A Esfera de Concreto

[pic 1][pic 2][pic 3]

ENGENHARIA MECATRÔNICA / ENGENHARIA CIVIL

2º Ano - 4º Semestre - Matutino

CAIO FRAGALLI VASSOLER

RA 1906078-2

LUCAS BERNARDO RODRIGUES ABRAM

RA 1990065-2

LUCAS OLIVEIRA SOUZA

RA 1860970-2

LUCINALDO BISPO CORDEIRO

RA 1904404-2

PROJETO ESFERA DE CONCRETO E PAQUÍMETRO ARTESANAL

ATIVIDADE DE ESTUDO PROGRAMADA DO 4º BIMESTRE

MARINGÁ

2020

INTRODUÇÃO

O objetivo da Atividade de Estudo Programado - AEP do bimestre em questão, é o desenvolvimento de uma esfera feita em concreto, o desenvolvimento de um paquímetro artesanal, para medir o diâmetro da esfera e validar se suas medidas atenderam ao propósito da equipe e do projeto, assim como também medir a esfericidade da mesma, quando no deslocamento em uma certa distância.

O projeto teve como princípio a ideia de usar algum molde de fácil acesso e facilidade de manuseio, por isso a equipe optou por utilizar uma bola de isopor oca, facilmente adquirida em papelaria e artigos diversos. Como a esfera de concreto precisaria atender alguns requisitos, todas as etapas e materiais foram pensadas com o objetivo de maximizar o tempo dos integrantes e ao mesmo tempo não ter dificuldades para encontra-los.

Lembrando que para sair do papel, utilizamos conceitos já estudados em semestres anteriores e também no momento vigente, fatos esses que contribuíram e nos permitiu colocar em práticas alguns conhecimentos até então apenas observados em teoria.

---

ESFERA DE CONCRETO

Para construção da esfera de concreto utilizamos uma bola de isopor de 23 cm de diâmetro (sendo 2 cm de espessura e oca por dentro), dividida em duas metades montável. A bola de isopor funcionará como um molde para armazenar e moldar a esfera de concreto, fazendo com que a mesma se aproxime o máximo possível de uma esfera perfeita, restando apenas alguns retoques em caso de algum detalhe fora do esperado.

A BOLA DE ISOPOR

Como o projeto final da esfera precisaria atender os requisito de 200 mm (20 cm) a 250 mm (25 cm), o primeiro passo foi buscar uma bola de isopor que se encaixasse nesses requisitos e atendesse nosso esboço inicial, e logo conseguimos encontrar uma bola de isopor de 230 mm (23 cm), sendo que sua casca com 20 mm (2 cm), restando então 210 mm (21 cm) para trabalharmos, o que satisfez nossa primeira etapa.

O CONCRETO

Para composição do concreto para desenvolvimento da esfera, utilizamos pó de brita, areia fina para construção e cimento comum, todos adquiridos em um depósito de materiais de construções. Para uma esfera de 210 mm (21 cm) de diâmetro, calculamos a quantidade aproximada de quanto de matéria prima poderíamos está utilizando para composição do concreto, onde chegamos nas seguintes quantidades:

• 3,5 kg de pó de brita (aproximadamente 2 litros e meio)
• 3,5 kg de areia para construção (aproximadamente 2 litros e meio)
• 2,0 kg de cimento comum (aproximadamente 2 litros)
• 3,0 litros de água da torneira

Quanto ao processo de preparação do concreto, foi seguido algumas etapas para melhor aproveitamento e garantia de um resultado satisfatório.

Etapa 1: separação e medição do pó de brita;

Etapa 2: separação e medicação da areia de construção;

Etapa 3: separação em medicação do cimento;

Etapa 4: mistura da areia de construção com o pó de brita, até atingir uma forma homogênea;

Etapa 5: mistura do resultado do pó de brita e areia de construção com o cimento, até se tornar novamente homogêneo;

Etapa 6: acrescentar água aos poucos a mistura, a deixando sempre com um aspecto cremoso e não muito mole;

Etapa 7: Concreto pronto para o uso

[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

[pic 8][pic 9]

MATERIAIS E FERRAMENTAS

Dentre os materiais e ferramentas que se fez necessário para desenvolvimento da esfera, contamos com:

• Uma espátula simples
• Um estilete
• Um alicate de corte
• Um alicate universal
• Uma faca de serra doméstica
• Uma balança de mão
• Uma régua de 30 cm
• Um martelo médio
• Uma tesoura com ponta
• Uma fita adesiva de 30 mm (3 cm)
• Dois pares de luvas descartáveis
• Uma jarra doméstica de 1 litro

Além dos materiais listados acima, se fez necessário um funil para realizar o enchimento da bola de isopor com o concreto, e para isso utilizamos um recipiente reciclável facilmente encontrado em supermercado, no caso uma garrafa de água sanitário de dois litros. Com o auxílio da jarra doméstica de um litro, cortamos e transformamos o vaso de água sanitária em um recipiente de um litro, e com a parte da tampa, desenvolvemos um funil para auxiliar no enchimento da bola de isopor com o concreto.

Para evitar que no processo de enchimento da bola de isopor com o concreto a mesma abrisse ou estourasse devido a dilatação do concreto, foi utilizada algumas voltas de fita adesiva para garantir uma maior segurança e qualidade final na secagem da esfera de concreto. Já o tempo de espera para secagem do concreto e para remoção do molde (a bola de isopor), geralmente variam de acordo com os testes de ensaios, módulo de elasticidade e a resistência do material utilizado, porém, por se tratar de um projeto simples, específico e isolado, utilizamos entre 3 (três) e 5 (cinco) dias em temperatura ambiente, baseando-se nas orientações da NBR (Norma Brasileira Regulamentadora) 14931, visto que essa estrutura formada não apoiará nenhum peso ou sofrerá nenhuma força estrutural, o que requereria mais tempo de secagem e uma análise mais criteriosa.

ESFERICIDADE

Para medir a esfericidade da esfera de concreto, fez-se necessário a construção de um paquímetro artesanal e também um pequeno experimento de rolagem em uma rampa com percurso, para validação do projeto e garantia de que o mesmo está atendendo aos requisitos solicitados.

Quanto a medida do volume, tanto para bola de isopor quanto para a esfera de concreto, dispusemos da seguinte forma apresentada na tabela abaixo:

Esfera de Concreto	Bola de Isopor
Vol = (4*pi*(r)^3)/3 Vol = (4*3,14*(10,5)^3)/3 Vol = (4*3,14*1157,625)/3 Vol = 4846,59 cm³	Vol = (4*pi*(r)^3)/3 Vol = (4*3,14*(11.5)^3)/3 Vol = (4*3,14*1520.875)/3 Vol = 6367.40 - 4846,59 Vol = 1.520,81 cm³