Dissertação

{pt_PT=Durabilidade de bio-laminados CFRP para reforço estrutural} {} EVALUATED

{pt=Os materiais compósitos de polímero reforçado com fibras (FRP) têm sido cada vez mais utilizados em aplicações da engenharia civil, sendo frequentemente utilizados no reforço de construções existentes. Em geral, os FRP são produzidos utilizando resinas derivadas do petróleo, gerando impactes ambientais significativos. Esta dissertação, tem como objetivo estudar a durabilidade de bio-laminados de polímero reforçado com fibras de carbono (CFRP), produzidos a partir de uma resina de poliéster insaturado bioderivada, desenvolvida no IST, de forma a aferir a sua adequabilidade para aplicações em reforço estrutural na indústria da construção. Para esse efeito, foi desenvolvida uma campanha experimental visando quantificar as alterações das propriedades termomecânicas e mecânicas de dois laminados, produzidos com a referida bio-resina e com uma resina convencional de epóxi-viniléster, quando submetidos a agentes de degradação frequentes em aplicações da construção: a temperatura e a humidade, concretizados por imersão em ambientes higrotérmicos. Esta campanha experimental permitiu retirar conclusões sobre os principais mecanismos de degradação e as alterações físicas e químicas que ocorrem nos dois tipos de laminado devido à exposição aos agentes de degradação referidos. Quando comparadas as propriedades analisadas para ambos os laminados, observou-se um desempenho superior por parte dos laminados convencionais em relação aos bio-derivados. Os resultados obtidos indicam a necessidade de melhorias adicionais na estrutura química da resina bio-derivada no sentido de aumentar a sua durabilidade, sobretudo em ambientes de elevada humidade., en=Fiber-reinforced polymer (FRP) composites have been increasingly used in civil engineering applications and are often used to strengthen existing constructions. In general, FRP composites are produced using resins derived from petroleum, generating significant environmental impacts. Given the growing demand for sustainability in construction, efforts have been made to produce these composites from renewable raw materials. However, the durability of these biobased composites is still unknown, limiting their applicability as a substitute for conventional composites. This dissertation aims to study the durability of carbon fibre-reinforced polymer (CFRP) laminates, produced from a bio-based unsaturated polyester resin, developed at IST, in order to assess its suitability for structural strengthening in the construction industry. For this purpose, an experimental campaign was carried out to quantify the changes in the thermomechanical and mechanical properties of two laminates, those produced with the mentioned bio-resin and its conventional counterpart produced with epoxy-vinylester, when submitted to frequent degradation agents in the construction industry: temperature and humidity, materialized by immersion in hygrothermal environments. This experimental campaign allowed drawing conclusions about the main degradation mechanisms and the physical and chemical changes that occur in the two types of laminates due to hygrothermal exposure. The comparison of the above-mentioned properties highlighted the superior performance of the conventional laminates compared to the bio-based ones. The results obtained indicate the need for further improvements in the chemical structure of the bio-based resin in order to increase its durability, namely in applications with high moisture content.}
{pt=Compósito CFRP, bio-compósito CFRP, durabilidade, envelhecimento higrotérmico, ensaios experimentais, sustentabilidade, en=CFRP composite, CFRP bio-composite, durability, hygrothermal ageing, experimental tests, sustainability}

novembro 29, 2022, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Mário Alexandre De Jesus Garrido

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

João Pedro Ramôa Ribeiro Correia

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático