Dissertação

{pt_PT=Comportamento a temperatura elevada de materiais de núcleo utilizados em painéis sanduíche em compósitos de GFRP} {} EVALUATED

{pt=Os painéis sanduíche compósitos, constituídos por faces em polímero reforçado com fibras de vidro (GFRP) e núcleos de espumas rígidas poliméricas, são cada vez mais utilizados na engenharia civil, tanto em coberturas, fachadas e pisos de edifícios, como em tabuleiros de pontes, os quais podem estar sujeitos a temperaturas elevadas, pela exposição ambiental ou pela ação do fogo. Nesse contexto, torna-se importante estudar o comportamento dos seus materiais constituintes face à ação de temperaturas elevadas. Na presente dissertação, pretende-se estudar o comportamento a temperaturas elevadas das espumas rígidas de PUR e PIR e, para tal, desenvolveu-se um estudo experimental e analítico do comportamento mecânico daqueles materiais através do método de ensaio de corte por tensão diagonal (DTS), para o intervalo de temperaturas entre 20°C e 150°C, com análise da relação constitutiva em corte, avaliando-se a tensão de corte máxima e o módulo de distorção. Foram ainda avaliadas as propriedades de reação ao fogo e o comportamento termofísico a temperatura elevada das espumas através de ensaios de calorímetro de cone e DSC/TGA, respetivamente. Os resultados mostraram a influência significativa das temperaturas elevadas nas propriedades em corte de ambas as espumas, tendo a espuma PUR apresentado melhor desempenho. No estudo analítico, os modelos desenvolvidos permitiram simular a variação com a temperatura das propriedades mecânicas em corte de para ambas as espumas, no intervalo de temperaturas estudado. Em termos de reação ao fogo e comportamento termofísico a temperatura elevada, ambas as espumas mostraram comportamento semelhante, embora a espuma PUR produza mais gases nocivos. , en=Composite sandwich panels consisting of glass fibre reinforced polymer (GFRP) faces and rigid polymer foam cores are being increasingly used in civil engineering, such as in roofs, facades and floors of buildings, and in bridge decks, which may be subject to elevated temperatures, due to the environmental exposure or fire action. Therefore, it is important to study the behavior of their constituent materials at elevated temperatures. The present dissertation aimed at studying the behaviour at elevated temperature of PUR and PIR rigid foams. To that end, an experimental and analytical study of the mechanical behaviour of those materials was developed using the diagonal tension shear (DTS), for a temperature range between 20°C and 150°C, analyzing the constitutive relation in shear, including the maximum shear stress (τmax) and shear modulus (G). In addition, the fire reaction and the thermo-physical behaviour at high temperature of the foams was analyzed through cone calorimeter and DSC/TGA tests. The results showed the significant influence of elevated temperature on the mechanical properties in shear of both foams, with the PUR foam presenting better performance than the PIR foam. In the analytical study, the models developed allowed simulating the temperature dependence of the mechanical properties in shear of both foams, for the temperature range studied. In what concerns the fire reaction properties and thermo-physical behaviour at elevated temperature, both foams showed similar behaviour, although the PUR foam produced more noxious gases. }
{pt=painéis sanduíche compósitos GFRP, espumas poliméricas, poliuretano (PUR), poliisocianurato (PIR), temperatura elevada, comportamento ao corte., en=GFRP composite sandwich panels, polymeric foams, polyurethane (PUR), polyisocyanurate (PIR), elevated temperature, shear behaviour.}

Junho 27, 2018, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

João Pedro Ramôa Ribeiro Correia

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Mário Alexandre De Jesus Garrido

CERIS - Civil Engineering Research and Innovation for Sustainability

Investigador Pos-Doutoramento