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Projeto Unificado lV História pykrete

História PYKRETE

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1
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VÁRZEA GRANDE
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
PYKRETE
Abrahão Lucas Alves dos Santos
Bruno Luiz Vieira Scardelai
Eloa Pompeu Rodrigues
Lowrrayny Franchesca de Paula Gonçalves
Marcio Wagner Cavalcanti
Pamelariele Souza Bonfim
Paulo Almiro Prestes Zimmermann Filho
Vitor Augusto Alves Martinello
Várzea Grande-MT, Setembro de 2014
2
Abrahão Lucas Alves dos Santos
Bruno Luiz Vieira Scardelai
Eloa Pompeu Rodrigues
Lowrrayny Franchesca de Paula Gonçalves
Marcio Wagner Cavalcanti
Pamelariele Souza Bonfim
Paulo Almiro Prestes Zimmermann Filho
Vitor Augusto Alves Martinello
PYKRETE
Trabalho apresentado à disciplina
de Projeto Unificado IV sob orientação
do professor Denes Martins de Morais
para obtenção de nota parcial do quarto
semestre.
Várzea Grande-MT, Setembro de 2014
3
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 04
1 . PYKRETE - História e Utilização 05
1.2 Características 06
2. CONSIDERAÇÕES FINAIS 08
REFERÊNCIAS 09
4
INTRODUÇÃO
Este trabalho tem como objetivo apresentar de forma clara e objetiva a história,
as características e utilidades do pykrete, um material composto feito com
aproximadamente 14% de serragem de madeira e 86% de água, homónimo de Geoffrey
Pyke. Um jornalista-cientista, que trabalhou para as forças armadas britânicas, e que
teve em si depositadas as esperanças dos esforços de defesa aliadas com o gelo por um
breve período da guerra, já que propôs o uso do pykrete como um material capaz de
fazer um enorme porta-aviões inafundável, por apresentar baixa taxa de fusão, e por ser
mais duro que o concreto tendo uma grande resistência ao estresse, em função à sua
composição fibrosa.
5
1. PYKRETE
1.1 História e Utilização
Geoffrey Pyke era jornalista e pedagogo, o intelectual que idealizou novos
materiais de construção, novas técnicas, novos veículos e, pasmem, um porta-aviões
totalmente de gelo.
Durante a 2ª Guerra Mundial, Pyke voltou sua mente para problemas de uma
guerra moderna. Ele idealizou uma rede de balões fixos, com microfones presos a fim
de captar aeronaves inimigas. Infelizmente, um sistema de defesa baseado em radares,
tendo um técnico que gostava de escrever ficção científica, acabou deixando a ideia de
Pyke obsoleta antes mesmo de sair do papel.
Com a invasão da Noruega, Pyke pensou em como resolver o problema de
transporte de soldados rapidamente sobre a neve. Dessa forma, ele propôs o
desenvolvimento de um veículo que se movimentava com uma base com a forma de um
parafuso e não rodas, que foi rejeitado inicialmente, mas quando Louis Mountbatten
assumiu o cargo de Chefe de Operações Combinadas, ele lotou o departamento com
jovens criativos e com talentos e ideias incomuns. Mountbatten aprovou o veículo
desenhado por Pyke, mas depois o respectivo veículo foi substituído por outro,
canadense, baseado em lagartas.
Pelos idos de 1942, os aliados tinham o problema de navios que circulavam no
Ártico, por causa da quantidade de gelo rolando. Pyke, adorava escrever e vivia
atulhando Mountbatten com memorandos e mais memorandos com suas ideias. Um
deles era exatamente o uso do pykrete, para a construção de um navio, mas não era um
navio qualquer, e sim um porta-aviões colossal, pronto para chegar, caçar, esmigalhar,
destruir, já que em meio a Guerra o suprimento de ferro e aço era limitado e a Marinha
Britânica fez um pedido aos engenheiros: que encontrassem uma matéria prima nova
para se construir navios. Pyke deu a resposta ao inventar o Pykrete. Além disso, ele
pensou em outras coisas, como a sensação de claustrofobia dos tripulantes, que Pyke
pretendeu resolver candidamente com o uso de drogas barbitúricas.
A história seguiu e o projeto Habbakuk, de usar um porta-aviões feito de gelo,
não foi adiante. Os russos largaram os nazis e os EUA jogou duas bombas atômicas no
quengo dos japoneses. Pyke foi esquecido. Os Myth Busters tentaram fazer um barco de
6
gelo, só que usaram jornais e não serragem. Bem, o barco até que funcionou, embora
eles tenham criticado que ele não se daria bem em águas tropicais, quando o
planejamento original de Pyke era que o porta-aviões navegaria em águas polares.
