ENVIRONMENTAL IMPACT EVALUATION CAUSED BY REINFORCED CONCRETE USED IN BRIDGES

AVALIAÇÃO DO IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO POR CONCRETO ARMADO UTILIZADO EM PONTES

Authors

  • Gláucia Nolasco de Almeida Mello Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
  • Lucas Lopes De Carvalho Pena PUC-MINAS - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
  • Leonardo Mindêllo Muschioni PUC-MINAS - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

DOI:

https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2023.v9.n3.17-32

Keywords:

Life Cycle Assessment, Environmental Impact, Reinforced Concrete, Bridges

Abstract

This paper evaluates the environmental impact caused by special structures, in this case, four reinforced concrete bridges. The main objective was to evaluate the impacts considering the production process of their structural elements of reinforced concrete. Bridges are very important infrastructure construction of cities and highways, and they are essential for economy of society. There are not many studies that present results of evaluation of environmental impacts caused by these constructions. In this context, the research was focused on the evaluation of the pre-operational phase of the object that aims to survey the consumption of materials used in the construction of the structural elements of them. A quantitative-qualitative approach was used through the OPENLCA program version 1.11.0 and the database ecoinvent35_APOS_UP_20181210 provided by Ecoinvent. The analysis of the impacts was performed only for the reinforced concrete composite. In this analysis, both steel and concrete presented significant contribution to the degradation of the environment.

Author Biographies

Gláucia Nolasco de Almeida Mello, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Engenheira Civil. Mestre e Doutora em Engenharia de Estruturas pela Universidade Federal de Minas Gerais. Estágio de pós-doutorado no Secretariado de Recursos Audiovisualies y Nuevas Tecnologías da Universidad de Sevilla. Pesquisadora na área de ensino de engenharia (novas tecnologias e metodologias para o ensino de engenharia; desenvolvimento de recursos e ferramentas computacionais para o ensino de engenharia; e-learning e b-learning) e engenharia de estruturas (estruturas de concreto armado e alvenaria estrutural). Atuou como professora dos cursos de Sistemas de Informação e Ciência da Computação (Algoritmos e Programação de Computadores, Programação Orientada a Objetos, Programação Java, Programação em C++); Engenharia Civil, Mecânica e Arquitetura (Sistemas Estruturais, Resistência dos Materiais, Estruturas de Concreto, Alvenaria Estrutural e Estruturas de Madeira). Atualmente é professora Adjunto II do Departamento de Engenharia Civil da PUC MINAS no curso de Engenharia Civil (Estruturas de Concreto e Alvenaria Estrutural) e, professora dos cursos de pós-graduação(especialização) Patologia, Terapia e Manutenção de Edificações, Engenharia de Materiais e Integridade Estrutural e Engenharia de Estruturas, da PUC Minas. Atuou como colaboradora do NAPED - Núcleo de Apoio Pedagógico do Departamento de Educação da PUC Minas. Coordenadora do projeto de extensão Patrimônio Construído pela PUC Minas, desde 2018 e líder do grupo de pesquisa do CNPq denominado Preservação do Patrimônio Construído. Diretoria atual da região Brasil do Capítulo Latino-Americano e Caribenho - The Association for Preservation Technology. Profissional da área de desenvolvimento de projetos de estruturas de concreto armado e alvenaria estrutural e avaliação de estruturas, desde 1998. Experiência na área de programação de computadores, linguagem JAVA e C++.

Lucas Lopes De Carvalho Pena, PUC-MINAS - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Possui ensino-medio-segundo-graupela EE Professora Inês Geralda De Oliveira(2013). Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Estruturas.

Leonardo Mindêllo Muschioni, PUC-MINAS - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Graduando engenharia civil

References

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14040: Gestão ambiental: Avaliação do ciclo de vida: Princípios e estrutura. Rio de Janeiro, 2009a. 30 p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14044: Gestão ambiental: Avaliação do ciclo de vida: Requisitos e orientações. Rio de Janeiro, 2009b. 52 p.

