshop on Sustainable Development and
Concrete Tecnology, 2007.
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CETESB; Relatório do Inventário Estadual de Fontes Fixas de Emissões de CO2 – Fontes Industriais – Combustíveis –
Fósseis; CETESB, 2008
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