1.2 Características
A durabilidade de Pykrete está em debate. É frequentemente afirmado que
Pykrete tem uma resistência à compressão superior a 3000 libras por polegada quadrada
(21 MPa), para uma coluna curta de 1 polegada (25 mm) pode suportar o peso de um
típico carro . O gelo puro tem um conjunto particular de características, sendo macio e
quebradiço. Quando a água congela, os átomos de hidrogênio e oxigênio formam
estruturas cristalinas de seis lados. O espaço aberto nesses cristais explica porque a água
se expande quando congela e por isso é suscetível a mudanças de pressão. Pykrete leva
vantagem de que a força da estrutura cristalina e melhora-lo, tanto como armaduras para
betão armado com fios de aço. É uma simples mistura de 14 por cento de polpa de
madeira e 86 por cento de água. As fibras de celulose a partir de polpa de madeira a
aumentar a força da água congelada e durabilidade. De facto, após a congelação da
lama, pykrete é até 14 vezes mais forte do que o gelo regular. É também supera o poder
de betão.
Embora pykrete é altamente durável, ainda há o problema potencial dela
derretendo. A taxa à qual o calor pode passar através de uma substância é referido como
a condutividade térmica. No que diz respeito ao gelo, condutividade térmica mede a
velocidade com que ele se derrete. O processo físico de fusão do gelo acontece quando
as ligações químicas entre as moléculas de água na estrutura cristalina do gelo são
divididos, devido à atividade de calor. Adicionando as partículas de fibras de madeira
reduz a condutividade térmica em geral, portanto, abrandar fusão. No entanto, a polpa
de madeira não pode parar completamente pykrete da fusão, especialmente em águas
mais quentes.
Vantagens
- Não é caro
- Resistente ao clima
- Bom para uso a curto prazo
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  • 1. 1 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VÁRZEA GRANDE CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL PYKRETE Abrahão Lucas Alves dos Santos Bruno Luiz Vieira Scardelai Eloa Pompeu Rodrigues Lowrrayny Franchesca de Paula Gonçalves Marcio Wagner Cavalcanti Pamelariele Souza Bonfim Paulo Almiro Prestes Zimmermann Filho Vitor Augusto Alves Martinello Várzea Grande-MT, Setembro de 2014
  • 2. 2 Abrahão Lucas Alves dos Santos Bruno Luiz Vieira Scardelai Eloa Pompeu Rodrigues Lowrrayny Franchesca de Paula Gonçalves Marcio Wagner Cavalcanti Pamelariele Souza Bonfim Paulo Almiro Prestes Zimmermann Filho Vitor Augusto Alves Martinello PYKRETE Trabalho apresentado à disciplina de Projeto Unificado IV sob orientação do professor Denes Martins de Morais para obtenção de nota parcial do quarto semestre. Várzea Grande-MT, Setembro de 2014
  • 3. 3 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 04 1 . PYKRETE - História e Utilização 05 1.2 Características 06 2. CONSIDERAÇÕES FINAIS 08 REFERÊNCIAS 09
  • 4. 4 INTRODUÇÃO Este trabalho tem como objetivo apresentar de forma clara e objetiva a história, as características e utilidades do pykrete, um material composto feito com aproximadamente 14% de serragem de madeira e 86% de água, homónimo de Geoffrey Pyke. Um jornalista-cientista, que trabalhou para as forças armadas britânicas, e que teve em si depositadas as esperanças dos esforços de defesa aliadas com o gelo por um breve período da guerra, já que propôs o uso do pykrete como um material capaz de fazer um enorme porta-aviões inafundável, por apresentar baixa taxa de fusão, e por ser mais duro que o concreto tendo uma grande resistência ao estresse, em função à sua composição fibrosa.