BARE, J.C. et al. Midpoints versus endpoints: The sacrifices and benefits. Int. J. LCA v. 5, n. 319, 2000. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02978665

BRASIL. Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. Estimativas Anuais de Emissões de Gases de Efeito Estufa no Brasil. 5. ed. Brasília: Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, 2020. 107 p. ISBN 978-85-88063-91-4

BULLE, C. et al. IMPACT world+: a globally regionalized life cycle impact assessment method. Springer Science and Business Media LLC, v. 24, n. 9, p. 1653-1674, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/s11367-019-01583-0

CHEN, Shilun; DUFFIELD, Colin; MIRAMINI, Saeed; RAJA, Babar Nasim Khan; ZHANG, Lihai. Life-cycle modelling of concrete cracking and reinforcement corrosion in concrete bridges: A case study. Engineering Structures, v. 237, p. 1-11, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112143

DU, G. Life cycle assessment of bridges, model development and case studies. 2015. 36 p. Tese (Tese de Doutorado) — Department of Technology and Society, Environmental and Energy Systems Studies, Lund University, Stockholm, Sweden, 2015

GREENDELTA. OpenLCA. 2022. Disponível em: https://www.openlca.org/open-source

ISLAM, H.; JOLLANDS, M.; SETUNGE, S. Life cycle assessment and life cycle cost implication of residential buildings - a review. Elsevier BV, v. 42, p. 129–140, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.10.006

JORDAN, M. et al. Global ABC Roadmap for Buildings and Construction. Paris and Nairobi: International Energy Agency and United Nations Environment Programme, 2020. Disponível em: https://globalabc.org/sites/default/files/inline-files/GlobalABC_Roadmap_for_Buildings_and_Construction_2020-2050_3.pdf . Acesso em: 5 dez. 2022.

MARINKOVIC, Snežana; CAREVIC, Vedran; DRAGAŠ, Jelena. The role of service life in Life Cycle Assessment of concrete structures. Journal of Cleaner Production, v. 290, p. 1-15, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125610

MATTHEWS, H. S.; HENDRICKSON, C. T.; MATTHEWS, D. H. Life cycle assessment: Quantitative approaches for decisions that matter, 2015. Disponível em: http://lcatextbook.com. Acesso em: 5 dez. 2022.

MOURAD, A. L.; GARCIA, E. E. C.; VILHENA, A. Avaliação do Ciclo de Vida: Princípios e Aplicações. Campinas: CETEA/CEMPRE, 92p. 2002.

PILLAI, Radhakrishna G.; GETTU, Ravindra; SANTHANAM, Manu; RENGARAJU, Sripriya; DHANDAPANI, Yuvaraj; RATHNARAJAN, Sundar; BASAVARAJ, Anusha S. Service life and life cycle assessment of reinforced concrete systems with limestone calcined clay cement (LC3). Cement and Concrete Research, v. 118, p. 111-119, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.11.019oadFile&recordOId=4468239&fileOId=4469176. Acesso em: 3 jan. 2023.

PRADHAN, Subhasis; POH, Anthony Chang Boon; QIAN, Shunzhi. Impact of service life and system boundaries on life cycle assessment of sustainable concrete mixes. Journal of Cleaner Production, [s. l.], v. 342, p. 1-11, 2022. DOI https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.130847.

RIBEIRO, C. C.; PINTO, J. D. S.; STARLING, T. Materiais de Construção Civil. 4ª ed. Belo Horizonte: [S.l.: s.n.], 2015. 33-53 p.

SJUNNESSON, J. Life Cycle Assessment of Concrete. 2005. 61 p. Tese (Thesis) — Department of Technology and Society, Environmental and Energy Systems Studies, Lund University, Gerdagatan, 2005.

UNITED NATIONS ORGANIZATION. Launched: 2020 Global Status Report for Buildings and Construction. 2020. Disponível em: https://globalabc.org/news/launched-2020-global-status-report-buildings-and-construction. Acesso em: 3 jan. 2023.

VERONES, Francesca et al. LCIA framework and cross-cutting issues guidance within the UNEPSETAC Life Cycle Initiative. Journal of Cleaner Production, v. 161, p. 957-967, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.05.206

Published

2023-07-25

How to Cite

Nolasco de Almeida Mello, G., Lopes De Carvalho Pena, L., & Mindêllo Muschioni, L. (2023). ENVIRONMENTAL IMPACT EVALUATION CAUSED BY REINFORCED CONCRETE USED IN BRIDGES: AVALIAÇÃO DO IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO POR CONCRETO ARMADO UTILIZADO EM PONTES. ix Sustentável, 9(3), 17–32. https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2023.v9.n3.17-32