  • 5. 5 1. PYKRETE 1.1 História e Utilização Geoffrey Pyke era jornalista e pedagogo, o intelectual que idealizou novos materiais de construção, novas técnicas, novos veículos e, pasmem, um porta-aviões totalmente de gelo. Durante a 2ª Guerra Mundial, Pyke voltou sua mente para problemas de uma guerra moderna. Ele idealizou uma rede de balões fixos, com microfones presos a fim de captar aeronaves inimigas. Infelizmente, um sistema de defesa baseado em radares, tendo um técnico que gostava de escrever ficção científica, acabou deixando a ideia de Pyke obsoleta antes mesmo de sair do papel. Com a invasão da Noruega, Pyke pensou em como resolver o problema de transporte de soldados rapidamente sobre a neve. Dessa forma, ele propôs o desenvolvimento de um veículo que se movimentava com uma base com a forma de um parafuso e não rodas, que foi rejeitado inicialmente, mas quando Louis Mountbatten assumiu o cargo de Chefe de Operações Combinadas, ele lotou o departamento com jovens criativos e com talentos e ideias incomuns. Mountbatten aprovou o veículo desenhado por Pyke, mas depois o respectivo veículo foi substituído por outro, canadense, baseado em lagartas. Pelos idos de 1942, os aliados tinham o problema de navios que circulavam no Ártico, por causa da quantidade de gelo rolando. Pyke, adorava escrever e vivia atulhando Mountbatten com memorandos e mais memorandos com suas ideias. Um deles era exatamente o uso do pykrete, para a construção de um navio, mas não era um navio qualquer, e sim um porta-aviões colossal, pronto para chegar, caçar, esmigalhar, destruir, já que em meio a Guerra o suprimento de ferro e aço era limitado e a Marinha Britânica fez um pedido aos engenheiros: que encontrassem uma matéria prima nova para se construir navios. Pyke deu a resposta ao inventar o Pykrete. Além disso, ele pensou em outras coisas, como a sensação de claustrofobia dos tripulantes, que Pyke pretendeu resolver candidamente com o uso de drogas barbitúricas. A história seguiu e o projeto Habbakuk, de usar um porta-aviões feito de gelo, não foi adiante. Os russos largaram os nazis e os EUA jogou duas bombas atômicas no quengo dos japoneses. Pyke foi esquecido. Os Myth Busters tentaram fazer um barco de
  • 6. 6 gelo, só que usaram jornais e não serragem. Bem, o barco até que funcionou, embora eles tenham criticado que ele não se daria bem em águas tropicais, quando o planejamento original de Pyke era que o porta-aviões navegaria em águas polares. 1.2 Características A durabilidade de Pykrete está em debate. É frequentemente afirmado que Pykrete tem uma resistência à compressão superior a 3000 libras por polegada quadrada (21 MPa), para uma coluna curta de 1 polegada (25 mm) pode suportar o peso de um típico carro . O gelo puro tem um conjunto particular de características, sendo macio e quebradiço. Quando a água congela, os átomos de hidrogênio e oxigênio formam estruturas cristalinas de seis lados. O espaço aberto nesses cristais explica porque a água se expande quando congela e por isso é suscetível a mudanças de pressão. Pykrete leva vantagem de que a força da estrutura cristalina e melhora-lo, tanto como armaduras para betão armado com fios de aço. É uma simples mistura de 14 por cento de polpa de madeira e 86 por cento de água. As fibras de celulose a partir de polpa de madeira a aumentar a força da água congelada e durabilidade. De facto, após a congelação da lama, pykrete é até 14 vezes mais forte do que o gelo regular. É também supera o poder de betão. Embora pykrete é altamente durável, ainda há o problema potencial dela derretendo. A taxa à qual o calor pode passar através de uma substância é referido como a condutividade térmica. No que diz respeito ao gelo, condutividade térmica mede a velocidade com que ele se derrete. O processo físico de fusão do gelo acontece quando as ligações químicas entre as moléculas de água na estrutura cristalina do gelo são divididos, devido à atividade de calor. Adicionando as partículas de fibras de madeira reduz a condutividade térmica em geral, portanto, abrandar fusão. No entanto, a polpa de madeira não pode parar completamente pykrete da fusão, especialmente em águas mais quentes. Vantagens - Não é caro - Resistente ao clima - Bom para uso a curto prazo
  • 7. 7 - Pode ser usado para a construção de toda a estrutura, do leito do oceano até acima do nível do mar. Desvantagens - Eventualmente ele vai derreter, a não ser que seja continuamente refrigerado - Dependendo do tamanho que você deseje que sua ilha tenha o investimento inicial pode encarecer muito, e acabar custando o mesmo que a mesma quantidade de areia ou terra que seria necessário para se construir uma ilha usando-se outro método - Você vai precisar construir as formas para seus blocos de Pykrete - Se quiser usar a estrutura de forma permanente, o custo de mantê-la refrigerada pode ser muito alto.
  • 8. 8 2. CONSIDERAÇÕES FINAIS Graças à oportunidade cedida pelo professor Denes Martins de Morais para a realização deste trabalho foi possível um maior entendimento sobre o contexto histórico, fabricação e uso do pykrete, que hoje permanece como uma curiosidade científica desde a Segunda Guerra Mundial, inexplorado por pesquisa ou construção de qualquer significado, por ter sido uma ideia deixada de lado e descartada assim que a guerra acabou, pois as barreiras de custo e esgotamento de recursos afetaram as frotas geladas de Geoge Pyke, já que se fazia necessário o uso de mais aço para abrigar o gelo do que para a construção de um outro navio. Embora a física provasse que pykrete tinha um potencial impressionante, ele foi deixado na maior parte para descongelar.